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1、火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程的编制说明 朱北恒 （浙江省电力试验研究所，浙江省 杭州市 ） 摘要： 新颁布的电力行业标准火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程DL/T 7742004和报批中的电力行业标准火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程采用了新的、统一的“火电厂模拟量控制系统性能测试”标准，文章介绍了标准编制的背景和主要内容。新标准根据不同等级、不同类型机组分别给出了协调控制系统（CCS）的合格指标和优良指标，制定了新建机组各阶段验收测试的主要内容和要求，进一步完善附录中给出的模拟量控制系统（MCS）性能测试指标。最终，建立了火力发电厂MCS基建验收和最终验收的统一测试标准。 关
2、键词： 火电厂自动控制；协调控制系统（CCS）；模拟量控制系统（MCS） 1编制背景多年以来，对火电厂模拟量控制系统（MCS）的品质进行验收测试时，主要参考了以下相关标准： 热工仪表及控制装置检修运行规程（试行）水电生字198693号； 原电力部建质199640号文发布的自动投入率统计方法、负荷变动试验导则； 原电力部建质1996111号文发布的火电工程调整试运质量检验及评定标准； 原电力部电综1998179号文发布的火电机组启动验收性能试验导则：5.11机组RB功能试验； 火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程DL/T 6571998。近几年来随着热工自动化技术的发展，火电机组模拟量控制系
3、统的应用水平有以下2个显著特点：新建火电机组模拟量控制系统的应用水平随着协调控制技术的发展不断提高，在调试质量控制上已打破了基建与试生产的界线；随着分散控制系统的发展，大量300 MW等级以下的火电机组通过DCS自动化改造也实现了协调控制并可参与电网自动控制发电（AGC）调节。因此，通过对火电厂模拟量控制系统测试标准的研究，编制一本在测试项目和质量指标都较为统一和完整的火电厂模拟量控制系统性能测试标准，是当前电力行业从事热工自动化工作的迫切需要。根据原国家经贸委电力司电力（2002）973 号关于下达2002年度电力行业标准制定的修订计划的通知的安排，对火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程
4、DL/T 6571998进行修编，修编后的新标准更名为火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程。新标准扩大了适用范围，机组容量扩大到125600 MW，涵盖了新建或技术改造工程验收测试的各个阶段，在测试项目和质量指标上涵盖整个模拟量控制系统，并具有较强的可操作性。2火电厂模拟量控制系统性能测试标准和相关规程的编制过程2002年11月，针对“火电厂模拟量控制系统主要性能指标”进行了讨论。增加了“RB试验”部分的内容，取消了直流炉、超临界机组控制系统性能考核部分的内容。曾努力将超临界机组控制要求纳入规程，但由于投运的超临界机组相对较少，其控制系统性能差异也较大，从征求意见的情况来看，还难以制定其考核指
5、标。“火电厂模拟量控制系统主要性能指标”经过充实和完善后，形成了“火电厂模拟量控制系统性能测试”标准，给出了火电厂模拟量控制系统的性能测试的较为完整的指标和测试方法，并将其编入火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程。 2003年5月完成了火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程（简称MCS测试规程）征求意见稿后，热控标准委员会再次向全国征求意见。分歧的意见仍然主要集中在两点：一是基建验收和最终验收测试标准是否采用统一标准；二是协调控制系统(CCS)的负荷变动试验和AGC负荷跟随试验的品质指标。热控标准委员会综合各方面的反馈意见，根据不同等级、不同类型机组分别给出了CCS的合格指标和优良指标，制定了新
6、建机组各阶段验收测试的主要内容和要求，进一步完善附录中给出的模拟量控制系统性能测试指标。最终，建立了火力发电厂模拟量控制系统的基建验收和最终验收的统一测试标准。MCS测试规程先后于2003年8月和10月完成送审稿和报批稿。2004年10月颁布的电力行业标准火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程DL/T 7742004在模拟量控制系统部分的测试标准采用了与MCS测试规程相一致的统一指标。MCS测试规程报批稿由于等待其他几个验收测试规程的编制完成，至今一直未能颁布。3MCS测试规程的主要内容3.1适用范围 修编后的MCS测试规程扩大了适用范围，其修编前后适用范围的比较见表1。 表1MCS测试规程
7、修编前后适用范围的比较 标准号 单 机 容 量 适 用 范 围 DL/T 6571998 300 MW及以上 最终在线验收测试 DL/T 657200X 125600 MW 新建工程各个阶段的验收测试和技术改造工程的验收测试 3.2各阶段验收测试的主要内容（1） 调试阶段的要求。MCS在完成调整试验工作后，调试方应按MCS测试规程的要求对系统进行扰动试验和功能测试，最终验收时还可根据情况进行必要的抽察测试。（2） 168h试运行阶段的要求。新建机组在完成满负荷连续72、168h试运行后，应提供MCS可用率统计运行记录，MCS测试规程给出了MCS可用率统计计算的方法和考核的要求。（3） 细调阶段
8、的要求（基建验收要求）。在CCS完成细调整试验后，应按MCS测试规程的要求进行CCS负荷变动试验。（4） 试生产阶段的要求（达标验收要求）。在新建机组商业移交或技术改造机组正式移交生产前，应按MCS测试规程的要求进行协调控制系统AGC负荷跟随试验和RB试验。（5） 最终验收测试要求。在完成（1）（4）要求的全部试验之后，还应按MCS测试规程的要求提供试验报告和MCS可用率统计运行记录。在机组商业移交或正式移交生产前是否组织进行MCS的最终验收测试应由用户决定，MCS测试规程给出了最终验收测试的要求。3.3功能测试概括了MCS功能测试的主要内容，包括控制方式无扰动切换、偏差报警功能、方向性闭锁保
9、护功能和超弛控制保护功能4项的测试，对每项测试都提出了具体要求。(1) 控制方式无扰动切换。试验主要有AGC远方/就地控制方式的无扰动切换、CCS协调控制方式/锅炉跟随控制方式/汽机跟随控制方式之间的无扰动切换、MCS所有手动/自动方式之间的无扰动切换、给水控制系统单/三冲量控制方式之间的无扰动切换等内容。(2) 偏差报警功能。主要包含测量信号偏差报警、执行器偏差报警、调节器偏差报警等内容。(3) 方向性闭锁保护功能。主要包含CCS负荷指令增减闭锁、炉膛压力高/低送引风机动叶调节开/关闭锁、燃料量和风量交叉限制等。(4) 超弛控制保护功能。通常包含CCS负荷指令迫增/迫降、炉膛压力防内爆超弛保
10、护控制、机组启停时磨煤机超弛控制等。功能测试主要采取抽测的方式进行。3.4性能测试（1） CCS负荷变动试验。CCS负荷变动试验与DL/T 6571998相比的不同点见表2。表2CCS负荷变动试验与DL/T 6571998相比的不同点 DL/T 6571998 DL/T 657200X 改 变 的 理 由 负荷变动量 P=10%15%Pe P=15%Pe 使试验结果更为确定 负荷变动速率（直吹式机组） 3%Pe/min或5%Pe/min 2%Pe/min或3%Pe /min 增加2%Pe/min项，取消5%Pe/min项，更符合实际情况 负荷变动速率（中储式机组） 无 3%Pe /min或4%
11、Pe /min 新增加内容 测试结果增减指令试验各进行3次，取各参数动态偏差平均值作为验收测试结果 13次，可选择其中1次的试验数据作为验收测试结果可操作性强，测试结果处理更为简单注：Pe为机组额定负荷。模拟量控制系统负荷变动试验导则（原电力部建质199640号）的规定为：在70%100%MCR正常工况下进行负荷变动试验，负荷变动幅度为15%MCR，负荷实际变化速率为3%MCR/min。（2） MCS性能测试。最终验收时，可以根据具体情况对MCS进行抽查测试，MCS测试规程附录A给出了完整的模拟量控制系统性能测试指标。（3） AGC负荷跟随试验。在AGC控制方式下，70100负荷范围内，负荷指
12、令以1.5% Pe/min(直吹式机组)或2.0%Pe /min（中储式机组）的变化速率、负荷变动量为P=10%Pe的斜坡方式连续增、减（或减、增）各一次的双向变动试验；负荷变动试验中各主要被调参数的动态、稳态偏差见表3。 表3负荷变动试验中各主要被调参数的动态、稳态偏差 参数 负荷变动试验动态品质指标 AGC负荷跟随试验动态品质指标 稳态品质指标 直吹式机组 中储式机组 直吹式 机组中储式机组 300MW以下机组/300MW及以上机组/ 负荷指令变化速率/% Pe min-1 2 2 3 3 3 4 1.5 2.0 实际负荷变化速率/% Pe min-1 1.5 1.5 2.2 2.5 2.
13、5 3.2 1.0 1.5 / / 负荷响应纯迟延时间/s 120 90 90 60 40 40 90 40 / / 负荷偏差/% Pe 3 3 3 3 3 3 5 5 1.5 1.5 主汽压力/MPa 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 0.5 0.2 0.3 主汽温度/ 10 8 8 10 8 8 10 10 2 3 再热汽温度/ 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 炉膛压力/Pa 200 150 150 200 150 150 200 200 50 100 烟气含氧量/%
14、/ / / / / / / / 1 1 注： 1 600MW等级直吹式机组：指标为合格指标，指标为优良指标。2 600MW等级以下直吹式机组：指标为合格指标，指标为优良指标。3 300MW等级及以上中储式机组：指标为合格指标，指标为优良指标。4 300MW等级以下中储式机组：指标为合格指标，指标为优良指标。（4） RB试验。新建机组最终验收测试前应进行RB试验，其他情况下（如对CCS的组态进行了修改）可进行RB功能模拟试验。MCS测试规程附录A给出了RB功能模拟试验和RB动态试验的方法和要求。3.5MCS可用率考核MCS测试规程对MCS的自动“统计套数”给出了确定原则：有特定的被调量并由PID（或其他）调节器形成的闭环调节回路计为1套。取消了MCS投入率的统计计算，只采用MCS可用率考核，MCS测试规程给出了各个阶段MCS总可用率A应满足的验收要求： 满负荷连续7
