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1、600MW 机组负荷指令处理回路I摘 要随着火力发电机组在电网中所占的比例越来越大，电网因用电结构变化，负荷峰谷差逐步加大，因此要求大型机组具有带变负荷运行的能力，以便迅速满足负荷变化的需要及参加电网调频。常规的自动调节系统是汽轮机和锅炉分别控制。随着单元机组容量的不断增大、电网容量的增加和电网调频、调峰要求的提高以及机组自身稳定（参数）运行要求的提高，常规的自动调节系统已很难满足单元机组既参加电网调频、调峰又稳定机组自身运行参数这两个方面的要求，因此必须将汽轮机和锅炉视为一个统一的控制对象进行协调控制。机炉的控制特性有相当大的差别，锅炉是一个热惯性大、反应很慢的控制对象，而汽轮机相对地是一个
2、惯性小、反应很快的控制对象。600MW 机组负荷控制系统（主控系统）产生指挥机炉控制器工作的锅炉指令和汽轮机指令；基础控制级的控制器执行负荷控制系统发出的指令，完成指定的控制任务。协调控制系统就是充分考虑机炉控制特性的差异以及各自的特点，采取某些措施（如引入某些前馈信号、协调信号），让机炉同时按照电网符合的要求变化，接受外部负荷指令，根据主要运行参数的偏差，协调地进行控制，从而在满足电网负荷要求的同时，保证主要运行参数的稳定。关键词：协调控制，负荷控制沈阳工程学院课程设计II目 录摘 要 .I目 录 .II1 概 述 .- 1 -2 系统的组成及各部分功能 .- 2 -2.1 系统的组成 .-
3、 2 -2.2 系统各部分功能 .- 2 -2.2.1 负荷指令运算回路 .- 2 -2.2.2 负荷指令限制回路 .- 3 -3 系统分析 .- 4 -3.1 目标负荷的选择 .- 4 -3.2 负荷的形成 .- 4 -3.3 机组最大/最小负荷设定 .- 5 -3.4 负荷指令的快速返回（RB）与迫降机组负荷指令（RD） .- 6 -3.5 频率校正 .- 7 -4 系统控制逻辑 .- 8 -4.1 机组负荷遥控逻辑 .- 8 -4.2 机组最大负荷/最小负荷限制逻辑 .- 8 -4.3 机组调频校正逻辑 .- 8 -4.4 负荷指令的跟踪逻辑 .- 9 -总 结 .- 10 -致 谢 .
4、- 11 -参考文献 .- 13 -600MW 机组负荷指令处理回路- 1 -1 概 述随着单元制大容量火电机组在我国电网中所占比例的不断增大，大容量机组的运行方式也逐步发生变化，过去大机组常常只带基本负荷，而现在则要根据电网的频率偏差和中央调度所对它的负荷需求指令参与电网的调峰、调频，甚至在机组的某些主要辅机和局部发生故障的情况下，仍然要维持机组运行。对于在电网中参与调峰、调频的机组，其运行方式要求为：机组负荷变化的范围要大，能够稳定运行的最低负荷要低，在整个负荷变化范围内有良好的负荷适应能力，即能承受较高的负荷变化率；其主要的运行参数（如主蒸汽压力），在负荷变化过程中相对稳定，以保证机组在
5、整个负荷变化范围内有较高的稳定性和安全性，从而保证机组有较高的效率。在机组的正常运行工况下，协调控制系统能协调机、炉的控制，同时能在较大范围内接受和响应来自电网总调遥控负荷或机组操作人员本机设定的负荷指令对机组进行负荷控制，并参与电网频率调整，同时维持机组所有被控变量不超出允许范围，以保证机组的稳定运行。协调控制系统组成框图如图 1.1 所示：图 1.1 协调控制系统组成框图负荷指令处理部分通常接受来自三方面的负荷指令，形成的机组的目标指令。它们是：电网中心调度遥控的负荷分配指令（ADS）,机组就地设定的负荷指令和电网频率变化所要求的负荷指令。目标负荷指令可以在不考虑机组运行状况的条件下加以改
6、变。但是机组必须根据自身当前的运行状况、负荷能力、设备的安全保护及负荷跟踪能力等因素，对目标负荷指令进行必要的处理，以产生机组能够接受实际负荷指令。负荷指令处理部分的主要作用是：对外部负荷要求指令（或称目标负荷指令）进行选择并加以处理，使之转变为机组安全运行能够接受实际负荷指令 P0，并作为机组功率给定值信号。沈阳工程学院课程设计- 2 -2 系统的组成及各部分功能2.1 系统的组成负荷指令处理部分大致由两部分组成：负荷指令运算回路和负荷指令限制回路。负荷指令处理回路如图 2.1 所示：图 2.1 负荷指令处理回路2.2 系统各部分功能2.2.1 负荷指令运算回路该回路的主要任务是：（1）根据
7、负荷控制的要求选择目标指令的形成方式；（2）考虑汽轮机等主要设备的热应力变化和机组负荷的跟踪能力，对目标负荷指令进行适当的变化率限制；（3）对机组参加电网调频所需要负荷指令信号的幅值及频率范围作出规定。600MW 机组负荷指令处理回路- 3 -2.2.2 负荷指令限制回路负荷指令限制回路的主要作用是：对机组参加电网调频所需负荷指令信号的幅值及调频范围作出规定；对机组的主机、主要辅机和设备的运行状况进行监视，一旦发生故障而影响机组的实际负荷或危机机组的安全运行时，就要对机组的负荷要求指令进行必要的处理与限制，以保证机组能够继续安全、稳定的运行。负荷指令限制回路按其功能一般包括五个部分：最大/最小
8、允许负荷限制回路，负荷返回（RB）回路，负荷快速切断（FCB）回路，负荷增/减闭锁（BI/BD）回路和负荷迫升/迫降（RU/RD）回路。1 最大/最小允许负荷限制回路该回路的主要作用是保证机组的实际指令不超越机组的最大/最小允许负荷值。2 负荷返回（RB）回路负荷返回（RB）是指当机组主要辅机出现故障，而机组当时所带负荷超过当前辅机所能承受的范围时，为了保证机组继续运行，必须把机组负荷降到当前辅机所能承受的水平。在系统设计中，在此情况下负荷变化率由预先设定的限值来自动决定，运行人员手动设定的速率限制值不起作用。3 负荷快速切断（FCB）回路该回路的主要作用是，当机组发生跳闸时，快速切断负荷指令，维持机组继续运行。4 负荷增/减闭锁（BI/BD）回路负荷增/减闭锁回路（BI/BD）是指机组在运行过程中，当主要的辅机虽未发生故障但已工作在极限状态，或者机组中一些主要运行参数与其指令的偏差大于允许值时，对机组的负荷指令加以限制，不让机组负荷指令朝着事故发生的方向发展，以防事故发生。5 负荷迫升/迫降（RU/RD）回路负
