论文部分内容阅读
摘要：超超临界直流炉机组在AGC模式下往往难于满足电网要求，其主要原因在于该类机组蓄热能力较小，初始的响应速度慢。针对机组特点，通过对其协调控制系统进行优化改进，以满足电网调度的要求，并在频繁的AGC变负荷工况下减小机组的汽压、汽温的变化幅度。
关键词：AGC;CCS;协调控制;控制策略优化
Abstract：The unit with ultra-supercritical once-through boiler under AGC mode is often difficult to meet the requirements of the power grids .The main reason is that this kind of unit cannot store much energy and the response speed of the initial is slow .Based on this characteristics of unit， This pager gives some suggestions and optimizations to improve the coordinated control strategy，in order to meet the requirements of power grid dispatching ，and the changing of steam pressure and temperature of the unit can be reduced during frequent load change under AGC.
Key words：AGC;CCS;cordinated control;control strategy optimization
隨着时代和科学技术的发展，我国新建机组大部分是超超临界机组。由于近几年电网对供电质量标准越来越高，要求电厂在AGC控制（尤其是联络线模式）下能够满足要求，这就需要电厂具有足够的响应速度和适应能力。
通过改进优化控制策略以提高机组性能，特别是在AGC变负荷指令频繁波动的情况下尽可能减小机组的汽压、汽温波动幅度。对机组安全稳定运行和满足电网要求是很有意义。
一、优化原因分析
（一）AGC指令
AGC指令存在频繁来回小幅波动及大幅度单向变负荷后未等机组稳定马上反向变负荷两种情况，这对机组调节极其不利，容易造成汽压、汽温的偏差大甚至失衡，发电负荷无法跟随AGC负荷指令，严重时甚至需要退出AGC控制。
（二）协调控制系统缺乏专门应对AGC模式的策略
对于AGC方式和CCS方式来说，机组的锅炉、汽机控制并无区别，区别在于机组负荷指令分别由调度和运行人员给出。由于运行人员手动给出负荷指令时往往会考虑机组运行工况，而且通常其给出的指令变化较少且幅度较大，便于锅炉微分前馈起作用，故在CCS模式下机组运行平稳且性能良好。但一旦机组投入AGC方式时，由于AGC指令具有来回频繁波动且升降幅度小的特征，致使锅炉设备频繁来回动作，机组无法达到稳定，负荷调节性能也不理想。因此常规调节无法满足电网对机组变负荷的速率要求，只有对CCS控制策略进行优化，使其对AGC模式的针对性加强。
二、CCS逻辑优化
（一）增加汽机主控前馈
由于超超临界直流炉蓄热小和制粉系统的纯迟延特性，依靠调整锅炉主控前馈和PID调节不能很好满足机组在AGC联络线模式下负荷小幅变动的要求。考虑到电网考核要求和机组变负荷初期响应慢的特点.在汽机主控增加一前馈回路，在变负荷初期牺牲一定的压力调节品质，以满足变负荷初期响应要求。逻辑如图1所示。
（二）主控压力拉回回路的优化
在现有的汽机主控中通常都会有一路压力拉回回路，作用是当主汽压偏差过大，汽机主控也适当参与调节主汽压，防止主汽压继续恶化。但是在变负荷过程中，该回路作用通常都与升降负荷要求相反，导致负荷变化速率下降。为了对此进行改进，需要将压力拉回回路在机组稳态时与变负荷时进行区分。逻辑如图2所示。当机组变化负荷时，将压力拉回回路的函数调节死区适当放大，这样可以避免该回路过早参与调节压力，加快负荷的响应速度。
（三）锅炉微分前馈的优化
在正常的CCS方式下由于锅炉微分前馈较强，通常会导致负荷超调，在运行人员手动给指令进行大负荷升降时机组可以较快地完成任务。但一旦投入AGC联络线模式后，由于锅炉的迟延特性，在AGC指令小幅频繁变动情况下如果还是按照之前的前馈设置来进行负荷变化时，就有可能导致锅炉主汽压大幅波动，机组难以达到稳定。为避免这种情况的发生，故需要将正常的CCS模式下的锅炉微分前馈与AGC模式下的区分开来。逻辑如图3所示。
优化该逻辑的作用为当机组在大负荷变化时仍然将正常的锅炉微分前馈施加到锅炉上，而当机组进行小负荷变化时（主要针对AGC模式下），锅炉微分前馈则适当放小，充分利用机组蓄热，以避免主汽压波动过大。
三、结语
超超临界直流炉机组在AGC方式时如何满足电网要求和提高调节品质是大家都在关注的问题。通过对汽机主控和锅炉主控控制策略的优化，能够适当提高机组AGC调节品质，减小了负荷升降过程中机组主汽压力的波动，同时机组过热度、汽温等参数也较为稳定，机组的自动调节品质有所改善。
参考文献：
[1]尹峰，朱北恒，李泉.超（超）临界机组协调控制特性与控制策略[J].中国电力，2008，41（3）
[2]陈松操，沈丛奇.自动发电控制（AGC）控制策略优化的研究和应用[J].华东电力，2006，34（5）
关键词：AGC;CCS;协调控制;控制策略优化
Abstract：The unit with ultra-supercritical once-through boiler under AGC mode is often difficult to meet the requirements of the power grids .The main reason is that this kind of unit cannot store much energy and the response speed of the initial is slow .Based on this characteristics of unit， This pager gives some suggestions and optimizations to improve the coordinated control strategy，in order to meet the requirements of power grid dispatching ，and the changing of steam pressure and temperature of the unit can be reduced during frequent load change under AGC.
Key words：AGC;CCS;cordinated control;control strategy optimization
隨着时代和科学技术的发展，我国新建机组大部分是超超临界机组。由于近几年电网对供电质量标准越来越高，要求电厂在AGC控制（尤其是联络线模式）下能够满足要求，这就需要电厂具有足够的响应速度和适应能力。
通过改进优化控制策略以提高机组性能，特别是在AGC变负荷指令频繁波动的情况下尽可能减小机组的汽压、汽温波动幅度。对机组安全稳定运行和满足电网要求是很有意义。
一、优化原因分析
（一）AGC指令
AGC指令存在频繁来回小幅波动及大幅度单向变负荷后未等机组稳定马上反向变负荷两种情况，这对机组调节极其不利，容易造成汽压、汽温的偏差大甚至失衡，发电负荷无法跟随AGC负荷指令，严重时甚至需要退出AGC控制。
（二）协调控制系统缺乏专门应对AGC模式的策略
对于AGC方式和CCS方式来说，机组的锅炉、汽机控制并无区别，区别在于机组负荷指令分别由调度和运行人员给出。由于运行人员手动给出负荷指令时往往会考虑机组运行工况，而且通常其给出的指令变化较少且幅度较大，便于锅炉微分前馈起作用，故在CCS模式下机组运行平稳且性能良好。但一旦机组投入AGC方式时，由于AGC指令具有来回频繁波动且升降幅度小的特征，致使锅炉设备频繁来回动作，机组无法达到稳定，负荷调节性能也不理想。因此常规调节无法满足电网对机组变负荷的速率要求，只有对CCS控制策略进行优化，使其对AGC模式的针对性加强。
二、CCS逻辑优化
（一）增加汽机主控前馈
由于超超临界直流炉蓄热小和制粉系统的纯迟延特性，依靠调整锅炉主控前馈和PID调节不能很好满足机组在AGC联络线模式下负荷小幅变动的要求。考虑到电网考核要求和机组变负荷初期响应慢的特点.在汽机主控增加一前馈回路，在变负荷初期牺牲一定的压力调节品质，以满足变负荷初期响应要求。逻辑如图1所示。
（二）主控压力拉回回路的优化
在现有的汽机主控中通常都会有一路压力拉回回路，作用是当主汽压偏差过大，汽机主控也适当参与调节主汽压，防止主汽压继续恶化。但是在变负荷过程中，该回路作用通常都与升降负荷要求相反，导致负荷变化速率下降。为了对此进行改进，需要将压力拉回回路在机组稳态时与变负荷时进行区分。逻辑如图2所示。当机组变化负荷时，将压力拉回回路的函数调节死区适当放大，这样可以避免该回路过早参与调节压力，加快负荷的响应速度。
（三）锅炉微分前馈的优化
在正常的CCS方式下由于锅炉微分前馈较强，通常会导致负荷超调，在运行人员手动给指令进行大负荷升降时机组可以较快地完成任务。但一旦投入AGC联络线模式后，由于锅炉的迟延特性，在AGC指令小幅频繁变动情况下如果还是按照之前的前馈设置来进行负荷变化时，就有可能导致锅炉主汽压大幅波动，机组难以达到稳定。为避免这种情况的发生，故需要将正常的CCS模式下的锅炉微分前馈与AGC模式下的区分开来。逻辑如图3所示。
优化该逻辑的作用为当机组在大负荷变化时仍然将正常的锅炉微分前馈施加到锅炉上，而当机组进行小负荷变化时（主要针对AGC模式下），锅炉微分前馈则适当放小，充分利用机组蓄热，以避免主汽压波动过大。
三、结语
超超临界直流炉机组在AGC方式时如何满足电网要求和提高调节品质是大家都在关注的问题。通过对汽机主控和锅炉主控控制策略的优化，能够适当提高机组AGC调节品质，减小了负荷升降过程中机组主汽压力的波动，同时机组过热度、汽温等参数也较为稳定，机组的自动调节品质有所改善。
参考文献：
[1]尹峰，朱北恒，李泉.超（超）临界机组协调控制特性与控制策略[J].中国电力，2008，41（3）
[2]陈松操，沈丛奇.自动发电控制（AGC）控制策略优化的研究和应用[J].华东电力，2006，34（5）