自動培訓教材

自動控制基本知識

與技術要點2023/2/41DCS應用技術研討會自動調節(jié)系統(tǒng)品質指標2023/2/42DCS應用技術研討會定值擾動試驗中，被調參數(shù)首次過調量（M1）與第二次過調量（M2）的差值與首次過調量（M1）之比稱為過渡過程衰減率。穩(wěn)定性品質指標

過渡過程衰減率用Ψ表示：2023/2/43DCS應用技術研討會當衰減率為Ψ＜0時，調節(jié)過程為漸擴振蕩過程；當衰減率為Ψ=0時，調節(jié)過程為等幅振蕩過程；當衰減率為0＜Ψ＜1時，調節(jié)過程為衰減振蕩過程；當衰減率為Ψ=1時，調節(jié)過程為非振蕩過程。過渡過程衰減率2023/2/44DCS應用技術研討會快速性品質指標

穩(wěn)定時間調節(jié)過程中，要使被調量完全達到穩(wěn)態(tài)值，理論上需要無限長的時間。實際上，對控制系統(tǒng)的調節(jié)允許有一個穩(wěn)定值的誤差范圍，如圖所示的δ。從擾動試驗開始到被調參數(shù)進入新穩(wěn)態(tài)值的允許偏差范圍內不再越出時的時間。

穩(wěn)定時間----2023/2/45DCS應用技術研討會動態(tài)偏差和穩(wěn)態(tài)偏差是反映模擬量控制系統(tǒng)準確性的品質指標動態(tài)偏差動態(tài)偏差---是指在整個調節(jié)過程中被調量偏離給定值的最大偏差值，穩(wěn)態(tài)偏差是指調節(jié)過程結束后被調量偏離給定值的最大偏差值。實際負荷變化速率---是指實際負荷變化速率(%Pe/min)＝實際負荷變化量ΔPe／變化時間Δt（Δt為從負荷指令開始變化至實際負荷變化達到新的目標值所經(jīng)歷的時間）。負荷響應純遲延時間---是指負荷擾動試驗開始后實際負荷變化的遲延時間，即從負荷指令開始變化的時刻到實際負荷發(fā)生與指令同向連續(xù)變化的時刻所經(jīng)歷的時間。2023/2/46DCS應用技術研討會控制系統(tǒng)定值擾動Ψ穩(wěn)定時間tS穩(wěn)態(tài)偏差δABAB三沖量汽包水位40～60mm0.7～0.83min5min±20mm±25mm過熱汽噴水減溫±5℃0.75～115min20min±2℃±3℃再熱汽噴水減溫±5℃0.75～115min20min±3℃±4℃爐膛壓力100～150Pa0.75～0.940s1min±50Pa±100Pa送風100～150Pa0.75～0.930s50s±100Pa±150Pa一次風壓300Pa0.75～130s50s±100Pa±100Pa磨煤機風量5%0.75～0.9-20s±5％±5％磨出口溫度3℃0.75～0.9-5min±3℃±3℃鋼球磨入口風壓50Pa0.75～0.920s20s±40Pa±40Pa除氧器水位100mm0.7～0.810min20min±100mm±100mm除氧器壓力50kPa0.75～11min1min±20kPa±20kPa凝汽器水位50mm0.75～13min5min±150mm±150mm過渡過程衰減率、穩(wěn)定時間、穩(wěn)態(tài)偏差2023/2/47DCS應用技術研討會負荷變動試驗品質指標

負荷變動試驗動態(tài)品質指標AGC負荷跟隨試驗動態(tài)品質指標穩(wěn)態(tài)品質指標指標[注]參數(shù)直吹式機組中儲式機組直吹式機組中儲式機組300MW等級以下機組300MW等級及以上機組①②③④⑤⑥負荷指令變化速率%Pe/min2233341.52.0實際負荷變化速率%Pe/min≮1.5≮1.5≮2.2≮2.5≮2.5≮3.2≮1.0≮1.5//負荷響應純遲延時間s12090906040409040//負荷偏差%Pe±3±3±3±3±3±3±5±5±1.5±1.5主汽壓力MPa±0.6±0.5±0.5±0.5±0.5±0.5±0.6±0.5±0.2±0.3主汽溫度℃±10±8±8±10±8±8±10±10±2±3再熱汽溫度℃±12±10±10±12±10±10±12±12±3±4汽包水位mm±60±40±40±60±40±40±60±60±20±25爐膛壓力Pa±200±150±150±200±150±150±200±200±50±100煙氣含氧量%////////±1±12023/2/48DCS應用技術研討會PID調節(jié)器及參數(shù)整定2023/2/49DCS應用技術研討會PID調節(jié)器在火力發(fā)電廠熱工自動控制系統(tǒng)中，應用最為廣泛的調節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節(jié)。PID控制器以其結構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調整方便而成為工業(yè)控制的主要技術之一。時域表示：傳遞函數(shù)表示：2023/2/410DCS應用技術研討會并聯(lián)PID算法（Parallel）2023/2/411DCS應用技術研討會PI-D算法（Derivative-of-output）2023/2/412DCS應用技術研討會ISA標準PID算法（Standard）2023/2/413DCS應用技術研討會I-PD算法（Set-point-on-I-only）2023/2/414DCS應用技術研討會串聯(lián)PID算法(Serial)2023/2/415DCS應用技術研討會ABBBailey控制公司的經(jīng)典算法（classical）

2023/2/416DCS應用技術研討會PID調節(jié)器參數(shù)整定

PID控制器參數(shù)的理論計算整定法是根據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學模型，經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)，所得到的計算數(shù)據(jù)必須通過工程實際進行調整和修改才能使用。在現(xiàn)場調試中，最常用的整定方法是工程整定法，它們是在理論基礎上通過實踐總結出來的。工程整定法主要有響應曲線法、穩(wěn)定邊界法和衰減曲線法三種。它們各有其特點，但都是通過試驗獲得控制過程的特性參數(shù)，然后按照工程經(jīng)驗公式來設定控制器的參數(shù)。這些方法簡單、易于掌握，因而在工程實際中被廣泛采用。2023/2/417DCS應用技術研討會PID調節(jié)器的經(jīng)驗整定法

PID調節(jié)器的經(jīng)驗整定法實際上是一種行之有效的試湊方法，在現(xiàn)場得到了廣泛的應用。整定調節(jié)器時，可以先根據(jù)過去獲得的同類設備的調試經(jīng)驗，確定一組調節(jié)器參數(shù)，并將系統(tǒng)投入閉環(huán)運行。然后加入階躍擾動，一般是改變調節(jié)器的給定值，觀察被調量的階躍響應曲線。若認為控制質量不滿意，則根據(jù)各整定參數(shù)對控制過程的影響改變調節(jié)器參數(shù)。這樣反復試驗，直到滿意為止。2023/2/418DCS應用技術研討會比例作用

積分作用

調節(jié)系統(tǒng)基本功能

設計與投運調節(jié)系統(tǒng)的概念調節(jié)系統(tǒng)是指通過前饋和反饋作用對機爐及輔助系統(tǒng)的過程參數(shù)進行連續(xù)自動調節(jié)的閉環(huán)系統(tǒng)，包含過程參數(shù)的自動補償和計算、自動調節(jié)、控制方式無擾動切換、以及偏差報警等功能。發(fā)電廠的自動調節(jié)功能由模擬量控制系統(tǒng)（MCS）完成。模擬量控制系統(tǒng)按協(xié)調控制級、子回路控制級、執(zhí)行級三級結構設計，分別實現(xiàn)機組的協(xié)調控制和自動發(fā)電功能、基礎自動系統(tǒng)自動調節(jié)功能、及設備驅動和人機交互功能。2023/2/422DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

調節(jié)系統(tǒng)軟、硬件設計的基本要求

1.信號采樣的基本要求信號采樣與掃描

模擬量輸入每秒至少掃描和更新4次；

數(shù)字量輸入每秒至少掃描和更新10次；

事故順序(SOE)輸入信號的分辨率為1毫秒；I/O模件精度

模擬量輸入信號(高電平)±0.1%，(低電平)±0.2%；

模擬量輸出信號±0.25%

；信號的檢驗

開路、短路、熔絲熔斷、信號壞質量的自檢功能。2023/2/423DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

調節(jié)系統(tǒng)軟、硬件設計的基本要求

2.I/O配置應符合故障風險分散的原則I/O通道的資源分散

模擬量輸入模件A/D轉換器連接點數(shù)不超過8點；

每個模擬量輸出應有一個單獨的D/A轉換器；

每一路熱電阻輸入應有單獨的橋路；通道間的物理隔離

所有輸入、輸出通道及其工作電源，均應相互隔離；同類I/O信號分散配置

冗余配置的I/O信號應分別配置在不同的I/O模件上；

同類設備的I/O信號應分散配置在不同的I/O模件上。2023/2/424DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

調節(jié)系統(tǒng)軟、硬件設計的基本要求

3.重要參數(shù)的冗余和容錯設計重要的關鍵參數(shù)，應采用三重冗余變送器測量，如機組負荷、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、調節(jié)級壓力、汽包水位、汽包壓力、主給水流量、除氧器水位、熱井水位、爐膛負壓、二次風流量、一次風壓力等；僅次于關鍵參數(shù)的重要參數(shù)，應采用雙重冗余變送器測量，如過熱汽溫、再熱汽溫、給水溫度、給煤量、磨煤機一次風量、磨煤機出口溫度、加熱器水位、減溫水流量、凝結水流量、主機潤滑油溫、發(fā)電機氫溫等；不冗余參數(shù)，應有報警與聯(lián)鎖手動等功能；2023/2/425DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

調節(jié)系統(tǒng)軟、硬件設計的基本要求

三冗余切換的基本原則：自動選擇中值作為被控變量；其余變送器測得的數(shù)值，若與中值信號的偏差超過預先整定的范圍時，應進行報警；其余兩個信號與中值信號的偏差均超限報警時，則調節(jié)系統(tǒng)受影響部分應切換至手動；運行人員可在鍵盤上將三選中的邏輯切換至手動，而任選三個變送器中的某一個信號供自動調節(jié)用；信號間進行切換時應設置合理的速率限制；2023/2/426DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

調節(jié)系統(tǒng)軟、硬件設計的基本要求

雙冗余切換的基本原則：自動選擇平均值或小選值（如氧量）作為被控變量；兩個信號的偏差超出一定的范圍，則應有報警，并將受影響的調節(jié)系統(tǒng)切換至手動；運行人員可在鍵盤上將二選邏輯切換至手動，而任選兩個變送器中的某一個信號供自動調節(jié)用；信號間進行切換時應設置合理的速率限制；2023/2/427DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

調節(jié)系統(tǒng)軟、硬件設計的基本要求

對信號噪聲進行濾波處理采用一階慣性模塊濾波；采用速率限制模塊濾波；正常運行非調節(jié)信號壞質量時，應自動切換至設計值，以維持系統(tǒng)運行，并報警。4.整體負荷均衡與功能完整調節(jié)系統(tǒng)應劃分為若干子系統(tǒng)，子系統(tǒng)設計應遵守“獨立完整”的原則；重要系統(tǒng)間配置應考慮物理分散，分解故障風險；將鍋爐-汽輪機-發(fā)電機組作為一個單元整體進行控制。2023/2/428DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

調節(jié)系統(tǒng)軟、硬件設計的基本要求

5.自動調節(jié)回路的設計原則在自動控制范圍內，調節(jié)系統(tǒng)應能處于自動方式而不需任何性質的人工干預；任何部分運行方式的切換，均應平滑運行，不應引起過程變量的擾動，并且不需運行人員的修正；自動投入時不需進行手動平衡或對其偏置進行調整，不應引進任何驅動裝置控制的比例階躍；當兩個或兩個以上的驅動裝置控制同一個變量時，可分別單獨自動控制，在驅動裝置手動或自動方式的數(shù)量與組合變化時，切換應無擾，控制作用應恒定，過渡過程應平穩(wěn)；2023/2/429DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

調節(jié)系統(tǒng)軟、硬件設計的基本要求

調節(jié)系統(tǒng)應有聯(lián)鎖保護功能，以防止調節(jié)系統(tǒng)的錯誤導致危險的動作；以下情況系統(tǒng)應切手動設定值與被控變量之間的偏差大；輸出信號與控制設備位置之間的偏差大；調節(jié)系統(tǒng)的被調量信號故障；

設定值生成回路的相關信號故障；驅動裝置指令輸出信號故障；用于控制的位置反饋信號故障；收到執(zhí)行機構故障信號。

2023/2/430DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

調節(jié)系統(tǒng)軟、硬件設計的基本要求

在系統(tǒng)被閉鎖或超弛動作時，系統(tǒng)受其影響的部分應隨之跟蹤，在聯(lián)鎖作用消失后，系統(tǒng)所有部分應平衡在當前的過程狀態(tài)，并立即恢復其正常的控制作用；應對多驅動裝置的控制提供偏置調整。2023/2/431DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

操作界面與顯示信息

1.功能組顯示功能組顯示應可觀察某一指定功能組的所有相關信息；采用棒狀圖形式，或采用模擬M/A操作器面板的畫面，面板上應有帶工程單位的所有相關參數(shù)，并用數(shù)字量顯示出來；功能組顯示應包含過程輸入變量、報警條件、輸出值、設定值、回路標號、縮寫的文字標題、控制方式、報警值等。2023/2/432DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

操作界面與顯示信息

2.調節(jié)回路的細節(jié)顯示細節(jié)顯示應可觀察以某一回路為基礎的所有信息；細節(jié)顯示畫面所包含的每一個回路的有關信息，應足夠詳細，以便運行人員能據(jù)以進行正確的操作；對于調節(jié)回路的操作面板，至少應顯示出設定值、過程變量、輸出值、運行方式、高/低限值、報警狀態(tài)、工程單位、聯(lián)鎖狀態(tài)、跟蹤信息、回路組態(tài)參數(shù)等調節(jié)參數(shù)。2023/2/433DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

操作界面與顯示信息

3.趨勢功能趨勢畫面是調節(jié)系統(tǒng)調試與運行的重要監(jiān)視手段；趨勢顯示是以標準趨勢元素，如描繪顯示趨勢的時間、幅值的網(wǎng)絡座標，以及需做趨勢的標簽名稱，當前標簽值等為基礎構成的特殊曲線；趨勢顯示的主要作用是通過趨勢元素把標簽在一定時間范圍內、一定間隔內數(shù)據(jù)變化用曲線繪制出來，為操作員提供可分析當前過程運行狀態(tài)等一系列有關的歷史數(shù)據(jù)，為熱工調試與維護人員提供分析調節(jié)系統(tǒng)狀態(tài)與調節(jié)品質的直觀曲線。2023/2/434DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

操作界面與顯示信息

系統(tǒng)應提供完整的趨勢功能，并且可以由操作員對趨勢功能特性進行設置。趨勢功能提供最小值、最大值、平均值、瞬時值等數(shù)據(jù)；

一個趨勢單元內至少應可在同一時間軸上，采用不同的顯示顏色同時顯示8個以上過程趨勢；趨勢功能提供最小值、最大值、平均值、瞬時值等數(shù)據(jù)；典型的趨勢操作功能一般包括：時間光標移動功能、修改變量范圍、全景顯示功能、縮放功能、X-Y圖形功能等。2023/2/435DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

操作界面與顯示信息

4.報警功能調節(jié)系統(tǒng)應包含以下偏差報警：測量信號偏差報警（信號越限、信號故障、與設定值偏差大）；執(zhí)行器偏差報警（反饋越限、指令故障、反饋故障、指令與反饋偏差大）；調節(jié)器偏差報警（調節(jié)器閉鎖、跟蹤、強制手動）；其他要求調節(jié)系統(tǒng)實現(xiàn)的偏差報警；偏差報警值應正確設定，報警輸出的開關量信號送至相應的報警顯示和控制保護回路。2023/2/436DCS應用技術研討會1.汽包水位測量與修正汽包水位測量采用位于汽包兩端的三個獨立的差壓檢測回路取中值的方案，水位變送器輸出用汽包壓力進行參數(shù)修正；水位測量裝置必須正確保溫；根據(jù)汽包內部結構、測量容器結構尺寸、鍋爐運行參數(shù)、變送器安裝位置等具體情況來確定變送器量程、補償函數(shù)，以達到精確測量水位的目的；調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

重要參數(shù)的測量與修正

2023/2/437DCS應用技術研討會汽包水位測量原理單室平衡容器

目前最為常用的測量手段；調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

重要參數(shù)的測量與修正

2023/2/438DCS應用技術研討會雙室平衡容器

原理是通過蒸汽對正壓側水柱加熱來從物理上補償冷凝水柱的密度偏差；

在較早時期的中、小機組、未采用DCS的控制系統(tǒng)中使用較多。調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

重要參數(shù)的測量與修正

2023/2/439DCS應用技術研討會汽包水位補償?shù)能浖崿F(xiàn)調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

重要參數(shù)的測量與修正

2023/2/440DCS應用技術研討會2.主蒸汽流量的測量與修正汽輪機調節(jié)級壓力與主蒸汽流量成較好的比例關系；汽輪機第一級壓力通常采用三個獨立檢測回路（三個壓力變送器）取中值，再經(jīng)主蒸汽溫度補償；調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

重要參數(shù)的測量與修正

2023/2/441DCS應用技術研討會3.總給水流量的測量與修正給水流量差壓法測量通常采用三個獨立檢測回路（三個差壓變送器）三取中；差壓變送器經(jīng)開方與系數(shù)修正產生主給水流量，主給水流量還需經(jīng)過給水溫度的修正，修正到工作溫度下的流量；主給水流量與各級過熱器噴水流量求和，最終產生總給水流量信號，用于汽包水位調節(jié)；各級過熱器減溫噴水流量應考慮適當?shù)难訒r，已匹配噴水轉化為蒸汽的響應過程。調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

重要參數(shù)的測量與修正

2023/2/442DCS應用技術研討會4.燃料量的測量與修正總燃料量的測量是將總煤量加上燃油流量的換算值計算獲得的；燃油流量可根據(jù)設計熱值換算成相當煤量，或通過與負荷等共同的中間量進行比例換算，折算成燃料量；燃料量的修正直吹式制粉系統(tǒng)磨煤機啟停過程的煤量動態(tài)修正：

采用慣性環(huán)節(jié)進行簡單模擬，隨給煤機啟、停而產生或消失的邏輯信號控制回路的工作；調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

重要參數(shù)的測量與修正

2023/2/443DCS應用技術研討會全工況函數(shù)修正：

通過邏輯回路，判斷給煤機正常啟動、磨煤機帶粉啟動、正常停運或緊急跳閘等不同工況，用計時功能模擬不同的管道流量與煤粉燃燒特性，實現(xiàn)較為準確的修正功能，通過合理選擇整定參數(shù)可以取得滿意的修正效果；調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

重要參數(shù)的測量與修正

2023/2/444DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

重要參數(shù)的測量與修正

2023/2/445DCS應用技術研討會總燃料量信號的熱值修正：

燃料量的熱值修正又稱BTU校正，將實際測得的燃料量信號校正到對應熱值下的設計燃料量；

用積分調節(jié)器的無差調節(jié)特性來保持燃料量信號與鍋爐蒸發(fā)量之間的對應關系；

鍋爐蒸發(fā)量用經(jīng)過給水溫度修正的蒸汽流量信號代表，經(jīng)熱值修正后的燃料量信號作為鍋爐主控的煤量反饋信號；

鍋爐蒸發(fā)量和總燃料量信號之差經(jīng)積分運算后，以0-100%對應0.8-1.2的對應關系，送到乘法器去作為燃料信號的修正系數(shù)。調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

重要參數(shù)的測量與修正

2023/2/446DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

重要參數(shù)的測量與修正

5.熱量信號的測量對于采用直接能量平衡策略的系統(tǒng)，還有一個特殊的信號需要測量，就是鍋爐的熱量信號；熱量信號是一個計算量，通常采用主蒸汽流量和汽包壓力微分之和作為熱量信號：

HR——熱量；

D——主蒸汽流量；

Pb——汽包壓力；

CK——鍋爐蓄熱系數(shù)2023/2/447DCS應用技術研討會6.總風量的測量與標定總風量由二次風量與各臺磨煤機的一次風量求和產生；風量變送器要考慮冗余，變送器的輸出經(jīng)開方和溫度補償后將一、二次風量總加形成總風量送送風機控制；對于風量的測量，必須采用試驗的方法進行標定，測點前后的直管段長度與紊流情況對風量測量的準確性影響非常大，尤其是一次風測風裝置安裝位置的確定非常重要。調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

重要參數(shù)的測量與修正

2023/2/448DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

無擾切換原理與典型方式

1.單設備開環(huán)回路的手、自動切換M/A站在手動時，M/A站的偏置自動跟蹤輸入指令與輸出指令的差，輸入指令經(jīng)偏置修正后與輸出指令保持相等；在M/A站投入自動后，偏置信號以一定的速率限制由操作員手動或邏輯自動切換為零；在切換瞬間，系統(tǒng)完全無擾。2023/2/449DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

無擾切換原理與典型方式

2.單回路系統(tǒng)的手、自動切換在手動狀態(tài)下，PID輸出自動跟蹤M/A站的輸出，M/A站前后的信號完全相等；M/A站投自動時釋放PID控制，實現(xiàn)M/A站的無擾切換；2023/2/450DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

無擾切換原理與典型方式

3.兩臺設備的站間平衡方式的無擾切換兩臺同類設備（A、B）接受同一控制器指令時，可以采用站間平衡方式實現(xiàn)信號的跟蹤與手、自動的無擾切換；當兩設備均處于手動時，PID輸出跟蹤兩設備M/A站輸出的平均值；任意M/A站投自動，PID釋放控制；當A站投入自動時，A站的偏置信號切換為跟蹤PID輸出與B站輸出的差；當兩臺設備均投入自動后，偏置信號將釋放由操作員平衡；2023/2/451DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

無擾切換原理與典型方式

2023/2/452DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

無擾切換原理與典型方式

站間平衡方式的切換過程

P=（A+B）/2

，。

A、B均手動：Δ=A-P，A=P+Δ=A，B=P-Δ=2P-A=B；

A手動、B自動：Δ=A-P，A=P+Δ=A；

B手動、A自動：Δ=P-B，B=P-Δ=B；

A、B均自動：Δ=A-P，Δ釋放手動；對于兩臺設備特性相同，且對象特性全程線性良好的設備，采用該方式有利于保持被調量穩(wěn)定與系統(tǒng)快速平衡。2023/2/453DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

無擾切換原理與典型方式

4.兩臺及多臺設備的指令平衡方式的無擾切換所有設備均在手動時，PID輸出跟蹤所有設備輸出的平均值或最大值；任何設備手動時M/A站的偏置跟蹤本站輸出與PID輸出的差；任意一臺設備投入自動，則PID釋放控制；投自動的M/A站將偏置釋放，由操作員根據(jù)需要手動平衡，或自動以一定的速率限制切換至零；2023/2/454DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

無擾切換原理與典型方式

該方式可以保證所有設備獨立實現(xiàn)無擾切換，利用閉環(huán)系統(tǒng)的快速調節(jié)補償偏置調整對被調量產生的擾動。2023/2/455DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

無擾切換原理與典型方式

5.設定值的無擾切換對于操作員可變設定值的調節(jié)系統(tǒng)，應考慮在M/A站切手動時，令設定值自動跟蹤被調量，在系統(tǒng)投自動后，將設定值釋放給操作員調節(jié)。2023/2/456DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

無擾切換原理與典型方式

對于定設定值或函數(shù)生成設定值的系統(tǒng)，應在M/A站手動時令設定值以偏置跟蹤方式跟蹤被調量，而當系統(tǒng)投自動后，將設定值經(jīng)速率限制緩慢切至目標設定值。2023/2/457DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

無擾切換原理與典型方式

對于上下級串聯(lián)系統(tǒng)，在下級M/A站手動時，應使上級系統(tǒng)的M/A站輸出跟蹤下級PID的被調量，保證系統(tǒng)的無擾切換；對于經(jīng)過比例換算的系統(tǒng)，還需考慮反算邏輯，如通過氧量M/A站實現(xiàn)送風設定值跟蹤時，需將送風設定值的偏差比例反算為氧量M/A站的輸出值；無論何種設定值的切換方式，當系統(tǒng)處于自動狀態(tài)后，設定值變化本身必須設置速率限制，保證系統(tǒng)的平穩(wěn)調節(jié)。2023/2/458DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

無擾切換原理與典型方式

6.偏差過渡切換方式對于控制回路以外的模擬量信號的無擾切換，可以采用偏差過渡的無擾切換方式；通過將兩模擬量信號的差值在切換后以一定的速率緩慢切換至零來實現(xiàn)信號間的無擾切換。

2023/2/459DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

變參數(shù)控制

對于不同的設備配比情況、不同的對象特性及不同的負荷范圍，均需考慮系統(tǒng)的變參數(shù)控制；對于燃料主控、給水控制、風機控制等系統(tǒng)，不同數(shù)量的設備自動運行，調節(jié)特性有很大不同；而對于負壓控制、汽溫控制、給水控制等系統(tǒng)，在不同的負荷與汽壓范圍內，其對象特性的差異也非常大；不同負荷下，煙氣比容隨爐膛熱負荷變化而變化，因此需對應不同負荷段引風機的調節(jié)參數(shù)做變比例設置；2023/2/460DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

變參數(shù)控制

隨著負荷與汽壓變化，過熱器出口對進口汽溫的對象特性發(fā)生改變，因為在不同壓力下，比熱隨溫度變化是非線性的，過熱器入口蒸汽改變相同溫度，出口溫度改變的幅度是不同的：

假設壓力為18MPa、入口溫度470℃、出口溫度540℃這種工況，進、出口蒸汽比熱分別是3.456與2.907；入口溫度升高1℃，焓增加了3.456KJ/Kg，反應到出口時，溫度增加為3.456/2.907即1.19℃；同樣溫度條件下，在壓力為12MPa時，比熱分別是2.813與2.591，則入口溫度升高1℃，焓增加2.813KJ/Kg，而出口溫度只增加2.813/2.591即1.08℃

不同汽壓下，汽溫對象特性改變了10%

。2023/2/461DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

變參數(shù)控制

隨著負荷與汽壓變化，減溫水調節(jié)閥前后差壓發(fā)生變化，引起噴水閥流量特性的改變，汽溫系統(tǒng)的調節(jié)特性也將發(fā)生相應的改變；隨著負荷與汽壓變化，給水泵的流量特性發(fā)生非線性改變，需對給水調節(jié)系統(tǒng)采用變參數(shù)予以修正；對于噴水減溫閥還因閥位不同導致流量特性不同，可采用拋物線函數(shù)進行變參數(shù)修正。2023/2/462DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

自動調節(jié)回路的基本方式

1.單回路控制方式通過PID調節(jié)器實現(xiàn)閉環(huán)調節(jié)的簡單回路控制，實現(xiàn)的功能單一，一般適用于對象簡單，響應較快，重要性較低的過程控制；包含PID調節(jié)器、M/A操作站、設定值、測量值、指令輸出、位置反饋、手動聯(lián)鎖、指令跟蹤等基本元素；是自動調節(jié)的基本方式，在電廠過程控制中數(shù)量最多，應用最廣。2023/2/463DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

自動調節(jié)回路的基本方式

2.串級控制方式針對大遲延或強內擾控制系統(tǒng)采用的對象分解、分級控制的控制方式；將系統(tǒng)中的相對快速的中間變量形成快速平衡的內回路，提高響應速度，快速消除內擾，然后在此基礎上利用外回路實現(xiàn)被調量的最終控制；當內回路的輸出受到調節(jié)限值限制或其他原因而阻塞時，外回路應同步受限，防止積分飽和現(xiàn)象的發(fā)生；在水位和汽溫控制中應用較為普遍。2023/2/464DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

自動調節(jié)回路的基本方式

3.導前微分控制將導前信號微分后引入調節(jié)器以使調節(jié)器作出提前響應，一般應用于汽溫與給水控制；通過對控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的等效變換，可以將導前微分控制等效為串級控制：等效主調節(jié)器為PI作用，比例帶為微分增益Kd，積分時間為微分時間Td；

等效副調節(jié)器當Td>Ti時，具有比例積分性質；當Td<Ti時，具有比例微分性質；Td=Ti時，具有純比例性質。2023/2/465DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

自動調節(jié)回路的基本方式

4.三沖量控制針對容器水位控制中工質直接平衡的特性采取的特殊控制方式；引入一定比例的前饋信號使系統(tǒng)的調節(jié)量在動態(tài)關系上形成一種直接的平衡，在一定程度上對調節(jié)過程實現(xiàn)解耦，加強系統(tǒng)在動態(tài)變化中克服擾動的能力；在汽包水位、除氧器水位控制中普遍采用。2023/2/466DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

方向閉鎖與超弛保護

1.調節(jié)系統(tǒng)方向性閉鎖保護功能協(xié)調系統(tǒng)在重要參數(shù)控制偏差大或設備受限時將分別對單元主控、鍋爐主控、汽機主控及滑壓設定值進行增減閉鎖，如負荷、汽壓、燃料量、風量、負壓、水位及給水流量、一次風壓等系統(tǒng)；爐膛壓力高/低時將對送、引風機動/靜葉調節(jié)實行開/關閉鎖；燃料量和風量交叉限制，保證升負荷時先加風、后加煤，減負荷時先減煤，后減風的控制原則的實現(xiàn)；2023/2/467DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

方向閉鎖與超弛保護

風煤交叉限制

2023/2/468DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

方向閉鎖與超弛保護

防積分飽和閉鎖串級控制中內回路受限，應閉鎖外回路指令在該方向上的進一步變化；單級控制中M/A站指令受限時，應閉鎖PID指令在該方向上的進一步變化；其他因被調量越限要求調節(jié)系統(tǒng)實現(xiàn)的方向性閉鎖，如水箱水位高閉鎖進水調節(jié)閥開等。2023/2/469DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

方向閉鎖與超弛保護

汽溫防積分飽和控制

2023/2/470DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

方向閉鎖與超弛保護

2.調節(jié)系統(tǒng)超馳控制保護功能CCS負荷指令迫增/迫降，重要參數(shù)偏差達一定幅度、一定時間后啟動該保護調節(jié)功能；爐膛壓力防內爆超馳保護控制，在鍋爐MFT時啟動該功能；MFTKICKER

2023/2/471DCS應用技術研討會調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

方向閉鎖與超弛保護

軸流風機喘振超弛保護控制，通過風機出口壓力與喉部流量的比能計算與風機特性曲線比較產生喘振信號，觸發(fā)系統(tǒng)迫降，或將喘振風機控制葉角關至20%以下，退出工作；汽機跳閘時除氧器壓力超馳控制，提高壓力設定值，防止由于除氧器壓力突然下降，而引起給水前置泵和啟動給水泵汽蝕損壞；其他聯(lián)鎖邏輯要求調節(jié)系統(tǒng)實現(xiàn)的超馳控制保護功能。2023/2/472DCS應用技術研討會軸流風機的喘振保護

調整風機動葉角度，使風機運行點避開喘振區(qū)。調節(jié)系統(tǒng)基本功能設計

方向閉鎖與超弛保護

2023/2/473DCS應用技術研討會電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

全程給水系統(tǒng)

汽包鍋爐的給水調節(jié)系統(tǒng)是指：由啟動給水泵出口旁路調節(jié)門、電動調速給水泵和汽動調速給水泵（或者由給水泵出口調節(jié)門、定速給水泵）組成的單/三沖量給水調節(jié)系統(tǒng)、給水泵最小流量再循環(huán)調節(jié)系統(tǒng)；汽包水位控制系統(tǒng)一般設計為全程控制系統(tǒng)，鍋爐負荷從0～100%均能實現(xiàn)汽包水位的自動控制；為適合機組的各種運行方式，汽包水位控制系統(tǒng)設計為高可靠性的多回路變結構控制系統(tǒng)，三臺泵的轉速加上電泵出口旁路閥組成多種不同的控制組合，實現(xiàn)全程、全工況的給水控制。2023/2/474DCS應用技術研討會電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

全程給水系統(tǒng)

旁路閥單沖量控制：機組在啟動和低負荷時，由一臺電動給水泵向鍋爐供水，這時給水控制系統(tǒng)按單沖量調節(jié)方式工作，電動給水泵控制電泵出口與汽包的壓差，用給水旁路閥調節(jié)給水流量，以保持一定的汽包水位；電動給水泵轉速單沖量控制：當旁路閥開度達到某一定值（80％～90％）時，控制系統(tǒng)自動切換到電動給水泵轉速控制汽包水位，當鍋爐負荷達到一定值時，主閥自動打開，但這時仍為單沖量調節(jié)方式；給水泵轉速三沖量控制：當鍋爐負荷升高到某一定值（例如25％）時，系統(tǒng)自動切換到三沖量調節(jié)方式，并需進一步啟動一臺汽動給水泵；2023/2/475DCS應用技術研討會電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

全程給水系統(tǒng)

在正常運行時，兩臺汽動給水泵運行，汽包水位由汽動給水泵轉速控制，為三沖量調節(jié)方式；在中間過程會出現(xiàn)短時間的汽泵與電泵并列自動運行的工況（這種工況在一臺汽泵檢修時會長期出現(xiàn)），通過不同指令的配比回路與流量自動平衡回路，可以保證系統(tǒng)高品質穩(wěn)定運行。指令的配比回路根據(jù)各臺給水泵的指令、轉速對應關系及轉速、流量特性，針對不同的并列組合，以不同的系數(shù)或函數(shù)分配總給水指令，保證各給水泵在指令變化過程中的協(xié)調一致，防止發(fā)生搶水現(xiàn)象；流量自動平衡回路以純積分環(huán)節(jié)構成，按各給水泵的容量配置平衡各泵的給水流量2023/2/476DCS應用技術研討會電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

汽溫控制系統(tǒng)

汽溫調節(jié)系統(tǒng)包括過熱汽溫控制、再熱汽溫控制、再熱危急噴水控制三部分；主蒸汽溫度調節(jié)系統(tǒng)一般采用串級調節(jié)系統(tǒng)控制各級噴水減溫閥，系統(tǒng)引入焓值計算回路作為主調節(jié)器的前饋信號，焓值信號經(jīng)過總風量、尾部煙道檔板指令、火焰位置以及增減負荷過程中鍋爐過/欠燃因素影響的校正，產生入口溫度的期望值，該值還受當前壓力下的飽和溫度限制；外回路的輸出信號有防大幅波動限制功能，是一種限值隨動防積分飽和功能，使調節(jié)系統(tǒng)可在所有負荷工況下自動控制：2023/2/477DCS應用技術研討會電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

汽溫控制系統(tǒng)

再熱汽溫通過尾部煙道檔板或燃燒器擺角控制，再熱噴水控制是在煙道檔板或燃燒器擺角故障或能力不足時參與再熱汽溫的控制；再熱噴水控制設定值由尾部煙道檔板（燃燒器擺角）調節(jié)系統(tǒng)的設定值給出，當煙道檔板自動時，設定值疊加一個檔板指令函數(shù)的正偏差，系統(tǒng)處于備用；而當煙道檔板處于手動或自動而指令到最小時，則由噴水系統(tǒng)調節(jié)再熱器出口溫度在正常設定值附近。除了常用的串級調節(jié)方式外，汽溫控制系統(tǒng)還有導前微分和相位補償兩種控制策略，相位補償控制是通過辨識過熱器進出口溫度的相位差與幅值比例，控制入口汽溫以實現(xiàn)對出口溫度的調節(jié)。2023/2/478DCS應用技術研討會電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

燃燒控制系統(tǒng)

燃燒自動調節(jié)系統(tǒng)包括燃料主控及BTU校正回路、爐膛壓力控制、風量氧量控制（送風機動葉風量控制/二次風門風量控制、風箱與爐膛差壓控制/二次風壓控制、氧量校正、燃料風控制、燃盡風控制）、一次風壓控制、磨煤機控制（直吹式制粉系統(tǒng)一次風量控制/中儲式制粉系統(tǒng)鋼球磨煤機入口風壓控制、出口溫度控制、給煤量控制）等自動調節(jié)系統(tǒng)；2023/2/479DCS應用技術研討會電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

燃燒控制系統(tǒng)

燃料主控與BTU校正回路：

燃料主控實現(xiàn)對投入自動的給煤機的指令分配，是快速平衡回路，該回路的設定值由鍋爐負荷指令經(jīng)給水溫度校正后，經(jīng)風煤交叉限制得出，調節(jié)器比例帶根據(jù)給煤機自動投入臺數(shù)自動進行調整；BTU校正系統(tǒng)由主汽流量、汽包壓力微分量組成的熱量信號經(jīng)給水溫度偏差修正動態(tài)地對實際給煤量進行校正，但當負荷變化率過大時，BTU校正系數(shù)將保持原值，直至負荷穩(wěn)定后繼續(xù)調節(jié)。2023/2/480DCS應用技術研討會電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

燃燒控制系統(tǒng)

總風量與氧量修正系統(tǒng)：總風量調節(jié)系統(tǒng)通過控制送風機動葉調節(jié)鍋爐總風量，設定值由鍋爐負荷指令導出，經(jīng)風煤交叉限制和氧量校正，控制送風機動葉開度；控制器的調節(jié)參數(shù)對應送風機自動運行的臺數(shù)自動進行調整，兩臺風機同時自動運行時，操作員可通過加偏置手動分配兩臺風機的出力，也可通過電流平衡回路自動平衡。

2023/2/481DCS應用技術研討會電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

燃燒控制系統(tǒng)

氧量修正及風煤比例調節(jié)系統(tǒng)通過修正送風機風量控制設定值調節(jié)鍋爐氧量狀況及風煤比例；氧量設定值由鍋爐負荷指令導出，并由操作員在手操站上加偏置，輸出改變送風量指令的系數(shù)；在負荷變化率過大的情況下，系統(tǒng)自動將PID控制偏差切換為0，鎖定氧量校正系數(shù)，待負荷相對穩(wěn)定后釋放控制。2023/2/482DCS應用技術研討會電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

燃燒控制系統(tǒng)

爐膛負壓控制系統(tǒng)：爐膛壓力調節(jié)回路以送風機平均指令或總風量作為前饋，使調節(jié)系統(tǒng)預先作出響應，減少爐壓波動；系統(tǒng)有自動增益修正，以對運行風機數(shù)量的變化進行補償；當爐膛壓力低于一定限值時閉鎖引風機動葉開大，高于某一限值時閉鎖引風機動葉關小，方向閉鎖位于站的下游，以提高保護動作的優(yōu)先級；在MFT工況下，將觸發(fā)防內爆超弛功能，維持爐壓正常。2023/2/483DCS應用技術研討會電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

燃燒控制系統(tǒng)

一次風壓力控制系統(tǒng)：一次風壓力控制系統(tǒng)為一單回路調節(jié)系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的測量值為一次風母管與爐膛的差壓，設定值為鍋爐負荷或總煤量的函數(shù)；一次風機入口檔板指令也作為改變風量的前饋信號，磨煤機總的一次風流量則被引入一次風壓力控制系統(tǒng)作為前饋信號；系統(tǒng)有自動增益修正，以對運行風機數(shù)量的變化進行補償；空預器出口一次風壓低將聯(lián)鎖一次風機入口檔板閉鎖減。2023/2/484DCS應用技術研討會電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

燃燒控制系統(tǒng)

磨煤機控制系統(tǒng)：磨煤機控制系統(tǒng)包括磨煤機風量控制系統(tǒng)和磨煤機出口溫度控制系統(tǒng)；由于磨煤機冷、熱風門的配置不同，因而有不同的磨煤機風量和出口溫度的控制策略：每臺磨煤機配有冷風、熱風調節(jié)風門和總風調節(jié)門，用總風調節(jié)門控制磨煤機的風量，用冷風調節(jié)風門和熱風調節(jié)門共同(差動方式)控制磨煤機出口溫度；每臺磨煤機只配置冷風調節(jié)門和熱風調節(jié)門，根據(jù)管道布置方式的不同，分別控制磨煤機一次風流量和出口風粉溫度。2023/2/485DCS應用技術研討會電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

輔助設備控制系統(tǒng)

輔助設備自動調節(jié)系統(tǒng)包括除氧器水位、壓力、加熱器水位、凝汽器水位、軸封壓力、凝結水再循環(huán)流量控制及其他單回路自動調節(jié)系統(tǒng)等；其他單回路自動調節(jié)系統(tǒng)一般包括空預器冷端溫度控制、凝結水再循環(huán)流量控制、燃油壓力控制、輔助蒸汽溫度控制、暖風器疏水箱水位控制、密封風濾網(wǎng)差壓控制、閉式水壓力控制、閉式水溫度控制、閉式水膨脹水箱水位控制、汽機潤滑油溫控制、發(fā)電機定冷水溫度控制、發(fā)電機氫溫控制、發(fā)電機密封油溫控制、電泵工作油溫控制、汽泵潤滑油溫控制等自動調節(jié)系統(tǒng)。2023/2/486DCS應用技術研討會除氧器壓力控制系統(tǒng)：除氧器壓力控制分定壓與滑壓兩個階段進行；在機組啟動期間，除氧器壓力為定值控制，控制輔助蒸汽調節(jié)閥，以維持除氧器壓力；當四段抽汽壓力隨負荷升至某值時，除氧器改由四段抽汽供汽，并隨負荷滑壓運行，這時調節(jié)器設定值跟蹤疊加一定裕量的除氧器壓力值，輔汽至除氧器調節(jié)閥自動關閉；汽機跳閘時，除氧器壓力調節(jié)系統(tǒng)恢復工作，維持汽機跳閘前的除氧器壓力，然后由操作員手動或按時間函數(shù)逐漸衰減設定值，防止由于除氧器壓力突然下降，而引起給水前置泵和啟動給水泵汽蝕損壞。電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

輔助設備控制系統(tǒng)

2023/2/487DCS應用技術研討會除氧器水位控制系統(tǒng)在啟動和低負荷運行期間，采用單沖量方式控制除氧器水位，正常負荷運行時，切換至除氧器水位、凝結水流量與總給水流量三沖量控制，通過維持進出除氧器的工質平衡使除氧器水位保持穩(wěn)定；常規(guī)機組在主凝結水管路上設計兩只并聯(lián)的調節(jié)閥門，通流量分別為30%和70%最大凝結水量。在小流量時，用小閥控制；控制器輸出達30%時，小閥開足，大閥開始開啟，隨后小閥維持全開或緩慢關閉，這樣用大小兩只閥分段控制以提高調節(jié)系統(tǒng)的可控性；

電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

輔助設備控制系統(tǒng)

2023/2/488DCS應用技術研討會為了確保除氧器水位調節(jié)全過程的穩(wěn)定，保持系統(tǒng)流量特性的線性度，對兩閥的平滑過渡方案要求較高。一般采用以下三種切換策略：調節(jié)偏差互鎖：兩個閥門分別采用獨立的調節(jié)回路控制，小閥接近全開、大閥接近全關時，通過邏輯運算產生很大的偏差信號疊加到另一閥門的調節(jié)偏差上，將另一閥門閉鎖在全開或全關的位置，實現(xiàn)流量調節(jié)的過渡；

指令函數(shù)分配：兩個閥門共用一個M/A站，以函數(shù)的方式將總指令分配給兩個閥門，根據(jù)兩閥的流量特性線性過渡；

電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

輔助設備控制系統(tǒng)

2023/2/489DCS應用技術研討會指令平衡方式：以指令函數(shù)為基礎，通過指令平衡的無擾切換方式，克服了運行維護的不便。電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

輔助設備控制系統(tǒng)

2023/2/490DCS應用技術研討會凝汽器水位控制系統(tǒng)：凝汽器水位控制系統(tǒng)，一般設計為單沖量調節(jié)系統(tǒng)，用補水控制閥來控制凝汽器水位為一定值；但由于凝結水變化的影響，使凝汽器水位的調節(jié)非常困難。水位低補水時，凝疏泵不夠用，水位高時，補水關死水位也下不來，難于調節(jié)；通常有兩種方法用于解決這一問題：

電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

輔助設備控制系統(tǒng)

2023/2/491DCS應用技術研討會引入機組失水量參數(shù)作為前饋信號，取主蒸汽流量加再熱噴水流量與凝結水流量的差替代失水流量，取其動態(tài)趨勢平衡補水控制，形成三沖量回路，同時減弱水位調節(jié)器的調節(jié)作用，將低調節(jié)靈敏度，以適應對象的要求；將除氧器水位與凝汽器水位作為一個整體來考慮，適當犧牲除氧器水位調節(jié)的調節(jié)偏差，以凝結水流量為平衡手段，保持除氧器與凝汽器水位均滿足品質要求。

電廠典型調節(jié)系統(tǒng)設計和投運

輔助設備控制系統(tǒng)

2023/2/492DCS應用技術研討會協(xié)調控制系統(tǒng)的功能簡述

協(xié)調控制系統(tǒng)將動態(tài)特性差異很大的鍋爐和汽輪發(fā)電機組作為一個整體進行協(xié)調控制，能使機組盡快響應調度的負荷變化要求，并保持主汽壓力和機爐各主要運行參數(shù)在允許的范圍；在一些特定的工況下，能通過保護回路和控制方式轉換保持機組的穩(wěn)定和經(jīng)濟運行。協(xié)調控制系統(tǒng)主要包括機組負荷指令控制、汽機主控、鍋爐主控、壓力設定、頻率校正、熱值校正(BTU)校正、RUNBACK等控制回路。它直接作用的執(zhí)行級是鍋爐控制系統(tǒng)和汽輪機控制系統(tǒng)。

2023/2/493DCS應用技術研討會協(xié)調控制系統(tǒng)能以協(xié)調控制、鍋爐跟隨和汽機跟隨任一方式運行；自動時負荷指令ULD來自AGC，手動時，負荷指令由操作者給出，經(jīng)高、低限幅及限速后，并行地送往汽機和鍋爐；調頻控制可采用指令跟蹤實際負荷和CCS參與一次調頻兩種方式；高低限幅由操作員手動設定，當CCS切手動后，限幅釋放，幅值隨實際負荷浮動；協(xié)調控制系統(tǒng)的功能簡述

2023/2/494DCS應用技術研討會機組負荷指令變化率與壓力變化率上限由操作員給定，不同負荷變化率內部對應相應的滑壓速率，在調試中確定；增、減閉鎖功能，包括單元主控、鍋爐主控、汽機主控的閉鎖，實現(xiàn)重要參數(shù)偏離后閉鎖指令增減的功能；輔機故障減負荷(RUNBACKS)功能：常用RB功能包括燃料RB、送風機RB、引風機RB、一次風機RB、給水泵RB、爐水循環(huán)泵RB等；協(xié)調控制系統(tǒng)的功能簡述

2023/2/495DCS應用技術研討會提供與AGC的接口并遙控機組負荷：該系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下幾項功能：AGC方式的無擾投切、ADS遙調指令的高低限制、機組實發(fā)功率越限告警、ADS指令變化速率限制、機組負荷的快速響應和跟隨、機組各項參數(shù)的穩(wěn)定調節(jié)；接口信號包括：機組AGC模擬量設定值(有功出力)、機組AGC指令輸出返回值、機組實時有功出力、機組有功出力上限、機組有功出力下限、機組有功最大可調速率、機組DCS投入/退出信號、機組協(xié)調裝置投入/退出信號、機組具備AGC控制條件、機組一次調頻投入/退出信號、機組處于AGC方式、機組有功高限越限告警信號、機組有功低限越限告警信號等13個。

協(xié)調控制系統(tǒng)的功能簡述

2023/2/496DCS應用技術研討會主汽壓力給定運算回路：機前壓力設定值由操作員在人機界面上給定；但在基本方式下，跟蹤實測機前壓力；當操作員選擇變壓運行方式時，TPSP給定器跟蹤ULD的F(x)函數(shù)，其變化速率受限；汽機主控回路：CCS至DEH調門指令接口有脈沖信號與模擬信號兩種型式，脈沖信號安全性較好，而模擬信號響應較快；汽機指令=ULD+MWe-TPe+∫(MWe-TPe)；汽機跟隨方式下的汽機主控用來控制機前壓力，機組指令跟蹤實發(fā)功率。協(xié)調回路基本工作原理

2023/2/497DCS應用技術研討會自動升負荷方式有固定閥位/可變壓力方式（不控壓力）、固定閥位土10%調節(jié)（有限控壓）、程序方式升負荷（完全控壓）；鍋爐主控回路：協(xié)調方式下鍋爐指令=ULD+MWe+TPe+∫(TPe+MWe)鍋爐跟隨方式下ULD=TPdx(FSPa/TPa)協(xié)調回路基本工作原理

2023/2/498DCS應用技術研討會CCS側與DEH側一次調頻回路同步投入使調頻功能得到良好實現(xiàn)CCS側一次調頻回路的工作原理；-1111-22轉速rpm負荷%6-6f（x）死區(qū)2rpm；限幅6%負荷；轉速不等率5%5%轉速不等率：100%負荷=5%*3000rpm∴6%負荷=9rpmf（x）

T≮≯V>

0電網(wǎng)頻率偏差負荷偏差一次調頻動作頻率校正回路調頻校正回路基本工作原理2023/2/499DCS應用技術研討會一次調頻回路在協(xié)調控制系統(tǒng)中的作用過程；∑去燃燒控制PIDPID∑機組負荷指令頻率校正回路機爐協(xié)調鍋爐跟隨++++鍋爐主控∑CCSDEMAND去DEH汽機跟隨PIDPID∑∑壓力偏差機組有功功率++-+汽機主控++TT壓力偏差調頻校正回路基本工作原理2023/2/4100DCS應用技術研討會RUNBACK的概念當發(fā)生部分主要輔機故障跳閘，使鍋爐最大出力低于給定功率時，協(xié)調控制系統(tǒng)將機組負荷快速降低到實際所能達到的相應出力，并能控制機組在允許參數(shù)范圍內繼續(xù)運行稱為RUNBACK(輔機故障減負荷，簡稱RB)；RB試驗是通過真實的輔機跳閘來檢驗機組故障下的運行能力和協(xié)調控制系統(tǒng)的調節(jié)性能，RB功能的實現(xiàn)為機組在高度自動化運行方式下提供了安全保障。2023/2/4101DCS應用技術研討會RUNBACK主要功能設計火電廠RB功能一般包括磨煤機、送風機、引風機、一次風機、給水泵、空預器及爐水循環(huán)泵等設備的故障跳閘快速減負荷;每種輔機故障對應不同的RB速率及負荷目標值,當發(fā)生幾種設備RB時,所有設備RB速率與RD速率比較,取最大