mcs设计说明原则

2.模拟量控制系统MCS 2. 1总则 模拟量控制系统MCS对锅炉、汽机主要系统及设备进行连续闭环控制，保 证机组主要参数稳定，满足安全启、停和定压、滑压及正常运行的要求。 2. 1. 1控制策略 常规PID调节 串级、三冲量、前馈补偿、单回路多执行机构等多种回路结构形式。 2. 1. 2冗余变送器测量 二重冗余变送器测量信号自动选取平均值。当选取二个信号的平均值时，如 果两个信号中有一个信号超出正常范围，则自动选取另外一个信号作为输出 值，不影响控制系统的工作。如果两个信号都超出正常范围，则使用到该信 号的控制系统将强制切换到手动控制。 三重冗余变送器测量信号自动选取中间值。当选取三个信号的中间值时，如 果有三个信号中有一个信号超出正常范围，则自动选取另外二个信号的平均 值；如果有二个信号超出正常范围，则自动选取另外一个信号作为输出值， 不影响控制系统的工作。如果三个信号都超出正常范围，则使用到该信号的 控制系统将强制切换到手动控制。 2. 1.3手/自动切换 测量信号越限或坏质量，自动切至手动； 自动运行条件不满足，由逻辑联锁自动切为手动； 运行员操作进行手/自动切换； 无论是运行员或是逻辑联锁进行手/自动切换，均不引起过程变量的扰动。 2机炉协调控制 2. 1控制目的 机炉协调控制系统将单元机组作为一个整体来考虑，在保证机组安全稳定运 行的前提下，使机组的负荷尽快满足运行人员或中调发出的负荷指令。 机炉协调控制主控回路发出的控制指令最终形成锅炉主控指令和汽机主控 指令。 机炉协调控制可划分为以下几个部分 主蒸汽压力设定 机组主控 锅炉主指令 汽机主指令 机炉协调控制共有四种独立的控制方式，它们是 协调控制CCS （锅炉主控自动，汽机主控自动） 锅炉跟随BF （锅炉主控自动，汽机主控手动） 汽机跟随TF （锅炉主控手动，汽机主控自动） 基本方式BASE （锅炉主控手动，汽机主控手动） 从机炉协调控制系统需要控制的两个主要过程参数（机组功率和机前主蒸汽 压力）来说，在基本（BASE）方式下，锅炉燃烧率指令手动给定，汽机调门由 DEH独立控制。在汽机跟随控制（TF）方式下，主蒸汽压力由汽机调门自动控制， 机组功率由运行人员手动控制。在锅炉跟随控制（BF）方式下，主蒸汽压力由锅 炉燃烧率自动控制，汽机调门由DEH独立控制。在协调控制（CCS）方式下，主 蒸汽压力和机组功率均为自动控制，本设计采用以锅炉跟随为基础（CBF）的协 调控制方式，即主蒸汽压力通过锅炉燃烧率自动控制，机组功率通过汽机调门自 动控制。 在协调控制和锅炉跟踪方式下，可以采用滑压控制。滑压控制时，主蒸汽压 力的设定值根据机组负荷经函数发生器自动设定。在机组定压控制时，主蒸汽压 力的设定值由运行人员在画面上手动设定。 2. 2主蒸汽压力设定 根据机组的运行情况，可以采用滑压或定压控制。 在机组定压控制时，运行人员可在主汽压力设定控制站上手动设定主汽压力 设定值。 在机组滑压控制时，主汽压力设定值由机组负荷指令经函数发生器后给出， 这时需运行人员选择滑压方式。 主汽压力设定控制站的输出经速率限制器后作为最终的主汽压力设定值。主 汽压力设定值的变化速率由运行人员在画面上手动设定。 2. 3机组主控 机组主控回路的作用，是根据运行人员设定的机组目标负荷设定值或中调来 的AGC负荷指令，向锅炉主控和汽机主控回路发出机组负荷指令。 当机组未在协调控制方式下运行，目标负荷设定操作器跟踪机组实际功率。 当机组在协调控制方式下运行时，运行人员可在目标负荷设定操作器上手动 设定机组的目标负荷。 当机组在协调控制方式下运行时，运行人员可将目标负荷设定操作器投入自 动，接收AGC来的机组目标负荷指令。 机组目标负荷指令要经过负荷变化速率限制器，负荷变化率由运行人员在画 面上手动设定。 在经以上处理的机组目标负荷指令上，还加有机组一次调频信号。发电机频 率偏差经函数发生器后给出目标负荷增减值，调节本机组参与电网一次调频的调 频量。当机组未在协调方式运行时，该路信号切换到0。 目标负荷指令经以上处理后，形成最终的机组负荷指令，送到锅炉主控和汽 机主控回路。 2.4锅炉主控 锅炉主控操作器有二路信号进行切换来自BF、CBF的控制指令。机组运行 在汽机跟随或基本方式时，锅炉主控指令不接受自动控制信号，由运行人员在锅 炉主控操作器上手动设定。 机组运行在BF方式时，锅炉主控指令由PID调节器输出加上前馈信号给出, PID调节器的输入为主汽压力设定值和实际主汽压力的偏差。前馈信号是能量平 衡信号，取主蒸汽压力和调速级压力的比值再乘以主汽压力设定值[Pl/Pt] *Ps。 机组运行在CBF方式时，锅炉主控指令的形成由主汽压偏差和功率偏差经 PID调节输出加上前馈信号给出，前馈信号也采用能量平衡信号。 当燃料主控操作器在手动控制时，锅炉主控指令操作器的输出强制跟踪总燃 料量并强制手动。 当发生RUNBACK工况，锅炉主控器输出根据发生RUNBACK的不同辅机跳闸条 件，以不同的速率逐渐下降到RUNBACK目标值。 主汽压力信号故障时，不管机组运行在何种运行方式，锅炉主控器强制切到 手动控制。 锅炉跟踪方式运行时，如调速级压力信号故障，锅炉主控器强制切到手动控 制。 2. 5汽机主控 汽机主控器的自动输入端有二路信号进行切换来自TF、CBF的控制指令。 机组运行在锅炉跟随或基本方式时，汽机主控指令不接受自动控制信号，由运行 人员在汽机主控器上手动设定。这时DEH独立运行，控制机组功率。 机组运行在汽机跟踪TF方式时，汽机主控指令由主汽压力设定值和实际 主汽压力的偏差经PID调节给出。 机组运行在CBF方式时，汽机主控指令的形成由功率偏差和压力偏差经PID 调节给出。 当DEH系统非遥控方式时，汽机主控器跟踪DEH系统送来的汽机负荷参考。 2.6 RUNBACK RUNBACK即机组辅机故障减负荷,它是为了保证机组负荷指令在任何时候都 不超过机组负荷能力。一旦机组负荷指令超过机组负荷能力，则快速减少进入炉 膛的燃料量，直至机组负荷指令小于或等于机组负荷能力。 在RUNBACK逻辑中，根据每种辅机的负荷能力计算总的机组负荷能力。这些 辅机包括给水泵、送风机、引风机、一次风机、空预器。 在机组负荷大于一定值的情况下，若上述辅机跳闸，则发出RUNBACK请求。 RUNBACK信号发出后，机组控制方式将自动切为汽机跟随方式。汽机维持主 汽压力，锅炉则以预定的RUNBACK速率降低锅炉总燃料量指令到机组负荷能力对 应的总燃料量。FSSS系统根据RUNBACK要求值的降低，将部分磨煤机切除，保 留与机组负荷相适应的磨煤机台数。 2. 7 BLOCK INC/BLOCK DEC 机组负荷闭锁增/闭锁减，它是当机组在协调方式下，升降负荷时，如果出 现主汽压、汽包水位及炉膛压力等主要过程参数和其设定值的偏差大于或小于一 定值时，或给水泵、送风机、弓I风机的控制指令已达极限或手动时，令机组负荷 指令闭锁增或