一起隐性误操作事故分析

1 机组概况 某发电厂1号机组单机容量为300 MW，锅炉为DG1025/18.2-Ⅱ(3)型亚临界中间再热自然循环单炉膛汽包炉，汽轮机为N300-16.7(170)/537/537型亚临界中间再热单轴双缸两排汽凝汽式汽轮机。 热控系统中的机炉协调控制系统(CCS)如图1所示，数据采集系统(DAS)选用美国西屋公司的WDPF-Ⅱ系统；汽轮机电液控制系统(DEH)为东方汽轮机厂配套产品；锅炉燃烧器管理系统为美国FORNEY公司的ECS系列。2 事故经过 1999年10月10日4:00，1号机组有功功率210 MW，投入机炉协调控制CCBF运行方式(以炉跟随为基础的协调系统)，…     

电力系统全过程动态仿真中的机炉协调控制系统模型研究

机炉协调控制系统(coordinated control system,CCS)是火电机组满足电网负荷需求和保证机组本身稳定运行的重要控制措施。在分析机炉协调控制系统原理和控制方式的基础上,提出了一种适于电力系统机电暂态及中长期动态全机炉协调控制系统(coordinated control system,CCS)是火电机组满足电网负荷需求和保证机组本身稳定运行的重要控制措施。在分析机炉协调控制系统原理和控制方式的基础上,提出了一种适于电力系统机电暂态及中长期动态全过程仿真的机炉协调控制模型,并在电力系统全过程动态仿真程序进行编程实现。通过模型参数值的设置,该模型可以灵活模拟炉跟机、机跟炉、协调控制、直接能量平衡等火电厂机炉控制中的常见组态方式。采用两个仿真算例说明了不同CCS控制方式对机组功率的影响,以及CCS在与频率动态特性相关的电力系统动态仿真中的作用。     

330MW CFB锅炉CCS控制系统的分析与改进

针对火电厂中机炉协调控制方式系统(CCS)和数字电液控制系统(DEH)的特点及基本控制方式,分析在运行中一次机组出现降负荷的原因,并提出相应的解决方案。通过对CFB锅炉CCS控制系统的分析和改进,机组的热工控制系统将会更加完善,并将对以后同类型机组的负荷控制设计提供参考。     

循环流化床机组一次调频功能的优化

1 循环流化床机组协调控制系统国华宁东电厂一期2×330 MW机组配置循环流化床(CFB)锅炉,机组控制系统采用杭州和利时有限公司生产的MACSV DCS,为DCS、数字式电液控制系统(DEH)一体化设计,协调控制系统采用直接能力平衡(DEB)协调控制方式,在协调控制策略中采用了机组能量平衡的自解耦控制,从而自动补偿机组滑压变负荷中锅炉蓄热、负荷斜坡变化调节器的静差,其主要包括指令运算回路、锅炉主控、汽轮机主控、负荷和压力设定、协调方式切换、一次调频等,主要信号有机组负荷、调节级压力p1、主蒸汽压力PT和汽包压力Pb,协调控制调节器输出锅炉燃料量和汽轮机调节阀开度指令.     

锅炉蓄热系数对协调控制系统参数影响定量分析

锅炉蓄热系数是影响火电机组协调控制系统,特别是锅炉侧控制器的参数。在依据锅炉设计运行数据计算锅炉蓄热系数的前提下,依据火电机组简化非线性动态模型对其进行工作点线性化后,针对典型炉跟机协调控制系统简化结构,直接推导出汽轮机高压缸进汽调节门开度控制机组发电负荷条件下,锅炉燃料量对汽轮机前蒸汽压力的传递函数。研究发现,锅炉侧等效被控制对象为积分特性的无自平衡对象,同时锅炉蓄热系数体现在对象增益项中,锅炉蓄热系数越大,对象增益项越小。依此规律设计600 MW机组协调控制的增益补偿逻辑,在50%~100%负荷获得了优良的控制效果。     

330 MW CFB锅炉CCS控制系统的分析与改进

针对火电厂中机炉协调控制方式系统(CCS)和数字电液控制系统(DEH)的特点及基本控制方式,分析在运行中一次机组出现降负荷的原因,并提出相应的解决方案.通过对CFB锅炉CCS控制系统的分析和改进,机组的热工控制系统将会更加完善,并将对以后同类型机组的负荷控制设计提供参考.     

间接能量平衡协调控制系统前馈控制策略的优化

对于非线性较强的主蒸汽压力和机组负荷,单纯采用机炉主控制系统的间接能量平衡(IEB)协调控制策略,难以在机组变负荷工况下取得较好的控制品质.对此,基于传统的IEB协调控制系统和汽包锅炉动态模型,设计了适应于单元机组特性的前馈控制策略,并分析了该前馈控制的特点,给出了控制参数的在线整定方法.该方法在机组的负荷响应试验过程中,使主蒸汽压力最大动态偏差＜0.35 MPa,表明优化后的IEB协调控制系统具有较好的动态调节品质.     

协调控制系统中SPEC200应用技术

协调控制系统(Coordinated Control System)简称CCS,是大型火电机组的一个重要的控制系统,是整个单元机组控制装置的中心管理部分。CCS以锅炉和汽轮机作为整体控制对象,使机组具有良好的负荷适应性,满足电网的能量需求,同时保持主汽压力足够稳定,维持锅炉与汽机之间的能量平衡。从80年代中期以来,许多国产的大型火电机组都采用了由SPEC200组装仪表构成的CCS系统。从CCS控制对象的特性可知,这是一个复杂的多变量控制系统,其主要特点是整个控制系统的模拟量控制和逻辑联锁控制之间的联系非常密切。在用模拟仪表(如SPEC200)构成CCS时,对系统     

国华沧电600MW机组优化协调控制系统实现AGC自动负荷控制

本文分析了国华沧东电厂一期工程2×600MW机组采用的协调控制系统的原理,剖析了机组在进行升降负荷时锅炉与汽轮机之间能量平衡关系,针对机组投运初期协调控制系统在负荷升降过程中主汽压力和负荷相互适应能力差及投入AGC后升降负荷速度慢的情况进行深入分析,找出了系统存在的问题,采取合适措施对协调控制逻辑进行了优化,并进行了AGC方式下负荷升降试验,取得了较好的效果。     

间接能量平衡协调控制系统前馈控制策略的优化

对于非线性较强的主蒸汽压力和机组负荷,单纯采用机炉主控制系统的间接能量平衡(IEB)协调控制策略,难以在机组变负荷工况下取得较好的控制品质。对此,基于传统的IEB协调控制系统和汽包锅炉动态模型,设计了适应于单元机组特性的前馈控制策略,并分析了该前馈控制的特点,给出了控制参数的在线整定方法。该方法在机组的负荷响应试验过程中,使主蒸汽压力最大动态偏差<0.35MPa,表明优化后的IEB协调控制系统具有较好的动态调节品质。     

引进型300 MW机组的负荷调节能力

6台引进型300 MW发电机组是上海电网的主力调峰机组,就该型机组负荷对汽机调门和锅炉燃烧率的响应特性进行了大量的试验,指出:当负荷指令变化过于频繁时,调节系统始终处于频繁的调节状态,使得机组不能稳定运行,给安全、稳定和经济运行带来不良后果.通过分析,对"机跟炉"、"炉跟机"和"DEB"方式的协调控制系统作了完善改进,提高了机组的负荷调节性能,并建议负荷变化的时间间隔不要小于15 min.     

提高300 MW机组CCS调节品质方法探讨

分析了影响协调控制系统(CCS)、自动发电控制(AGC)负荷调节品质的因素,包括CCS控制策略、调节品质、锅炉汽机本身特性,针对这些因素总结了提高CCS、AGC负荷调节品质的方法和措施,如采用有利于负荷响应的控制策略,充分利用锅炉、汽机的负荷响应特性,优化CCS及其子系统的调节品质。     

Technical possibility and advisability of involving a T-250 cogeneration power unit into control of frequency and power in a power system

Studies carried out on a model of a T-250 power unit used as part of a computer-based training simulator are presented. The adequacy of the adopted model is estimated, and the power unit operating modes are analyzed in which the requirements of selective primary and automatic secondary control of frequency can be satisfied. Changing the flowrate of steam extractions from the turbine by producing inputs to the control valves in the bypass of the group of high-pressure steam lines and varying the supply of steam to the high-pressure steam lines and to the feedwater pump’s turbine drive are considered as control inputs for changing the power unit load along with commonly adopted variations of boiler load (with producing control input to the boiler power controller) and turbine load (with producing input to the power controller, which works out commands to the turbine control valves). The need of using combined control is also confirmed.     

W型火焰燃煤锅炉主蒸汽压力调节系统设计与调试

从机炉协调控制的角度出发,以一个实际的工程为例,分析了电功率的变化和汽轮机调门扰动对主汽压控制系统的影响,介绍了ＤＥＢ直接能量平衡控制系统的实际应用。实践表明,深刻理解单元机组汽压被控对象的动态特性,对单元机组协调控制系统的设计和分析是十分有益的。     

考虑机组协调控制的汽轮机调速器模型及其应用

单元机组协调控制系统（CCS）作为汽轮机调速器的上位控制,对汽轮机的调节效果影响显著。文中对CCS中的关键环节进行了适度简化,建立了适应电力系统稳定仿真要求的CCS模型,该模型与现有的汽轮机数字电液控制系统（DEH）模型和主汽压力模型一起组成了新的汽轮机调速器模型。为方便仿真分析,在电力系统分析综合程序（PSASP）的自定义模型环境下搭建了该调速器模型,并用该模型模拟了实际电力系统中的一次低频事故。仿真结果显示,所提出的调速器模型能准确重现事故时记录的有功功率曲线,表明了汽轮机调速器模型中考虑CCS的必要性和所搭建调速器模型的合理性。     

300MW机组一次调频功能的应用与分析

介绍了嵩屿电厂一期2台300MW机组一次调频控制逻辑和参数设置,对CCS侧和DEH侧2种一次调频方式的优缺点进行了分析,针对2种投入方式的不足,对控制策略进行了优化,通过2种不同投入方式的试验和分析,表明优化后的“CCS＋DEH”方式的调节性能较好,既能满足电网一次调频响应速度,又能确保机组运行参数（主汽压）的稳定,是投入一次调频功能的优选方式。     

自动滑压控制在协调控制系统中的实现

分析在火电机组滑压运行方式下,主蒸汽压力给定值的生成回路,自动滑压方式下锅炉压力调节回路、过热蒸汽温度、再热蒸汽温度的控制结构,论述炉跟机协调方式、机跟炉协调方式和RUNBACK工况的自动滑压控制特点。     

超临界机组典型系统的控制策略

对超临界机组典型系统的控制策略进行分析,重点介绍超临界机组在协调控制策略上的改进之处,即选择合适的锅炉和汽轮机之间功率平衡信号、合理采用并行前馈控制技术、应用锅炉动态加速指令信号、引入非线性元件、引入汽轮机压力校正及实发功率修正系数。分别对给水、汽温调节及一次调频的控制策略进行介绍,认为在超临界机组控制系统设计中,只要统筹兼顾各子系统间的配合,采用改进的技术,就能满足超临界机组控制中负荷适应性与运行稳定性的要求。     

汽轮机DEH转速控制模式下的节能优化

降低运行成本、提质增效、节能减排是目前火电行业的迫切需求。阐述汽轮机组数字式电液控制系统（digital electric-hydraulic control system,DEH）在转速控制模式下普遍存在的启机暖机时间长、暖机不充分、汽缸温升率较难控制以及甩负荷后操作复杂、转速难以稳定、短时间内重新并网困难等问题。从汽轮机调节汽门、控制机构入手,分析机组启动暖机的加热过程及甩负荷后的动态过程,对比现有技术的利弊,总结得出在机组启动过程中阀位函数设置不合理、甩负荷后DEH转速控制模式与旁路阀门特性不匹配是导致上述问题的根本原因。提出一种汽轮机DEH转速控制模式下的变阀位函数的优化方法,该方法能够实现自动暖机和机组甩负荷后的快速并网,在提高机组安全性的同时,保障机组的经济性,极大减轻了运行人员的工作压力及工作量。     

330 MW火力发电机组协调控制系统改进

大型火力发电厂的协调控制系统CCS(Coordinated Control System)是一个复杂的多变量耦合控制系统.研究了反演算函数在大机组CCS中的设计与实现问题.分析了达拉特发电厂1号机组CCS的特点,为解决火电单元机组CCS的动态非线性和耦合特性,设计了压力、功率偏差反演算函数的解耦CCS控制回路,引入反演算函数算法用于动态解耦运算,改善了CCS的强耦合及动态非线性特性,改进了CCS适应外界负荷能力差的现状.为补偿锅炉的惯性和迟延,提出了根据前馈的微分作用快速调节燃料量的方法:加入动态超调措施,使一次风风量提前动作.通过现场试投,验证了新协调系统的有效性.系统实际运行曲线验证了控制系统的良好品质.