单元机组协调控制系统(二)

第二节负荷管理控制中心概述►LMCC(loadmanagementcontrolsystem)，又称负荷主控站\UM\LDC。►选择调度负荷指令或运行人员手动负荷指令（阶跃），根据机组主机及附属设备、系统的工作状况，结合调频要求，进行限幅、限速加工，生成修正出力指令（斜坡），作为负荷给定值提供给主控制器。负荷管理控制中心的构成LMCC负荷指令运算回路负荷指令管理逻辑回路负荷指令限制回路负荷指令选择回路调频回路负荷变化率限制回路最大/最小负荷限制回路BI/BD回路RB/RD/RUP回路负荷指令形成回路保持/进行回路负荷管理控制中心两部分的相互关系负荷指令管理逻辑回路负荷指令选择回路调频回路负荷变化率限制回路最大/最小负荷限制回路BI/BD回路ΣATTTA0%PmaxPminRD/RUP回路修正出力指令内容简介一）负荷指令运算回路二）负荷指令限制回路三）负荷指令管理逻辑回路负荷指令运算回路A/MT跟踪ADS指令ΣTA0%f(x)ΔfAALR指令Δf切换到手动逻辑指令跟踪驱动逻辑指令投入调频回路逻辑指令一）负荷指令运算回路构成：►负荷指令选择回路；►调频回路作用：►选择目标负荷的形成方式；►对机组的调频范围及调频幅度作出规定。基本工作原理►工作方式：手动、自动、跟踪；调频，不调频。►手动：ALR,运行人员就地给出负荷目标值；►自动：AGC,由ADS提供负荷目标值；►跟踪：无输出，回路跟踪修正出力指令（负荷给定值）或实发功率►调频：调频回路投入，输出目标负荷调整量（调频引起）►不调频：无调频调整量输出ATPmaxBI回路ATPminBD回路TRD/RUP回路来负荷指令限制回路TT保持V不大于AdN/dtBI逻辑指令BD逻辑指令RD/RUP逻辑指令TRB回路来二）负荷指令限制回路1）构成：►负荷变化率限制回路►最大/最小负荷限制回路►BI/BD回路►RUP/RD回路►保持/进行回路基本工作原理工作方式：正常；BI/BD；RD/RUP,保持负荷变化率限制回路►将负荷指令运算回路来的阶跃指令加工为斜坡信号。►依据：Min{机组允许的最大负荷变化率,运行人员设定的最大负荷变化率}最大/最小负荷限制回路►正常工况，根据机组允许的负荷上限和运行人员设定的负荷上、下限，对负荷斜坡信号进行限幅加工。►异常工况（BI/BD），根据BI/BD回路提供的负荷上下限，对负荷斜坡信号进行限幅加工。BI/BD；RD/RUP；RB的概述►设置BI/BD；RD/RUP；RB的原因：锅炉风、煤、水的比例要求。►锅炉风、煤、水的比例被破坏以后的后果。►导致锅炉风、煤、水的比例破坏的几种基本情况：负荷变化速度太快，辅机动作速率不同步；风、煤、水的一次设备或执行结构不能按调节器要求调整出力；风、煤、水辅机跳闸。BI/BD；RD/RUP；RB的分工►BI/BD：负荷变化速度太快，辅机动作速率不同步；►RD/RUP：风、煤、水的一次设备或执行结构不能按调节器要求调整出力；►RB：风、煤、水辅机跳闸。BI/BD回路►什么是BI/BD？►引起BI/BD的原因►BI/BD特征分析►BI/BD逻辑指令的生成►BI/BD的工作过程►设置BI/BD的意义►实现BI/BD的方案什么是BI/BD？►当机组风、煤、水附属系统异常，不能按运行人员或ADS负荷要求调整出力时，BI/BD回路使负荷指令处理回路不接受运行人员或ADS负荷指令增/减信号，只允许负荷单方向变化。引起BI/BD的原因►第一类原因：运行中可能存在一类导致机组实际负荷加减受到限制，但又暂时不能直接识别的故障。如：燃烧器喷嘴堵，风机挡板卡等。►第二类原因：各辅机动作速率不一致或负荷变化速度过快。送风调节器风机功率调节器送风量指令送风量实测机组负荷实测值机组负荷给定值BI/BD特征分析BI/BD特征1）风（煤、水、热）流量的实测值与给定值偏差超过允许值。或2）风（煤、水、热）流量的给定值达到高限或低限。BI/BD指令的生成或与送风量指令到高限送风机自动实际送风量低于送风量给定值超过允许偏差BI指令的生成RD指令的生成与BI/BD指令的生成或与燃料量指令到低限燃料调节自动实际燃料量高于燃料量给定值超过允许偏差BD指令的生成RUP指令的生成与BI/BD的工作过程►BI/BD动作►有的电网，AGC跳，切换至ALR。►有的电网，AGC不跳，但ADS指令和功率给定值偏差大于一定值后，切换至ALR。►如果设备、执行机构无故障，延时，BI/BD逻辑复位，正常。►如果设备、执行机构有故障，延时，BI/BD逻辑不复位，发展：RD/RUP动作。设置BI/BD的意义►当风、煤、水及燃烧系统出现异常或故障时，设置BI/BD，限制负荷的进一步变化（恶劣方向），等待一段时间，使系统中的能量平衡和物料平衡得到恢复，至少不进一步恶化。实现BI/BD的方案T2T1BDBIRUP/RD回路►什么是RUP/RD？►引起RUP/RD的原因►RUP/RD的动作判断逻辑►实现RUP/RD的方案►RD/RUP的工作过程►RUP/RD和BI/BD的比较什么是RD/RUP？►当机组附属系统出现故障，不能满足机组负荷要求时，RD/RUP回路使负荷指令自动减/增，与机组附属系统的出力能力一致。引起RUP/RD的原因►RD/RUP之前一般都发生BI/BD。►经过一段时间负荷闭锁等待后，情况进一步恶化，说明可以排除第二类原因，必须主动调整负荷。►原因：燃料、风、水、燃烧系统中，管、阀、挡板的确实存在故障。RD/RUP指令的生成或与燃料量指令到高限燃料调节自动燃料调节器偏差超过允许值BI指令的生成RD指令的生成与实现RUP/RD的方案RD/RUP的工作过程►RD/RUP动作，►负荷主站跟踪，跟踪当前功率给定值►功率调节器给定值由RD/RUP回路提供。►负荷升、降至故障对应要求，煤、风、水以及主控制器中负荷、压力调节器故障状态减弱。►RD/RUP逻辑复位。►负荷主站切换至ALR方式。RUP/RD和BI/BD的比较►RUP/RD发生是BI/BD工况进一步恶化的结果。►BI/BD有可能没有出现故障，消极等待能消除异常；RD/RUP一定是出现了故障，必须主动处理，才能恢复物料、能量平衡。►BI/BD时，负荷主控站的跟踪驱动逻辑不动作；RD/RUP时动作。注意►非功率模式下，负荷指令处理回路处于跟踪状态，功率给定值不输出。RD/RUP，BI/BD回路处于跟踪状态。保持/进行回路功能►按下“保持”按钮，修正处理指令（负荷给定值）固定为上一时刻的值，保持不变，直到按下“进行”按钮。三）负荷指令管理逻辑回路LMCC工作方式取决于切换开关的状态。切换开关的状态取决于控制开关的逻辑量，逻辑量的值由逻辑回路运算确定。逻辑回路主要包括：1)负荷主站的管理逻辑2）BI/BD和RD/RUP指令的管理逻辑3）功能回路投、切的管理逻辑负荷主站的管理逻辑A/MT跟踪ADS指令AALR指令强制手动逻辑指令跟踪驱动逻辑指令1)负荷主站的管理逻辑负荷主站的状态即手/自站的状态，共有三种：AGC（或ADS）、手动及跟踪。其控制逻辑分别为►负荷远方控制方式投入控制逻辑（ADSON）►ADS强制手动（切换至手动）控制逻辑►跟踪驱动逻辑负荷远方控制方式投入控制逻辑（ADSON）功率模式非RUP逻辑指令RD逻辑指令非ADS回路信号故障非与投ADS许可PB与投AGCADSONADS指令与LMCC偏差在规定范围ADS强制手动（切除自动）控制逻辑或ADS指令与LMCC输出的偏差大ADS回路信号故障负荷主站跟踪驱动逻辑动作非协调模式ADS强制手动逻辑或跟踪驱动逻辑或功率控制模式非RD逻辑指令RUP逻辑指令负荷主站跟踪驱动逻辑2）BI/BD和RD/RUP指令的管理逻辑►BI/BD任一触发条件成立，BI/BD动作逻辑指令发出►RD/RUP任一触发条件成立，而且RD/RUP回路投入时，RD/RUP动作逻辑指令发出RD/RUP逻辑指令的生成RD/RUP逻辑条件成立RD/RUP回路投入与RD/RUP逻辑指令3）功能回路投、切的管理逻辑►RD/RUP回路的投、切►调频回路的投、切►保持/进行切换RD/RUP回路的投、切SRPPBPB功率控制模式RD/RUP回路投入投入功率控制模式后RD/RUP回路的缺省状态为切除RD/RUP回路投入RD/RUP回路切除调频回路的投、切SRPPBPB功率控制模式调频回路投入指令调频回路投入调频回路切除投入协调后的缺省状态为切除保持/进行的切换SRPPBPB功率控制模式保持逻辑指令保持进行投入协调后的缺省状态为进行第三节机、炉主控制器主控制器的结构特点：主控制器回路反馈回路前馈回路主回路补偿回路负荷指令前馈非负荷指令前馈主控指令前馈蒸汽流量前馈内容简介3.1协调控制系统基本原理3.1.1协调控制系统功率控制模式下中反馈回路的基本方案3.1.2协调控制中前馈回路的基本方案3.1.3协调控制中压力给定值生成方案:滑压运行3.2机炉协调控制系统实例分析3.3机炉主控制器的运行方式管理逻辑分析3.1协调控制系统基本原理3.1.1协调控制系统中功率控制模式下反馈回路的基本方案►一）以炉跟随为基础的协调►二）以机跟随为基础的协调►三）综合协调方式一）以炉跟随为基础的协调炉主控器ΔΔ机主控器Σf(x)炉主控指令机主控指令P0PTN0NE炉主控器ΔΔ机主控器Σf(x)炉主控指令机主控指令P0PTN0NE二）以机跟随为基础的协调炉主控器ΔΔ机主控器Σf(x)炉主控指令机主控指令P0PTN0NE三）综合协调方式炉主控器ΔΔ机主控器炉主控指令机主控指令P0PTN0NEΣΣ几种常见协调模式的实现炉主控器ΔΔ机主控器炉主控指令机主控指令P0PTN0NEΣΣT1T2T3T4几种常见协调模式►加单向补偿的功率控制模式：①炉基本方式：以机跟随为基础的协调②机基本方式：以炉跟随为基础的协调►机炉综合协调模式：①机跟随为基础的双向补偿②炉跟随为基础的双向补偿3.1.2协调控制中前馈回路的基本方案一）前馈的基本概念前馈的来历和特征：前馈的作用：加快负荷响应，补偿惯性；粗调，形成静态特性。前馈中的常用函数►机侧：P►炉侧：P+d/dt前馈信号源：►负荷指令。外界对机组的能量需求。►蒸汽流量信号。汽轮机对锅炉的能量需求。►炉主控指令。锅炉对汽轮机的配合要求。二）主控回路中压力控制模式下的前馈方案此时LMCC的状态：跟踪。机组控制的核心主题：维持汽压稳定，维持机组内部能量平衡。►TF模式下，机主控制器的前馈方案：使用炉主控指令作为前馈信号，与压力反馈配合使用，减小调门在调压过程中的波动幅度。►BF模式下，炉主控制器的前馈方案：使用主蒸汽流量作为前馈信号，与压力反馈配合使用，使燃料调节阀（假想）在调压过程中提前动作。Δp0pT乘f2(x)NEPI1ΣA/MT跟踪A手动强制手动逻辑指令f3(x)PB/p0机主控制器的压力控制模式Δp0pT乘f2(x)NEPID1ΣA/MT跟踪A手动强制手动逻辑指令f3(x)p1(p0/pT)炉主控制器的压力控制模式三）主控回路中功率控制模式下的前馈方案此时LMCC的状态：手动或AGC。机组控制的核心主题：将机组负荷调整为外界要求，维持机组与外界的能量供求平衡。►机主控制器的信号源：负荷给定值。►炉主控制器的信号源：负荷给定值（首选）或主蒸汽流量（DEB）。Δp0pTΔN0NEPI2ΣΣf1(x)TA/MT跟踪协调模式（功率）A手动强制手动逻辑指令N0/p0k机主控制器的功率控制模式Δp0pTΔN0NEPID2ΣTA/MT跟踪Σf1(x)协调模式（功率）A手动强制手动逻辑指令N0PD炉主控制器的功率控制模式1Δp0pTPITA/MT跟踪f(x)DEB模式A手动强制手动逻辑指令(p0/pT)p1ΣN0f(t)炉主控制器的功率控制模式2CCS13.1.3协调控制中压力给定值生成方案:滑压运行►滑压运行的优点►滑压运行方案：复合滑压►主汽压设定值形成流程滑压运行的优点►减少汽轮机调节阀的节流损失和给水泵的能耗，提高机组效率。►由于负荷变化时，汽轮机各级温度基本保持不变，大大减小了汽轮机各级，特别是调节级的热应力和热变形，提高