直接指令平衡控制策略在300MW机组协调控制中的应用

　　引言

　　宁夏大坝发电有限责任公司#2机组单机容量为300MW，锅炉为北京巴威公司的前后墙对冲燃烧的自然循环锅炉，汽轮机是上海汽轮机厂生产的亚临界一次中间再热、单轴四缸四排汽冲动凝汽式汽轮机机组。DCS系统、DEH、ETS系统采用上海新华公司XDPS-400系统。TSI系统采用德国EPRO系列汽轮机监视仪表。

　　机组在2008年度A级检修增容改造后，单机容量增为330MW,DCS系统改为杭州和利时公司MACX-V系统，协调控制系统由原直接能量平衡控制策略改为直接指令平衡。该系统改造后，控制设备的精度及可靠性大大提高。同时，网控RTU进行了改造后，对CCS与DEH信号、CCS与RTU信号进行了核对。在机组运行过程中对各调节子系统进行了扰动试验，又进行了内部变负荷试验， AGC联调试验，机组准确快速地响应中调负荷指令的变化，又保持主汽压力和机炉各主要运行参数在允许的范围内。改造后此控制系统一直运行良好，机组投入协调控制方式后，大大减经了运行人员的监视与调整的工作量，也提高了机组运行的经济性。

　　一、概述

　　单元机组运行时，锅炉和汽轮发电机共同维持外部负荷的要求，也共同保证内部运行参数(主要是主蒸汽压力)稳定。因此，单元机组的输出功率与负荷要求是否一致，反映了机组与外部电网之间能量供求的平衡关系;而主蒸汽压力则反映了机组内部锅炉和汽轮发电机之间能量供求的平衡关系。也就是说，功率和主汽压力是单元机组协调控制的主要参数。由于锅炉和汽轮发电机的运行过程各有特点，它们的动态特性存在很大差异，汽轮发电机的负荷响应快，锅炉负荷响应慢。因此，单元机组在进行负荷控制时，必须很好地协调机、炉两侧的控制操作，合理地保持好内外两个能量的供求平衡关系，以兼顾负荷响应性能和内部运行参数稳定。也就是说，要使单元机组对外有较快的功率响应和一定的调频能力，对内确保主蒸汽压力维持在允许范围内，这就是单元机组协调控制的任务。直接指令平衡 (DIB) 采用前馈指令加闭环校正方式，将负荷指令直接送至汽机主控和锅炉主控，使汽机和锅炉同时获得最快的负荷响应。汽机侧重校正负荷，使实际负荷等于负荷指令。锅炉侧重校正压力，使主汽压力等于滑压曲线设定值。

　　二、直接指令平衡控制的应用

　　2.1锅炉主控及锅炉指令的组成

　　机侧主汽压力(三选平均)信号与主蒸汽压力指令二者经偏差运算,送入炉跟机方式PID回路,同时,调速级压力信号经修正后,作为前馈信号,最终形成锅炉主控指令。