《超临界大型机组的控制特点及对策》课件.ppt

All rights reserved, copyright(C) 2001, BHC, Ltd. BHC * ? ? 超临界大型机组的控制特点及对策 ? ? ? ? ? ?? 一．超临界参数大型机组控制工程的基本特点 二．快速协调控制的基本方法 三．闭环控制中的重要概念 四．AGC及协调控制在HIACS系统中的实现方法 五. HIACS－5000M系统的实时性对策 目 录? 一．超临界、直流炉大型机组控制工程的基本特点： 1. 对象特点： - 输入/输出工艺变量多。 动态过程快：由于没有汽包环节，作功工质占汽－水循环总工质的比 例增大，动态过程加快。需要更快速的控制作用，更短的控制周期。 - 主汽压参数上升（246Kg/cm2），工作介质刚性提高，动态过程加快， 同样需要更快的控制作用及更快的控制周期。 - 数学模型不精确。 2. 机组控制系统(DCS)面临的主要问题 - DCS系统的实时性更好： 快速的I/O处理； 快速的CPU处理； 更短的控制周期； - 快速控制、快速保护 - 汽机－锅炉－发电机总体优化的快速控制策略 - 快速响应负荷需求 - 总体协调 - 高可靠性? 二．快速协调控制的基本方法 1. 对控制策略的基本要求 - 具有成功地投运经验 - 对数学模型的精度要求不高 - 对负荷需求指令，有快速的响应 - 能够实现炉－机－电之间的稳态、动态功率平衡 2. 四种机组运行方式 - 协调方式 - 锅炉跟踪汽机的工作方式 - 汽机跟踪锅炉的工作方式 - 锅炉、汽机手动状态方式 3. 二类基本控制策略 - 采用P1信号的控制策略 - 日立公司的控制策略 P 1 /P T :代表了调节门开度 P 1 /P T .P TS :代表了蒸汽流量 =P1/P Y=P1[1+K( P T S-P T ) ] ( F算法) 当K=1/P T 时 Y= P 1[1+1/ P T (P T S- P T ) ] T *P T S (L-N算法) 以P 基本思想： 1 作为Boiler 功率需求信号， 协调B-T侧的 能量平衡。 采用汽机调节级压力P1信号的协调控制策略 日立公司超临界、直流炉的协调控制思想 三.闭环控制工程中的几个重要概念 1.可控性（controllability）、快速性和控制周期。 现代控制理论中，可控性是个最基本的概念。在实际工程中，非常有意义的有两点： - 不可观测的变量及工艺过程是不可控制的； - 在一定意义下可控性等价于控制的快速性： - 控制的快速性越好，可控性越好。 - 控制周期实质上是不可控环节，控制周期越短越好，当然为此要付出经济代价。一般说来，以受控工艺时间常数T为准则，控制周期TO以不大于T/10为好。 例如：汽机转子运动方程、时间常数分析及DEH控制周期的要求： 汽机转子运动方程： 其中： I：汽机转子的转动惯量； 　　 ω：转子角速度； 　　 Mh：蒸汽主动力矩； 　　 Me：电负荷力矩； 　　　 Mf：摩擦力矩； 对应减速状态； 时； 0 0 dt d M ω 令： M ― Me ― Mf ＝△ M 当 对应恒定转速状态； ＝ 时； ＝ 对应升速状态； 时； 0 0 0 0 Δ dt d M dt d M ω ω Δ Δ h (1) M Me M dt ω d I f - - = h - 蒸汽主动力矩 （ Mt ） ) ( ) ( 1 ) ( 2 0 秒 量纲： S M K S M S K M I g g H = × × × = w ) 4 ( ) 3 ( 0 0 0 0 0 H a a H T h H M I T T M I dt M d I M dt d I a w w w w w = × = × = × = × ò ò ） （ 米 公斤 η 2 ) ( 13 . 1 0 0 × × × = im n H G M h 其中： n ：转速； 同样的蒸汽流量，低转速下产生的蒸汽力矩 M 高，高转速下，产生的蒸汽力矩 低。 M 因此，这