单元机组协调控制系统

第十三章 单元机组协调控制系统

第一节 引言

一、协调控制系统的任务

单元机组的输出电功率与负荷要求是否一致反映了机组与外部电网之间能量供求的平衡关系；主汽压力反映了机组内部锅炉和汽轮发电机之间能量供求的平衡关系。协调控制系统就是完成这两种平衡关系而设置的。使机组对外保证有较快的负荷响应和一定的调频能力；对内保证主要运行参数(主蒸汽压力)稳定的系统称为协调控制系统。协调控制系统（Coordinated Control system-CCS ）是将单元机组的锅炉和汽轮机做为一个整体来进行控制的系统。协调控制系统的任务是协调地控制锅炉燃料量、送风量、给水量等，以及汽机调节阀门开度，使机组既能适应电网负荷指令的要求，又能保持单元机组在额定参数下安全、经济地运行。 二、负荷控制对象的动态特性

在单元机组中，锅炉和汽轮机是两个相对独立的设备，从机组负荷控制角度来看，单元机组是一个存在相互关联的多变量控制对象，经适当假设可以看作是一个具有的两

13-1所示。

对象的输入量μB 为锅炉燃料量调节机构开度，代表锅炉燃烧率(及相应的给水流

量),μB 的变化将引起机前压力P T 的变化，用W PB (s)描述该通道的特性，在汽机调节阀开

度μT 不变时，W PB (s)具有以下的形式：

式(13-1)是一个简化了的二阶系统，它表明燃料——压力通道具有较大的惯性和迟延。

在燃烧率变化后，在汽机调门开度μT 不变时，P T 的变化也将引起机组实发功率N E

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s T K s W NB 图 13-1 单元机组负荷控制对象原理方框

的变化。图13-1中，W PB (s)是燃料一功率通道的传递函数，它具有如下的形式：

在机组燃烧率保持不变，将汽机调门开度通常用同步器位移量表示μT 改变，它将引起机前压力P T 的变化，以及机组实发功率N E 的变化，这两个通道的传递函数W N μ(s)、W P μ(s)形式如下：

以上四个式子是通过实验方法得到的，通过理论分析和线性化处理也可得出以上关系。以上用传递函数表示单元机组的动态特性，也可用阶跃响应来表示单元机组的动态特性如图13-2所示。

（一）燃烧率μB 扰动下主蒸汽压力P T 和输出电功率N E

当汽轮机调门开度不变，而μB 发生阶跃扰动时，主蒸汽压力P T 和输出电功率N E 的响应曲线如图13-2(a)所示。增加锅炉的燃烧率，必定使锅炉蒸发受热面的吸热量增加，汽压经一定迟延后逐渐升高。由于汽轮机调门开度保持不变，进入汽轮机的蒸汽流量增加，从而自发地限制了汽压的升高。当蒸汽流量与燃烧率达到新的平衡时，汽压P T 就趋于一个较高的新稳态值，具有自平衡能力。由于蒸汽流量的增加使汽轮机输出功率增加，输出电功率N E 也增加。当蒸汽流量不变时，输出电功率也趋于一个较高的新稳态值，

（二）调门开度μT 扰动下主蒸汽压力P T 和输出电功率N E 当锅炉燃烧率μB 保持不变，而μT 发生阶跃扰动时，主蒸汽压力P T 和电功率N E 的响

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s T K s T K s W N μ图 13-2 单元机组负荷控制对象的阶跃响应特性

应曲线如图

13-2(b)

汽轮机调门开度阶跃增加后，一开始进入汽轮机的蒸汽流量立刻成比例增加，同时汽压P T 也随之立刻阶跃下降ΔP T (ΔP T 阶跃下降的大小与蒸汽流量的阶跃增量成正比，且与锅炉的蓄热量大小有关)。由于锅炉燃烧率保持不变，所以蒸发量也不变。蒸汽流量的增加是因为锅炉汽压下降而释放出一部分蓄热，所以只是暂时的。最终，蒸汽流量仍恢复到与燃烧率相应的扰动前的数值，主汽压力P T 也逐渐趋于一个较低的新稳态值。因蒸汽流量在过渡过程中有暂时的增加，故输出功率N E 相应也有暂时的增加。最终，输出功率N E 也随蒸汽流量恢复到扰动前的数值。可以看出机组增加负荷时，初始阶段所需的

蒸汽量主要是由于锅炉释放蓄热量而产生的。然而，随着汽轮机容量的日益增大，锅炉

通过以上分析，可以看出负荷控制对象的动态特性的特点是，当汽轮机调门开度动作时，被控量N E 和P T 的响应都很快即热惯性小；当锅炉燃烧率改变时，N E 和P T 的响应都

很慢即热惯性大，

如果我们把机、炉子控制系统包括在负荷控制对象之内，就构成了广义负荷控制对象如图13-3所示，其控制输入量为锅炉主控制指令N B 和汽机主控制指令N T 。

锅炉侧的各子控制系统的动态过程特性迟延惯性很小(相对于锅炉特性)，可以使μB

及时地跟随炉主控制指令 N B ，接近快速随动系统特性。这样就有μB ≈ N B

汽机侧，如果汽轮机采用纯液压调速系统，则机主控制指令N T 就是调门开度(或同步器位移)指令μT ，故有μT ＝N T 。这样广义被控对象的动态特性不会改变。如果汽轮机采用功频电液控制系统，则机主控制指令N T 就是汽轮机功率指令。这样被控对象的动态特性就有很大变化。如图13-4所示。 由图13-4可以看出，汽轮机采用功频电液控制系统时，广义被控对象动态特性的改变是由于汽轮机功率调节回路的存在，假设功率调节回路能保持汽轮机功率与功率指令一致，那么，机主控制指令N T 和炉主控制指令N B 就分别代表锅炉的输出与输入能量。

图 13-3 广义负荷控制对象方框图

若保持其中任一指令不变而另一指令阶跃扰动，则会因锅炉输入与输出能量终始不平衡，主蒸汽压力P T随时间一直变化，没有自平衡能力。如图13-5所示。图13-5(a)表示N T不变，N B阶跃扰动下主蒸汽压力P T和电功率N E的响应特性，P T的动态特性近似为具有惯性的积分环节特性，N E近似不变；图13-5(b)表示N B不变，N T阶跃扰动下主蒸

汽压力P T和电功率N E的响应特性，P T的动态特性近似比例加积分环节的特性，N E

的动态

锅炉和汽轮发电机的动态特性存在很大差异，即汽轮发电机负荷响应快，锅炉负荷响应慢，所以单元机组内部两个能量供求关系互相制约，外部负荷响应性能与内部运行参数稳定性之间存在固有的矛盾。根据这一特点，单元机组在实施协调控制时，必须很好地协调机炉两侧动作，合理地保持好两个能量供求平衡关系，以兼顾负荷响应性能和内部运行参数稳定两个方面。

三、协调控制系统的组成

图13-4 汽轮机采用功频电源控制系统时的广义负荷控制对

单元机组协调控制系统是由负荷控制系统也称主控制系统、常规控制系统也称子控制系统和负荷控制对象三大部分组成。如图13-6所示。负荷控制系统又由二部分即负荷指令处理部分也称负荷管理控制中心和机炉主控制器组成。

负荷管理控制中心(LMCC)接受的是外部负荷指令、根据机组和控制系统本身需要所设的内部负荷指令。内部负荷指令一般有机组辅机故障减负荷Run Back(快速返回)指令，与机组负荷有关的主要运行参数超过上限而引起的减负荷Run Down(迫降)指令，主要运行参数低于下限而引起的增负荷Run Up(迫升)指令，负荷控制系统处于手动状态时，负荷控制系统本身跟踪实发功率的信号。外部负荷指令一般有电网调度所的负荷分配指令ADS(Automatic Dispath System)；机组运行人员手动增/减负荷的指令。

图13-6 单元机组协调控制系统简图

负荷管理控制中心的主要作用是，对外部要求的负荷指令或目标负荷指令TLD(Target Load Demand)进行选择，并根据机组主辅机运行的情况加以处理，使之转变为机、炉设备负荷能力，安全运行所能接受的实际负荷指令ALD(Actual Load Demand )N0，实际负荷指令又称ULD(Unit Load Demand)单元机组实际负荷指令。

对于上述内、外部负荷指令的选择是由负荷管理控制中心根据机组的运行状态和电网对机组的要求以及机炉本身运行安全性要求的优先级来选定的。

除了选择负荷指令外，负荷管理控制中心对于选择的内、外部负荷指令还需进行处理，主要是对负荷指令的变化率和起始变化幅度进行限制，使之与机组的负荷能力相适应。

机、炉主控制器接受LMCC发出的实际负荷指令N0，为了使锅炉和汽轮机的控制作用更好地协调，在协调控制方式情况下，汽轮机主控制器接受汽轮机的DEH(Digital Electro-Hydraulic即数字电液调节)来的频率偏差信号?f，还接受汽轮机首级后压力P1与主汽压力P T的比值P1/ P T的反馈信号，即汽轮机阀位的反馈信号，以及实发功率信号N E和主汽压力的偏差?P 。机、炉主控制器的主要作用是根据锅炉和汽轮机的运行条件和要求，选择合适的负荷控制方式，按照实际负荷指令N0与实发功率信号N E的偏差和主汽压力的偏差?P以及其它信号，进行控制运算，分别产生对锅炉子控制系统和汽轮机子控制系统的协调动作的指挥信号，分别称为锅炉指令(Boiler Demand)N B 和汽轮机指令(Turbine Demand)N T 。

单元机组主控制系统是单元机组协调控制系统的核心，在单元机组协调控制系统中无论是调频和调负荷、机组的启动和停止、故障情况下的安全运行、锅炉燃烧率的变化、

汽机调节汽阀开度的变化都是在主控制系统统一指挥下达到协调一致的，即机组的输入能量和输出能量在满足电网负荷要求的前提条件下总是保证平衡的。完成主控制系统与

一般汽轮机和锅炉的控制系统都是比较简单的单回路和常规的控制系统，这些系统能克服由于内、外扰动造成的参数波动，使之保持在允许范围之内。同时也适应负荷控制系统发来的变负荷指令信号，使每个子系统都能在主控制系统的统一指挥下协调动作

机炉的子控制系统是协调控制的基础，它们的控制质量将直接影响负荷控制的质量。因此，只有设计好各子控制系统，并保证其具备较高控制质量的前提下，才有可能使协

根据单元机组的容量、控制对象动态特性的特点、控制系统功能要求不同等组成的协调控制系统的方案各异，但将这些协调控制系统进行分类，一般有按反馈回路和能量平衡两种分类方法。按反馈回路分类可将协调控制系统分为汽轮机跟随为基础的协调控制系统和锅炉跟随为基础的协调控制系统。按能量平衡分类可将协调控制系统分为间接能量平衡的协调控制系统和直接能量平衡的协调控制系统。

第二节主控制系统

一、负荷管理控制中心

负荷管理控制中心是协调控制系统的指挥机构，它的主要功能是根据电网调度中心的要求负荷指令或机组运行人员要求改变负荷的指令以及机组主辅机运行情况，处理成适合于机炉运行状态的实际负荷要求指令ALD或ULD(N0）。具体来讲，LMCC能完成以下功能：

1．实际负荷要求指令（ALD或ULD）的产生

在机组正常运行工况下，电网调度来的负荷分配指令（ADS）或机组运行人员设定的负荷指令，通过负荷变化速率限制器，电网频率校正（如果机组参与电网调频）最小最大负荷限制回路，即产生实际负荷要求指令。如果机组主、辅机发生故障或事故而产生快速返回(RB)、快速切回(FCB)、迫升(RU)、迫降(RD)、主燃料跳闸(MFT)等信号时，机组将自动地切换到手动方式运行，这时实际负荷要求指令将跟踪锅炉实际负荷指令 B 。

2．负荷的增加和减少

协调控制系统提供运行人员增减负荷按钮，来指明机组“目标负荷指令”的增加和减少。“目标负荷指令”在控制站屏幕上显示。

3．最大/最小负荷限制

协调控制系统提供机组最大/最小负荷限制值，运行人员可通过设定器调整机组最大/最小负荷限制值，限制值的增减直接影响实际负荷指令。当实际负荷指令等于最大或最小限制值，实际负荷指令不论要增加或减少都将受到闭锁。当实际负荷指令等于由运行

人员设置的最大/最小负荷限制值时，设定器上的限制红灯点亮。

4．负荷变化速率限制

协调控制系统提供机组最大负荷变化速率，运行人员可通过设定器调整机组最大负荷变化速率。它是对运行人员手动或ADS指令改变负荷的速率进行限制。机组最大负荷变化速率是根据机组变负荷的能力而确定的。

当实际负荷指令的变化速率在运行人员设定的最大速率时，速率设定器上的限制红灯点亮。

5．远方/就地控制

机组运行人员可操作按钮来选择就地(Local)或远方(Remote-ADS) 控制。在“就地”控制时，运行人员可操作“增加”和“减少”按钮来改变“目标负荷指令”。这时，“目标负荷指令”将根据运行人员设定的允许的最大变化速率来改变。在“远方”控制时目标负荷指令将根据运行人员设定的允许的最大变化速率响应ADS指令。

6．负荷快速返回

当机组主要辅机例如送风机、引风机、一次风机、磨煤机、空气预热器、给水泵等出现故障时，机组就不能满负荷运行，必需迅速减负荷．CCS设计了快速返回信号，以保护机组的安全。如果是锅炉侧主要辅机发生故障，则将在汽轮机跟随方式下完成负荷快速返回，既锅炉需要迅速减负荷，而汽轮机应跟着迅速把负荷降下来。负荷降低的幅度要看主要辅机故障的情况而定。

7．负荷快速切回（Fast Cut Back-FCB）

机组在运行时，如果发生严重故障，例如机组突然与电网解列(既送电负荷突然跳闸)，或汽轮机跳闸，这时快速返回已不能适应迅速减少负荷的要求。CCS设计了快速切回信号，以实现机组快速甩负荷。

FCB的设计分两种情况，一种是甩负荷至厂用电；当机组用电负荷突然跳闸，为了使机组仍能维持厂用电运行，既不停炉不停机，FCB使机、炉均维持在最小负荷。另一种是发电机、汽轮机跳闸，这时FCB使汽轮机快速甩负荷或停机。锅炉产生的蒸汽通过旁路系统输出，锅炉继续维持最小负荷运行，既停机不停炉。

8．负荷增/减闭锁

当发生煤输送管道或燃烧喷嘴堵塞，挡板卡死，执行机构、调节机构等设备工作异常的故障时，将会造成燃料量、空气量、给水量等运行参数的偏差增大。CCS设计了负荷增/减闭锁信号，对这些运行参数的偏差大小和方向进行监视如果出现故障，负荷增/减闭锁回路根据偏差的方向，将对实际负荷指令实施增或减方向的闭锁，以防止故障的危害进一步扩大，直至偏差回到规定限值内才解除闭锁。

9．负荷迫升/迫降

对于负荷增/减闭锁所谈到的一类故障，除了采用负荷增/减闭锁措施外，CCS通常还采用迫升/迫降措施，当有关的运行参数偏差超过了允许值，同时有关的控制输出已达到极限位置，不再有调节余地。则迫升/迫降回路根据偏差的方向，将对实际负荷指令实施迫升/迫降，使偏差回到允许值范围之内，从而达到缩小故障危害的目的。

当发生迫升/迫降后，CCS将使负荷指令处于保持状态。

10．负荷保持/恢复

CCS还设置了负荷的保持和恢复按钮，其作用是在各种控制方式下切换或发生负荷指令的迫升/迫降后，暂时维持切换前的负荷指令不变，待切换完毕后再进行控制。

二、机、炉主控制器

机、炉主控制器是协调控制系统的控制机构，机、炉主控制器的主要功能是根据机组的运行条件和要求，运行人员可选择协调、锅炉跟随、汽机跟随等控制方式，给出合理的控制方案提供机组全面的协调控制。

机炉主控制器的设计从其控制结构出发有二种指导思想，一种是以反馈控制为基础的，适当加入一些前馈信号作为辅助调节以改善控制品质；另一种则从能量平衡的角度考虑前馈的控制，力争做到前馈补偿后，锅炉和汽机就能协调一致地达到所要求的负荷，反馈作用仅在此基础上起校正作用。这样机炉主控制器就有二种分类方法，一种以反馈回路分类一种以能量平衡分类。按反馈回路分类有以炉跟机为基础的控制方式和以机跟炉为基础的控制方式。以能量平衡分类有能量间接平衡控制方式和能量直接平衡的控制

主控制系统类型各异。主要反映在机炉主控制器上，因此，主控制系统或协调控制系统的类型是以机炉主控制器的控制方式而命名。下面对各类机炉主控制器进行原理介

（一）以炉跟机为基础的协调控制

单元机组以炉跟机为基础的协调控制系统示意图如图13-7(a)所示。它是在炉跟机控制方式为基础加入一个非线性环节形成的。

锅炉跟随控制方式的特点是机组能比较快地适应电网负荷的要求。但汽压波动大，为了限制汽压变化，增加了非线性元件。如果负荷要求增长的速率和幅度较大，可能引起汽压P T的变化幅值过大。当汽压偏差｜P0－P T｜≥死区组件的Δ时，死区组件将发出限制汽机调节汽阀继续开大或回关的信号，以保证汽压P T在允许的范围内变化。当汽压偏差不太大时，不去限制调节阀门开度μT的变化，以使N E尽快响应N0。从以上分析可以看出，机组在共同保持汽压的过程中采用了炉跟机协调的控制动作，故称为炉跟机为基础协调控制。

从汽压偏差对汽轮机调节阀门开度μT变化的限制可以看出，尽管可以减少汽压的较大波动，但同时也减慢了输出功率N E响应负荷要求指令N0的速度，实质上是以降低功率响应性能为代价来提高汽压控制的品质。因此协调的结果是功率和汽压两方面性能指标

图13-7（b)为又一种炉跟机为基础的协调控制系统的示意图，它是以炉跟机控制方式为基础将功率偏差信号N0－N E并行地送入汽机控制器和锅炉控制器，加入非线性环节和前馈信号N

0的比例微分作用

设“负荷要求” N 0增大，功率偏差信号N 0－N E 并行地送入汽机控制器和锅炉控制器，汽机控制器迅速开大汽机调节汽阀，机前压力P T 降低，锅炉放出蓄热，蒸汽流量增大，以暂时适应负荷要求增大的需要。由于锅炉对负荷变化的响应较汽机慢，采用负荷要求N 0通过比例微分作用作为送往锅炉的前馈信号，以补偿锅炉的惯性和迟延。如果负荷要求增长的速率和幅度较大，可能引起汽压P T 的变化幅值过大。当汽压偏差|P 0－P T |≥死区组件的Δ时，死区组件将发出限制汽机调节汽阀继续开大或回关的信号，以保证汽压P T 在允许范围内变化。汽压偏差信号P 0－P T 同时送入锅炉控制器，加强对锅炉的调节作用，以补充由于汽压变化引起锅炉蓄热量变化所需附加的燃料量。调节结束时，达到N E ＝N 0，P T ＝P 0

图13-7(b)所示系统的特点是能补偿锅炉的惯性和迟延，加强对锅炉的控制作用。

单元机组以机跟炉为基础的协调控制系统示意图如图13-8(a)所示，它是在机跟炉

汽机跟随控制方式的特点是适应电网负荷需求能力较差而汽压波动小，不能充分利用锅炉的蓄热量。为了提高适应电网负荷的能力，通过非线性元件将功率信号引入汽机

图 13-7 以炉跟机为基础的协调控制系统示意图

控制回路。当负荷要求N 0增大时，功率偏差信号N 0—N E 送入锅炉控制器。增大燃烧率。与此同时，通过非线性元件暂时降低主汽压力给定值，汽机控制器就发出开大汽机调节汽阀的指令，使输出功率N E 迅速增加。反之，当减负荷即N 0－N E ＜0时，增大汽压给定值，汽机控制器发出关小调节汽阀的指令，迅速减小输出功率N E 。非线性元件是一个双向限幅的比例器，它可以输出一个与ΔN 成比例的信号，暂时地改变P T 的定值P 0，从而使锅炉的蓄热得到利用，用以提高负荷适应性。当N 0－N E 超过这个区域时，非线性环节的输出不再变化(水平段饱和区)，即汽压给定不再变化。看来这种P T 定值的改变只限定在一定的范围内，以免汽压偏离给定值超过允许范围。增加一个限幅非线性元件的作用是限制起始控制过程中，功率变化?N 对调节阀门开度μT 的影响，以保证?P 不会波动太大。从以上分析可以看出，在响应负荷要求指令时，机炉采取了共同的协调控制动作，故称为机跟炉为基础协调控制。

由于负荷要求指令改变时，汽轮机侧配合锅炉侧的燃烧率μB 的改变同时改变调节阀门开度μT ，暂时利用了锅炉的蓄热能力，所以功率响应速度加快，但同时汽压波动也

图 13-8 以机跟炉为基础的协调控制系统示意图

因此加大，实质上是以降低汽压控制的品质为代价来提高功率响应的速度。因此协调的

为了补偿锅炉负荷响应的惯性和汽机调节汽阀开度变化对锅炉控制系统的影响，可采用图13-8(b)所示以机跟炉为基础的协调控制系统。它是以机跟炉控制方式为基础加入非线性环节和前馈信号N 0的比例微分作用、机前压力P T

采用N 0经比例微分(PD)作用后作为前馈信号，

这样能提前和加强调节锅炉的燃烧率，

当负荷要求N 0不变时，如果由于某种扰动使汽机调节汽阀开度变化，机组实发功率N E 随之变化。这个扰动将使锅炉控制系统动作，不利于机组稳定运行。为了减少汽机调节阀开度扰动对锅炉控制系统的干扰，在锅炉控制器入口加入P T 的微分信号，用以补偿N E 变化的影响。只要微分器参数K D 、T D 选择得合适，当汽机调节汽阀动作时，可使锅炉控制器入口ΔN E ＋P 'T ≈0（P 'T 为P T 的微分信号），即不受调节汽阀动作的干扰。

（三）按指令间接平衡的协调控制

(DIB)

按指令间接平衡的协调控制系统的示意图如图13-9（a)所示。从图中可以看出此系统是以锅炉跟随的控制方式工作的。锅炉侧是以(1＋d/dt) N 0作为前馈信号，以(P 0－P T )作为反馈信号。锅炉侧的反馈回路中，由锅炉控制器前的乘法器引入N 0信号，其目的是使其放大倍数与N 0成正比改变，以补偿不同负荷下对象动态特性放大倍数的非线性特性。锅炉侧前馈信号的引入目的是促使燃烧量随负荷变化及早动作补偿锅炉的惰性。

锅炉燃烧率指令N B 为：

式中 K P —

K I — 锅炉控制器的积分增益

稳态时，主汽压力P T 等于给定值P 0 ，锅炉的燃烧率指令等于负荷指令N 0即 N B ＝N 0

可见锅炉控制中把负荷指令信号N 0(1＋d/dt)作为前馈信号，其中微分作用在动态过程中加强燃烧率指令，以补偿机炉之间对负荷响应速度的差异，式(13-5)中汽压偏差

信号和汽压偏差信号的积分有二个作用，其一，反映了使汽压恢复到给定值对锅炉蓄热

图13-9(a)所示系统中汽机控制器入口信号的平衡关系如下：

N 0－N B －N B (P 0－P T )＝

0 (13-6)

可见，汽机控制回路实际是一个功率控制系统只有在汽压偏差为零时才有N B ＝N 0。在动态过程中采用两个方法防止调速汽门动态开得过大。第一个方法是引入压力偏差信号，作为负荷变化时的限制信号，限制汽机调速汽门动作的范围不能超过双向限幅器的

限定值，即当汽压超过规定值时(10公斤／厘米2

)限制汽面调速汽门进一步开大。第二个方法是引入(P 0－P T )

的反馈信号，其目的是根据汽压偏差变化的情况确定调速汽门的

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000--+

-++=s

N P P K K P P s N N T I P T B

图13-9(b)为按指令间接平衡的协调控制的另一种方案，从图中可以看出此系统是 以汽机跟随的控制方式工作的。锅炉侧是以N 0(1＋d/dt)作为前馈信号，形成对锅炉侧的前馈控制作用。其中比例作用使得燃烧率与负荷指令始终保持一致，微分作用用于补

锅炉侧以功率偏差作为反馈信号，形成对锅炉侧的积分(Ⅰ)反馈控制(积分增益同P 0

B 图 13-9(b) 间接平衡的协调控制系统示意图 13-9(a)

成正比。以适应不同负荷下的对象特性的改变，实现变参数控制) 用来校正燃烧率指令，以保证机组的功率偏差在稳定时为零。锅炉燃烧率根据汽压偏差而修正，例如，当P T

在稳态时锅炉控制器保证N E = N 0，若汽压偏差为零，那N B = N 0。

汽机侧以汽压偏差作为反馈信号，形成对汽机侧的PI 反馈控制。功率偏差是前馈信号，用来修正压力给定值，当功率给定值 N 0改变时，引起压力给定值的改变，控制器发出 汽机调节阀门的改变指令。这样能充分利用锅炉的蓄热能力提高机组负荷响应特性。

汽机侧的PI 控制器可保证稳态时其输入端信号的代数和近似为零，即有

- K(N 0 - N E ) + (P 0- P T ) ≈ 0 (13-8)

或 P 0-P T ≈ K(N 0 - N E ) 可得 P T ≈ P 0-K ?N (13-9)

当N 0增加时, ?N= N 0 - N E 立即增加，相当于暂时减小压力给定值P 0-K ?N 。这时PI 控制器立即增大调节阀门的开度，增大实发功率。另外，使汽压P T 跟随定值而变，从而也就利用了机组蓄热能力。在一定范围内，K 值反映了在一定功率偏差下可利用的蓄热量的大小。

在稳态时汽机侧控制器保证P T = P 0

从图13-9(ｂ)可以看出，负荷要求指令N 0(功率给定值)作为前馈信号分别送到机、炉控制回路,使机炉同时改变负荷,以保证快速响应外界负荷要求。当燃料内扰使机前压力及实发功率都增加时，由于中间再热机组功率滞后较大，机前压力响应比实发功率灵敏。因此在汽机调节阀开大克服燃料内扰的同时，又产生对汽机的扰动。所以这种负荷

控制系统 消除锅炉内扰能力较差。当汽机调节阀产生扰动时，机前压力与实发功率变化方向相反，控制回路能较快地消除扰动。

（四）按指令直接平衡的协调控制

(DEB)

按指令直接平衡的协调控制系统示意图如图13-10所示。这种系统的一个主要特点是采用能量平衡信号P 1／P T 取代功率给定信号N O ，作为锅炉控制回路的前馈信号，其中P 1为汽机第一级后的汽压，P T 为机前压力，两者的比值P 1／P T 与汽机调节阀开度成正比，无论什么原因引起的调节阀开度变化，P 1／P T 都对调节阀开度的微小变化作出灵敏的反应。所以，无论在动态还是在静态，P 1／P T 都反映了调节阀的开度，即汽机输入的能量。

在该系统中，功率偏差(N 0- N E )送入汽机控制回路，机前压力P T 与给定值的偏差作为锅炉的燃烧率指令，该系统属于以锅炉跟随为基础的协调控制。从图13-10可知，汽

机控制器输入信号的平衡关系：

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N K P P N s N ()()()

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1010-=-+-+E I P N N s

K P K N s

式中 P 1— 汽机第一级后压力，此信号可以用P 1／P T

K P —

P K I —

该机侧设计两个反馈回路，即由P 1作为反馈信号的内回路和以N E 作为反馈信号的外回路。由于P 1（P 1／P T )信号对汽机调节阀开度的响应比实发功率灵敏得多即响应快，故汽机调节阀能迅速而平稳地响应负荷指令的变化。上式中负荷指令的微分项可使汽机调节阀产生动态过开，能提高汽机的负荷适应性。而((N 0-N E )的积分则用来校正功率偏差，使稳态时功率偏差为零。

可见，锅炉燃烧率指令的前馈信号不是式(13-7)那样的负荷指令N 0，而是P 1／P T 的

能量平衡信号。式中的微分项作用在动态过程中加强燃烧率指令，以补偿机炉间对负荷要求的响应速度的差异。由于要求动态补偿的能量不仅与负荷变化量成正比，而且还与负荷大小成正比，所以微分项要乘以P 1/P T

值。差压的积分项保证稳态时，机前压力等

能量平衡信号与功率给定值信号性质不同，后者仅表示电网对机组的负荷要求，前

者反映了汽机对锅炉的能量要求。这就为机炉之间动态过程中协调两个控制回路的工作

从锅炉内扰来看，当燃烧率自发增加时，机前压力P T 和汽机调节级压力P 1均增大，

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?+=T I T T B P P s K P P s P P N

图 13-10 直接平衡的协调控制系统示意图

由于P1与N E相比对扰动的响应更快一些。因此汽机控制器由P1作为反馈的内回路动作，调整汽机调节阀开度变小，使P1复到负荷指令N0相适应的水平。与此同时，锅炉侧因负的压力偏差(P0－P T)和由于P1恢复而使P1／P T减小的信号共同作用。减小燃烧率指令μB，所以锅炉侧消除内扰的能力较强。

从汽轮机调节阀扰动来看，由于采用了P1作为汽机主控制器的反馈信号，则消除汽机调节阀自发扰动的能力是较强的。

通过以上分析可以看出，采用炉跟机为基础的直接能量平衡的协调控制系统，能快速适应负荷要求和克服内扰，是各种负荷控制方式中较好的一种。

前面我们介绍了几种单元机组的协调控制系统，尽管形式各异，但有一些共同点：1．前面介绍的系统都为前馈—反馈的协调控制系统，一般还带有非线性控制环节。前馈、反馈和非线性控制部分各自分担着不同的任务，其作用都是为实现机、炉的

2．前馈控制的作用是补偿机组的动态迟延和惯性，加快负荷响应，以及保持负荷指

3．采用非线性控制环节可使汽压在规定的允许偏差范围内变化，以利用机组的蓄热

4．协调控制系统的控制精度和克服内扰的能力主要靠反馈控制保证，反馈控制是协

综上所述，组成单元机组协调控制系统的基本方案有两个，其一是以锅炉跟随为基础的协调控制系统，在这类协调控制系统中，往往以P1／P T (P1）这样的能量平衡信号作为锅炉控制中的前馈信号，以便在变工况下，协调机、炉之间的能量供求关系构成直接能量平衡的协调控制系统。其二是以汽机跟随为基础的协调控制系统，在这类系统中，往往负荷指令作为锅炉的前馈信号，以负荷指令来间接协调机、炉在能量需求方面的关系构成能量间接平衡的协调控制系统。

第三节 600MW机组协调控制系统实例

一、概述

某600MW单元机组协调控制系统如图13－11、图13－12所示。从结构与工作原理上看，该系统是以锅炉跟随为基础的协调控制系统。

该协调控制系统是由负荷管理控制中心(Load Management Control Center简写LMCC)和机炉主控制器及机炉子控制系统组成。该机组有二种运行方式，即定压运行和滑压运行方式，定压运行时有4种控制方式即协调控制方式、锅炉跟随控制方式、汽轮机跟随控制方式、基本控制方式；在滑压运行时有2种控制方式即锅炉跟随控制方式和协调控制方式。协调控制系统的控制方式选择可由运行人员操作按钮进行手动切换，也可以由逻辑控制电路自动进行切换。

(一)协调控制系统的组成

1.负荷管理控制中心(LMCC)

负荷管理控制中心包括如下几个部分：

(1)机组负荷指令的方式及处理

根据机炉运行状态，选择机组可能接受的外部负荷指令(ADS及运行人员设定负荷指令、△f调频指令等)，将机组的外部负荷指令处理成能够接收的机组负荷指令N0。

(2)机组最大负荷/最小负荷限制

运行人员可根据运行情况设置机组最大/最小负荷限制值。

(3)负荷要求指令的增/减闭锁

根据机组运行时产生的某些故障，对实际负荷指令实施增或减的方向的闭锁，以防止故障的危害进一步扩大。

2.机炉主控制器

机炉主控制器的主要任务是产生各种控制策略和控制方式的切换。控制策略是前馈控制、反馈控制、非线性元件以及多变量控制理论综合的应用。

机炉主控制器主要有以下两部分组成

(1)机炉正常运行情况下的负荷指令N B、N T的形成。

(2)机炉的实际负荷指令N B’、N T’的形成。

(二)协调控制系统的控制方式

在单元机组协调控制系统的设计中为保证机组的安全运行，应设计多种控制方式，尤其是汽机侧或锅炉侧出现故障时，应能自动地无扰动切换成其它控制方式。不同的机组，控制方式有所不同，本机组设有以下几种运行方式和控制方式。

1.定压运行方式：

单元机组定压运行时有4种机炉负荷控制方式。

(1)基本控制方式

当机组由于某些故障(如主燃料跳闸—MFT)不能正常运行时，常采用此种控制方式。

(2)锅炉跟随控制方式

当锅炉侧主机和辅机运行正常，而汽机侧主机或辅机有某些不正常情况而使机组不能达到额定负荷运行时，常采用此种控制方式。

(3)汽机跟随控制方式

当机组汽轮机侧主机和辅机运行正常，而锅炉侧主机或辅机有某些不正常情况而使机组不能达到额定负荷运行时，常采用此种控制方式。

(4)协调控制方式

当单元机组锅炉侧和汽轮机侧主机和辅机均处于正常状态，且机、炉主控制器均投入自动的情况下，机组可采用协调控制方式。

2.滑压运行方式

单元机组滑压运行时有2种机炉负荷控制方式。

(1)锅炉跟随控制方式。

(2)协调控制方式。

二、负荷管理控制中心

单元机组的负荷控制受到两个方面的制约，一方面是电网的需求，另外一方面是机组本身的能力。反映电网需求的有运行人员的手动给定负荷信号(一般按电网规定的负荷曲线操作)频差信号以及来自中调的负荷需求。反映机组本身负荷能力的有机组运行参数和辅机状态。负荷管理控制中心用来综合这两方面的信息，产生一个机组能接受的实际负荷指令N0，完成机组与电网之间的协调。

负荷管理控制中心功能框图如图13－11所示，从图中可以看出，主要包括负荷指令

/最小负荷限制部分。

1.机组负荷指令的方式及处理

(1)电网调度负荷指令、机组运行人员手动负荷指令、负荷要求指令跟踪锅炉实际负荷指令的切换。

切换器T1有三个状态，即A、B、C，当选择T1的A端时，机组负荷将由ADS直接控制，即由ADS直接控制机组的负荷变化。当选择T1的B端时，由运行人员用手动改变负荷。负荷是由负荷设定器确定的，负荷设定器是一个三态信号发生器，它有三种状态，当将设定器切换在状态1时，则输出信号以一定的速率增加(也即要求负荷以一定的速率增加)，当设定器切换在状态3时，则输出信号以一定的速率减少(也即要求负荷以一定的速率减少)，切换至状态2时，则输出信号大小保持不变，即固定在某一负荷。由于运行人员对机组运行的情况比较了解，所以采用这种设定器增、减负荷时的速率能较好地确定。当切换器T1切到C时，这时负荷要求指令跟踪锅炉实际负荷指令，此时不管运行

人员还是电网调度负荷指令ADS都无法改变机组负荷。

选择切换器T1为A的条件是满足下述所有条件时运行人员按下“ADS负荷设定”方式按钮。

a.汽机不在“保持”状态；

b.没出现迫升、迫降、快速返回、快速切回指令；

c.当机组以锅炉跟随或汽机跟随或协调方式运行；

d.有“允许ADS”信号，则切换器T1选通A，机组负荷可由ADS遥控改变。

选择切换器T1为B的条件是满足下述所有条件：

a.汽机不在“保持”状态；

b.没出现迫升、迫降、快速返回、快速切回指令；

c.以下任一条件满足；

（a）ADS故障或出现“ADS关闭”；

（b）机组以基本方式运行；

（c）汽轮机或燃料主控非自动控制时；

（d）出现快速返回或快速切回；

（e）运行人员按下“运行人员手动指令”按钮；

（f）非锅炉跟随、汽机跟随、协调控制方式；

（g）迫升或迫降或快速切回或快速返回。

选择切换器T1为C的条件是：

a.当机组出现快速切回、快速返回、迫升、迫降等信号；

b.汽轮机在“保持”状态。以上任一条件满足切换器下将自动切换到C端，使得机组负荷要求指令跟踪锅炉实际负荷指令。

综上所述，在机组运行过程中若出现快速返回，快速切回或迫升、迫降等信号，或汽轮机处于“保持”状态，则机组负荷要求指令被保持(即T1置C)。此时，运行人员和ADS指令都无法改变机组负荷。如果上述信号不出现，则按下“运行人员手动指令”按钮，运行人员即可改变机组负荷(T1置B)。在这种情况下，同时满足“允许ADS”和“机组在锅炉跟随、汽机跟随或协调方式”的条件，则当运行人员按下“ADS负荷设定”按钮时，T1置A即ADS遥控改变负荷。

(2)变负荷速率的限制及调频

机组的最大变负荷速率是要受到机组运行状况的限制，即不允许变负荷的速率过大。这里采用速率限制器来实现速率限制，速率限制器的最大速率限值是由运行人员根据机组状况手动设定的，当切换器T1送出的变负荷信号的变化速率小于允许的最大变化速率时，速率限制器的输出信号变化速率与输入信号的变化速率相同，当输入信号变化速率大于允许的最大变化速率时，输出信号将以允许的最大变化速率变化。

机组是否参与电网调频是由切换器T2实现的。当机组满足条件a.机组在协调方式运行；b.汽轮机及燃料控制均为自动；c.没有发生快速返回、快速切断；d.功率信号可靠。这时运行人员按下“能够频率校正”按钮，切换器T2自动切换到A端，使机组可以参与

电网调频，当机组满足下列条件之一a.机组在非锅炉跟随、汽轮机跟随、协调方式；b.机组在基本方式；c.汽轮机不在自动；d.燃料控制非自动；e.功率测量信号不可靠；f.运行人员按下“不能频率校正”。这时切换器T2自动切换到B端，使机组不能参与电网调频。

2.机组最大负荷/最小负荷限制

运行人员可根据机组运行情况，由最大/最小负荷设定器设置机组最大/最小的负荷值。最大/最小负荷限制值将分别通过小值选择器和大值选择器，起到限制机组最大负荷及最小负荷的作用。

3.负荷要求指令的增/减闭锁

在机组运行中产生某种故障时，使机组实际负荷的增减受到限制。例如输煤管道或喷燃器堵塞，风机挡板卡住、执行机构和调节机构故障等，这类设备工作异常，常会造成燃料量、空气量、给水量运行参数的偏差增大。如果对这些运行参数的偏差大小和方向进行监视，就可判断设备工作是否异常，是否出现故障。这样就可以根据运行参数的偏差大小和方向对实际负荷指令实施增或减方向的闭锁，以防止故障的危害进一步扩大。

增闭锁是由转换器T9和小值选择器实现，减闭锁是由转换器T8和大值选择器实现。当只有转换器T8切换在A端时，负荷要求指令不能减只能升。当只有切换器T9切换在A 端时，负荷要求指令不能增只能减，增减负荷的幅度决定于最大最小负荷限制设定器的取值。当T8、T9都置为A端时负荷指令处于保持状态。

切换器T8或T9切换到A端是自动进行的，切换器T9自动切换到A端的条件是如下任一条件满足。

(1)当主汽压力小于给定值的差值大于10bar.

(2)当空气流量小于送风指令时。

(3)送风机动叶在最大开度。

(4)煤量主控制器输出在最大(燃料量在最大值)。

(5)燃料量小于燃料量指令。

(6)锅炉给水泵最大(给水量在最大值)。

(7)给水量小于给水量指令。

(8)引风机入口导叶在最大开度(表示引风机出力已达最大)。

(9)当功率控制器投入自动时，若机组实发功率始终小于其指令。(功率控制器在手动时，由运行人员手动改变负荷的增减)。

(10)负荷指令达到最大值(表示负荷指令已不能增加)。

(11)汽轮机出力达最大。

(12)当主汽压力的变化速度超过最大值时(dP/dt>Max)。

以上条件均不满足时，T9自动切换到B端

切换器T8自动切换到A端的条件是如下任一条件满足。

(1)~(8)条件正好与“增”闭锁相反，这里不再赘述。

(9)煤量主控在自动方式时，负荷指令在最小。

(10)当功率控制器投入自动时，若机组实发功率大于功率指令。

以上条件均不满足时T8自动切换到B端。

图13-12 负荷控制方式

三、机炉主控制器

机炉主控制器是由负荷控制方式切换回路、负荷控制回路、锅炉实际负荷指令的处理回路、汽机实际负荷指令的处理回路组成。主要功能是形成机组在正常运行情况下的机炉负荷指令即N B和N T，形成机炉实际负荷指令即N B’和N T’。

(一)机炉负荷指令的形成

某厂机炉负荷控制及负荷控制方式切换回路如图13－12所示，从图中可以看出，机炉负荷控制回路共有4个PID型控制器，其中PID1是功率控制器，PID4、PID5、PID10均为汽压控制器。共有7个切换器即T1、T2、T3、T6、T7、T10、T13。各个切换器的不同状态的组合，就可组成不同的负荷控制方式。表13－1列出了不同负荷控制方式下的各个

单元机组协调控制系统

单元机组协调控制系统 第一节协调控制系统的基本概念 随着电力工业的发展，高参数、大容量的火力发电机组在电网中所占的比例越来越大。大容量机组的汽轮发电机和锅炉都是采用单元制运行方式。所谓单元制就是由一台汽轮发电机组和一台锅炉所组成的相对独立的系统。单元制运行方式与以往的母管制运行方式相比，机组的热力系统得到了简化，而且使蒸汽经过中间再热处理成为可能，从而提高了机组的热效率。 一、单元机组负荷控制的特点 随着大容量机组在电网中的比例不断增大，以及因电网用电结构变化引起的负荷峰谷差逐步加大，大容量单元机组的运行方式也逐步发生了变化，过去常常只带固定负荷的大机组，现在也需求根据电网中心调度所的负荷需求指令和电网的频率偏差参与电网的调峰、调频，甚至在机组的某些主要辅机局部故障的情况下，仍然维持机组的运行。 在单元制运行方式中，锅炉和汽轮发电机既要共同保障外部负荷要求，也要共同维持内部运行参数（主要是主蒸汽压力）稳定。单元机组输出的实际电功率与负荷要求是否一致，反映了机组与外部电网之间能量的供求平衡关系；而主蒸汽压力则反映了机组内部锅炉与汽轮发电机之间能量的供求平衡关系。然而，锅炉和汽轮发电机的动态特性存在着很大差异，即汽轮发电机对负荷请求响应快，锅炉对负荷请求的响应慢，所以单元机组内外两个能量供求平衡关系相互间受到制约，外部负荷响应性能与内部运行参数稳定性之间存在着固有的矛盾，这是单元机组负荷控制中的一个最为主要的特点。 二、协调控制系统及其任务 单元机组的协调控制系统（Coordinated Control Systen简称CCS）是根据单元机组的负荷控制特点，为解决负荷控制中的内外两个能量供求平衡关系而提出来的一种控制系统。从广义上讲，这是单元机组的负荷控制系统。它把锅炉和汽轮发电机作为一个整体进行综合控制，使其同时按照电网负荷需求指令和内部主要运行参数的偏差要求协调运行，即保证单元机组对外具有较快的功率响应和一定的调频能力，对内维持主蒸汽压力偏差在

单元机组协调控制系统设计

单元机组协调控制系统设计 摘要 在单元制机组的不断发展，协调控制系统作为单元制机组的控制核心，已然成为电厂自动化系统中最为关键的组成单元。随着机组类型的不同，各个机组的参数也越来越高，容量也在逐渐增进，机组的动态特征和控制难度也随机组型号的不同而改动，因此不同机组的协调控制系统也是不同的。所以在设计协调控制系统时，应该综合考虑所研究机组的动态特征和生产流程，针对不同类型机组的进行相应的方略。在火电厂现场中，单元机组协调控制系统是一个具有强耦合、大时滞、大迟延、非线性等特征的一个多变量系统。所以，这些复杂的动态特征，使得创建单元机组的非线性动态模型成为一个难点，而且使协调控制及其参数整定变得复杂起来，往往使调节品质下降，不能得到令人中意的控制品质。 本文首先阐述了单元机组协调控制系统的结构和功能，并对机组的动态特征和负荷指令管理系统进行了描述。然后以一个300MW机组为研究对象，由分析得出该机组的模型结构，再对辨识出的协调系统的对象进行静态解耦控制，用工程正定法对解耦控制器参数进行整定，并用Matlab软件做了系统仿真。仿真结果表明，解耦后的协调控制系统可以达到令人满意的控制品质和效果。 关键词：协调控制；解耦控制；Matlab仿真；PID整定；300MW机组

Design of Coordinated Control System for Unit Abstract In the continuous development of unit system, coordinated control system as a unit system control core, has become the power plant automation system, the most critical component. With the different types of units, the parameters of each unit are getting higher and higher, the capacity is gradually increasing, the dynamic characteristics of the unit and the difficulty of control are also different types of change, so different units of the coordinated control system is different. Therefore, in the design of coordinated control system, should consider the selected units of the dynamic characteristics and process, for different types of units for the corresponding design. In the field of thermal power plant, the unit control system is a multivariable system with strong coupling, time variability, large delay and non-linearity. Therefore, these complex dynamic characteristics make the nonlinear dynamic model of the unit unit become a difficult point, and make the coordination control and its parameter setting become complicated, and the adjustment quality is often reduced, and the satisfactory control effect can not be obtained. In this paper, the structure and function of the unit control system are described, and the dynamic characteristics and load command management system of the unit are described. Then, a 300MW unit is taken as the object of study, and the model structure of the unit is obtained. The decoupling control of the identified coordinate system is carried out. The parameters of the decoupling controller are set by engineering positive definite method. Software to do the system simulation. The simulation results show that the coordinated control system can achieve satisfactory control quality and effect. Keywords:Coordination control system；Decoupling control；Matlab simulation；PID tuning ;300MW unit

制冷机组分类精讲

制冷机组分类 目前，空调系统中的制冷装置主要利用“液体气化制冷法”的原理而工作，其形式主要有电驱动的压缩式和热驱动的吸收式两种。制冷机组就是将制冷系统中的全部或部分设备直接在工厂组装成一个整体，为用户提供所需要的冷量和用冷温度。制冷系统机组化是现代空调用制冷装置的发展方向。 一、电驱动的压缩式制冷机 电驱动的压缩式制冷机主要以氟里昂、氨为制冷剂，民用制冷机大部分采用氟里昂作为制冷剂。按冷却介质的种类可分为空气冷却和水冷却两种形式，按压缩机种类可分为活塞式、螺杆式、离心式三种形式，按提供的冷源或热源情况可分为冷水机组和热泵机组两种形式。 1、活塞式冷水机组活塞式冷水机组由活塞式制冷压缩机、风冷式或水冷式冷凝器、热力膨胀阀和蒸发器等组成，并配有自动或手动能量调节和自动安全保护装置，常用的水冷活塞式冷水机组冷凝器进出水温分别设置为32℃、37℃，蒸发器出口冷冻水温度设置为7度，冷量范围一般为35～580千瓦。 2、螺杆式冷水机组螺杆式冷水机组是由螺杆式制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀、油分离器、自控元件和仪表等组成的一个完整的制冷系统。常用的水冷式螺杆式冷水机组冷凝器进出水温分别设置为32℃、37℃，蒸发器出口冷冻水温度设置为7度，冷量范围为580～1163千瓦。

3、离心式冷水机组离心式冷水机组是由离心式制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、节流机构和调节机构以及各种控制元件组成的整体机组。离心式冷水机组的制冷量较大，常用的水冷式离心式冷水机组冷凝器进出水温分别设置为32℃、37℃，蒸发器出口冷冻水温度设置为7度，单机容量通常在1163千瓦以上，所以，这种一般用于大型中央空调系统。 4、热泵机组热泵机组的循环流程有几种形式，但不论何种，系统中除装有制冷系统中的四大元件外，还需装有四通换向电磁阀、单向阀等，使制冷剂的流动方向在制冷或制热状态时能得到控制。热泵机组根据冷却方式可分为风冷式热泵机组、水源热泵机组和土壤热泵三种。 水源热泵机组是利用地下水、河水、湖水等资源，借助压缩机系统，通过消耗部分电能，冬季，把水中的低品位能量“取”出来，供给室内采暖或空调；夏季，把室内的热量取出来，释放到水中，达到空调的目的。它不受环境和气候的影响，运行稳定，没有风冷热泵机组的除霜以及小区的热岛效应等问题。 土壤热泵系统是利用地下岩土中热量的闭路循环的地源热泵系统，它通过循环液在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的传热。在冬季供热过程中，流体从地下收集热量，再通过系统把热量带到室内。夏季制冷时，系统逆向运行，即从室内带走热量，再通过系统将热量送到地下岩和土中。因此，土壤热泵系统既保持了水源热泵作为冷热源的优点，又克服了空气源热泵效率低下的缺点，是一种可持续发展的建筑节能新技术。 5、冰蓄冷空调简单地说就是低谷时段制冰，高峰时将其冷量释放

第7章 单元机组协调控制系统(高8万字)

第七章单元机组协调控制系统 第一节协调控制系统的基本概念 随着电力工业的发展，高参数、大容量的火力发电机组在电网中所占的比例越来越大。大容量机组的汽轮发电机和锅炉都是采用单元制运行方式。所谓单元制就是由一台汽轮发电机组和一台锅炉所组成的相对独立的系统。单元制运行方式和以往的母管制运行方式相比，机组的热力系统得到了简化，而且使蒸汽经过中间再热处理成为可能，从而提高了机组的热效率。 一、单元机组负荷控制的特点 随着大容量机组在电网中的比例不断增大，以及因电网用电结构变化引起的负荷峰谷差逐步加大，大容量单元机组的运行方式也逐步发生了变化，过去常常只带固定负荷的大机组，现在也需求根据电网中心调度所的负荷需求指令和电网的频率偏差参和电网的调峰、调频，甚至在机组的某些主要辅机局部故障的情况下，仍然维持机组的运行。 在单元制运行方式中，锅炉和汽轮发电机既要共同保障外部负荷要求，也要共同维持内部运行参数（主要是主蒸汽压力）稳定。单元机组输出的实际电功率和负荷要求是否一致，反映了机组和外部电网之间能量的供求平衡关系；而主蒸汽压力则反映了机组内部锅炉和汽轮发电机之间能量的供求平衡关系。然而，锅炉和汽轮发电机的动态特性存在着很大差异，即汽轮发电机对负荷请求响应快，锅炉对负荷请求的响应慢，所以单元机组内外两个能量供求平衡关系相互间受到制约，外部负荷响应性能和内部运行参数稳定性之间存在着固有的矛盾，这是单元机组负荷控制中的一个最为主要的特点。 二、协调控制系统及其任务 单元机组的协调控制系统（Coordinated Control Systen简称CCS）是根据单元机组的负荷控制特点，为解决负荷控制中的内外两个能量供求平衡关系而提出来的一种控制系统。从广义上讲，这是单元机组的负荷控制系统。它把锅炉和汽轮发电机作为一个整体进行综合控制，使其同时按照电网负荷需求指令和内部主要运行参数的偏差要求协调运行，即保证单元机组对外具有较快的功率响应和一定的调频能力，对内维持主蒸汽压力偏差在

单元机组主控系统(中英对照翻译)

单元机组主控系统 Master Control System of Unit Plant 单元机组主控系统一般设置有四种运行方式：即汽轮机手动控制，锅炉手动控制的基本方式(BASE方式)；以锅炉为基础的汽轮机跟随方式(TF方式)；以汽轮机为基础的锅炉跟随方式(BF方式)和汽轮机一锅炉综合功率控制的协调控制方式(CCS方式)。四种运行方式之间的切换必须是平稳无扰动的。操作员可根据机组的运行情况进行选择。一般情况下，机组适宜在滑压控制方式和CCS方式下运行。事故工况时，则通常选择在TF方式和定压方式下运行。 The master control system of the unit plant generally provides four modes of operation, including the base mode of steam turbine manual control and boiler manual control; the boiler-based turbine following mode (TF mode); the steam turbine-based boiler following mode (BF mode), and the Coordinated Control System (CCS) mode of steam turbine-boiler integrated power control. Switching amongst the four modes must be smooth without disturbance. The operator may make choices based on the unit running conditions. Under normal circumstances, the unit is suitable to operate in the sliding pressure control mode and the CCS mode. In accident conditions, it will usually run in the TF mod and the constant pressure mode. 单元机组主控系统的前三种运行方式的根本区别在于对功率和主汽压力的控制处理上。在单元机组中，汽轮机进汽压力是反映机、炉能量平衡和机组运行稳定的重要指标。 The fundamental difference between the first three modes of the master control system of the unit plant lies in the control and treatment of power and main steam pressure. In the unit plant, the inlet steam pressure of the steam turbine is an important indicator to reflect energy balance of the unit and the furnace as well as the unit running stability. BF方式：汽轮机接受负荷指令，调节功率，能快速响应负荷要求；锅炉负责调节主汽压力，维持主汽压力的稳定，但由于锅炉动态响应慢，因此动态过程中主汽压波动大。特点：可以利用锅炉蓄热提高经济性，但主汽压波动大，影响机组的安全运行。 BF mode: the steam turbine accepts load demand, adjusts the power and is able to quickly respond to load requirements; the boiler is responsible for regulating the main steam pressure and maintaining the stability of the main steam pressure. However, the main steam pressure will greatly fluctuate in the dynamic process due to slow dynamic response of the boiler. Features: boiler heat storage can be taken advantage of to improve the economy, but great fluctuations of the main steam pressure will affect safe operation of the unit. TF方式：锅炉接受负荷指令，调节功率，满足负荷要求，汽轮机负责调节主汽压力，但锅炉动态响应慢，因此，负荷响应能力差。其特点：由于汽轮机负责调节主汽压力，因而主汽压力稳定，但会产生附加蓄热，机组经济性下降。 TF mode: the boiler accepts load demand, adjusts the power and meets the load requirements; the steam turbine is responsible for regulating the main steam pressure. However, the load response capacity is poor due to slow dynamic response of the boiler. Features: the main steam pressure is

CARRIER制冷机组及其控制系统的研究

文章编号：CAR015 CARRIER制冷机组及其控制系统的研究 孙传余1 肖林京1 黄田化2 黄国浩2 （1.山东科技大学机械电子工程学院,山东青岛266510；2.青岛中集冷藏箱制造有限公司,山东青岛266300）摘要冷冻集装箱在长途陆路运输和远洋运输过程中起着重要的作用，CARRIER 制冷机组就是制冷的关键设备，占到市场份额的60％以上。本文由外及内，逐层深入，阐述了CARRIER 制冷机组的工作原理，继电器控制与保护电路，微控制器内信号的输入/输出电路，以及4 种操作模式下的控制规律。CARRIER 制冷机组具有节能环保、制冷迅速、控制精确、性能可靠、操作容易、维修方便等诸多优点。 关键词冷冻集装箱 CARRIER 制冷机组控制系统操作模式节能环保RESEARCH OF THE CARRIER REFRIGERATION UNIT & CONTROL SYSTEM SUN Chuan-yu1 Xiao Lin-jing1 Huang Tian-hua2 Huang Guo-hao2 (1.College of Mech. and Electronics Eng., SUST, Qingdao, Shandong, 266510, China; 2. Qingdao CIMC Reefer Manufacture Co. Ltd., Qingdao, Shandong, 266300, China) Abstract The reefer container plays an important part in the transportation of long-road and far-sea, the CARRIERrefrigeration unit which takes up more than 60% market, is the most pivotal equipment for freezing. The paper hasexpatiated on the principle of CARRIER refrigeration unit, the relay control & the protection circuit, the input circuit &the output circuit of MCU signals, and the control rule under 4 different operation modes. The CARRIER refrigerationunit has many merits of energy conservation & environmental protection, fast refrigeration, reliable performance,precise control, easy operation, convenient servicing, etc. Keywords Reefer container CARRIER refrigeration unit Control system Operation mode Energyconservation& environmental protection 0 引言 制冷是食品加工储存的重要设施，是低温流通的中枢，是冷链体系的关键之一。而制冷机组则是能完成制冷与保鲜功能，有效阻止食物腐烂，保证果蔬营养价值和色香味的一整套自动化制冷装置，广泛应用于冷藏库、冷藏车、冷冻集装箱等，在人民的日常生活和长途陆路运输以及远洋运输中，起到重要的作用。 集装箱用制冷机组目前主要有四大生产商：CARRIER 制冷机组的市场占有率占60%以上，型号主要有69NT40-489、69NT40-511、69NT40-521、69NT40-531 、 69NT40-541 、69NT40-551 、69NT40-561；THERMO KING 制冷机组市场占有率在25%左右，型号主要有CF-II-III、00CRR-40、CSR-40SL、CRR-40PS、CSR-40SLPS、MAGNUM；

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浅谈单元机组的负荷自动控制 摘要:在本文中,通过对现代大型火力发电机组的负荷控制特点的分析,全面介绍和分析全面的将制动控制系统在单元机负荷的应用做一个介绍和分析。本文在大型单元机组负荷控制方面,注重强调了像特点、任务以及对象动态特性,基本的单元机组控制方式,组成单元机组协调控制系统的方面,和它所具有的功能以及控制方案。 关键词:单元机组负荷自动控制 General Introduction to Load Autocontrol of the Unit Aircrew Abstract:in this paper,through the analysis of the modern large-scale thermal power unit load control characteristics,a comprehensive introduction and analysis of automatic control system applied to the unit load.This paper focuses on the characteristics,large unit load control taskand object dynamic characteristics,basic mode of unit load control,composition,function and control method of unit coordinated control system. Key Words:Unit;Load;Automatic control 高参数、大容量机组所占电网比例和国民经济发展的趋势呈现正比例增长,电网日负荷曲线随着用电结构的改变出现一些地区的高峰和低谷的峰谷差上升至50%甚至更多,并呈现继续上升的趋势,所以该

单元机组协调控制系统(讲稿)

单元机组协调控制系统 概述 定义：锅炉和汽机相互配合接受外部负荷指令，共同适应电网对负荷的需求，并保 证机组本身安全运行的控制系统。 协调控制系统（CCS 是整个单元机组自动化系统的一个重要组成部分， CCS 与 FSSS DEH 等的联系如图所示：其组成如下。 手设 动 定 ADS 行政管理中心 逋 监视保护 系统 汽包水位 汽水取样 连续分析 I 示记录仪表音 亍响灯光报警 锅炉 及给水 控制 操 作 中 心 汽轮 发电机 控制 CCS PASS SSS TIS DEH MEH MARC 「级管理计算机 火焰 BTG CRT 控制室 机房

组成：主控制系统 锅炉的燃料控制系统 风量控制系统 给水控制系统和汽温控制系统汽机侧的数字功频电液控制 正常运行时，锅炉和汽机控制系统接受来自主控制系统的负荷指令。主控制系统是协调控制系统的核心部分，有时把主控制系统直接称为协调控制系统。协调控制系统的方框图如下： 主控系统 图1单元机组协调控制系统方框图 一、主控系统的组成 1、任务：（1）产生负荷控制指令 （2 ）选择机组负荷控制方式 2、组成：负荷（功率）指令处理装置 机炉主控制器 二、负荷指令处理装置 （一）负荷指令运算回路 输入信号：机组值班员手动给定的负荷指令 ADS △ f 输出信号：机组负荷指令NN 负荷指令处理回路实例图 工作过程：运行人员输入T负荷率限止T上下限限止T机组负荷出力。

增减 （出力变化率限止） 图2负荷指令处理回路实例 （二） 机组最大可能出力运算回路 定义：考虑各种辅机的运行状况而计算出的机组出力。 机组最大可能出力运算回路原理图 （三） 机组的允许最大负荷运算回路 定义：考虑锅炉燃烧器等不可测故障时，使锅炉的实际出力达不到机组功率指令 N o 的要求，而设置的机组负荷运算回路，简称返航回路。 返航回路的工作过程： （1） 正常运行：N 允许=N 最大，4接通6 （2） 大于5%勺燃烧率，积分器 2的输出为机组允许最大负荷信号。运算过程示意图如 下： 运行人 员要求 负荷指 令 减 增 I I-PR-I

300MW火电机组协调控制系统

课程设计说明书 学生姓名:学号： 学院: 班级: 题目:300MW火电机组协调控制系统 指导老师: 2010年 12 月 23 日

1选题背景 1.1设计目的 通过本课程设计，使学生能较好的运用过程控制的基本概念、基础理论与方法，根据大型火电机组的生产实际，对火电机组的过程控制系统进行分析，设计出原理正确，功能较为全面的300MW火电机组协调控制系统。随着单元机组的发展，必须将汽轮机和锅炉作为一个整体进行控制，而机、炉的调节特性有相当大的差别，锅炉是一个热惯性大、反应很慢的调节对象，而汽轮机相对是一个惯性小、反应快的调节对象。因此要用协调控制系统，保证在满足负荷要求的同时，保持主要运行参数的稳定。 1.2设计内容和要求 （1）负荷指令管理部分 输入参数：外部负荷要求指令（就地指令，中调指令ADS，电网频率变化所要求负荷指令）。 输出参数：实际负荷指令错误!未找到引用源。，锅炉负荷指令。 负荷指令限制回路： a、最大/最小允许负荷限制回路 b、负荷返回回路（RB） 常用辅机：送风机、引风机、给水泵、发电机失磁、备用、规定返回速率 c、迫升/迫降回路（RUN UP/DOWN） d、闭锁增/减回路（BLOCK INCERASE/DECREASE） e、负荷快速切断回路（Fast Cut Back） 负荷操作： LMCC（负荷管理中心）面板:增、减负荷按钮：中、高、低速选择；速度限制（速率整定在3%-5%） （2）机炉负荷控制部分： 输入参数：第一级压力错误!未找到引用源。，机前压力错误!未找到引用源。、机前压力定值错误!未找到引用源。、锅炉负荷指令、实际负荷指令错误!未找到引用源。、频率偏差错误!未找到引用源。、实发功率错误!未找到引用源。 输出参数：锅炉指令、至DEH的负荷指令

单元机组课后习题答案

1、 什么是单元机组? 锅炉直接向与其联系的汽轮机供汽，发电机与变压器直接联系，这种独立单元系统的机组称单元机组。 2、 单元机组运行的原则是什么？ 在保证安全的前提下，尽可能的提高机组运行的安全性。 3、 什么是单元机组的启动和停运？ 单元机组的启动是指从锅炉点火开始，经历升温升压、暖管，当锅炉出口蒸汽参数达到要求值时，对汽轮机冲转，将汽轮机转子由静止状态升速到额定转速，发电机并网并接带负荷的全部过程。停运过程要经历减负荷、降温降压、机组解列、锅炉熄火、汽轮机降速直至停转等全部过程。 4、 单元机组启动分类方式有哪些？各如何分类？ ⑴按冲转时进汽方式分类①高中压缸启动②中压缸启动⑵按控制进汽量的阀门分类 ①用调节阀启动②用自动主汽阀或电动主闸阀的启动③用自动主汽阀或电动主闸阀的旁路阀启动⑶按启动前金属温度或停运时间分类 ①冷态启动②温态启动③热态启动④极热态启动⑷按蒸汽参数分类 ①额定参数启动②滑参数启动 5、 什么是额定参数启动？有何特点？机组从冲转到满负荷，自动主气门前的蒸汽参数保持不变的启动。特点：冲转参数高、热冲击大、节流损失大、对空排气。 6、 什么是滑参数启动？有何特点？滑参数启动方式有哪几种？ 主气门前的蒸汽参数随机组的转速、负荷的升高而滑升。特点：工质和热量损失小、部件热冲击小、加热均匀。 ①真空法滑参数启动②压力法滑参数启动。 7、 单元机组滑参数冷态启动过程分几步完成？ 启动前的准备和辅助设备及系统投运、锅炉点火升温升压和暖管、汽轮机冲转和升速、机组并网和接带负荷至负荷升至额定值。 8、 盘车预暖汽轮机有何优点？ ⑴可避免转子材料的翠性断裂⑵可以缩短或取消中速暖机⑶盘车预暖汽轮机可在锅炉点火前用辅助气源进行，缩短机组启动时间，节约资源。 9、 在启动过程中如何保护锅炉水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器？ ⑴均匀、对称地投入燃烧器，各燃烧器定期轮换运行；加强水冷壁下联箱放水；下联箱采用蒸汽加热以强化循环。⑵控制过热器入口烟温；限制燃烧；调整火焰中心；喷水减温。再热器通过高

冷水机组的自动控制系统

深圳市凌通制冷机电有限公司-------https://www.wendangku.net/doc/967886667.html, 冷水机组的自动控制系统 为了进一步说明各种自动控制装置在制冷系统中的应用，现以直接膨胀式(干式)冷水机设备为例，介绍各种自动控制元件在冷水机中的综合控制方式。这种水冷却器一般为壳管式，制冷剂在冷却管内直接膨胀。它与满液式水冷却器相比，制冷剂用里少，控制方便，自动控制系统. 1.流量控制 这种冷水机制冷剂在管内燕发，循环水在管外流动。为了使制冷剂管路有一适当的流速，一般采用较简单的温度式膨胀阀来控制。膨胀阀的感温包安装在冷水机的制冷剂出口管路上。 2.温度控制 温度继电器安装在冷却水或盐水的出口端。当出口温度低于规定温度时，便停止制冷机运转，同时关闭供液电磁阀。但考虑与冷却负荷的关系，有时也放置在入口端。 3.防结冻装里 (1)用温度继电器控制:循环水泵发生故障或负荷降低时，可能造成出口冷却水温度或盐水温度下降到冰点以下，使水冷却器冻结。为防止冻结，在冷却水或盐水的出口端装设温度继电器，将水温控制在2-3摄氏度。当温度过低时，停止制冷机的运转。温度继电器的感温包安装位!必须仔细选择。感温包一般应抽入冷水管路中，否则控制不准确。 (2)用断水继电器控制:断水或水量不足，均能使冷却水或盐水出口温度降低，出现冻给现象。为防止冻结，一般在循环水管路中安装断水继电器。断水继电器靠水压差动作，当水量不足时，便停止制冷机运转。 4.制冷量控制 在大型工业冷水机中，制冷机如果经常启动、停止，不仅使冷却水温度产生急剧变化，而且还形响制冷机正常运转。所以应尽量减少制冷机的启动次数。对于小型冷水机，可用蓄水槽进行调节。但对大型冷水机，如果仍用蓄水槽，体积必然很大而不经济。因此一般对大型冷水机，均以冷却水的温度来控制制冷机的制冷琶。当水温过低时，制冷机自动卸载。通常用温度继电器和电磁阀组控制制冷机卸载，也可使用压力继电器代替温度继电器进行控制。 系数，按瞬时建筑物总设计负荷确定。https://www.wendangku.net/doc/967886667.html, 此文来源于凌通冷水机：https://www.wendangku.net/doc/967886667.html,

中央空调制冷机组控制系统设计毕业设计

摘要 本次设计课题是广东一家沃尔玛超市的中央空调制冷机组控制系统设计，设计目的是为该商场设计合理的中央空调制冷机组控制系统，为商场里的工作人员提供舒适的工作环境。该中央空调系统采用的是水系统，主要有制冷主机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和冷却塔系统组成。工作原理是冷冻水泵用来循环冷冻水，冷冻水进入风机盘管，与室内进行热交换，降低室内空气温度，达到制冷目的；冷却水泵用来循环冷却水，冷冻水带走室内热量，通过主机内的冷媒将热量传递给冷却水，冷却水泵将升温后的冷却水压入冷却塔，使之与大气进行热交换，降温后送回主机。设计采用杰控的FameView绘制并设计了中央空调系统的监控系统画面，画面简洁易懂，操作方便，效果逼真，达到了该商场对中央空调系统的要求。 关键词：中央空调、制冷主机、冷却泵、冷冻泵、风机盘管。

Abstract This design topic is a wal-mart store in guangdong province of central air conditioning refrigeration unit to control system design, the design purpose is for the store design reasonable, central air conditioning system for shopping malls provide comfortable working environment for staff. The central air conditioning system adopts the water system, mainly has refrigeration host, cooling water circulation system, frozen water cycle system, fan coil system and cooling tower system. Frozen water pump working principle is used as a cycle of frozen water, chilled water into the fan coil, heat transfer with interior, reduce indoor air temperature, to achieve refrigeration; Cooling water pump is used for circulating cooling water, chilled water take indoor quantity of heat, through the refrigerant within the host transfer heat to the cooling water, cooling water pump will heat up the cooling water pressure into the cooling tower and heat exchange with the atmosphere, back to the host after cooling. Control design use jiekong FameView draw and design the monitoring system of central air conditioning system, appearance is concise and easy to understand, to life, has reached the requirement of the market of central air conditioning system. Keywords: the central air conditioning , refrigeration host, cooling pump , frozen pump , fan coil units.

工业冷冻机组

一、简介 本系列工业冷冻机组是本公司集多年设计、生产高温冷水机组、中低温冷水机组、工业冷冻机组的成功经验，秉承“高效、节能、环保”的理念，坚持技术的持续改进和提高的一贯风格，广泛吸收国内外同类产品的优点而开发的新型机组。该产品适用强电电压为10kV、弱电电压为380V，满足大容量机组对高电压的要求。具有“安全可靠、高效节能、利于环保”的特点，可广泛适用于医药、化工、冶金、饮料食品、人工环境等行业，为其工艺过程提供高品质的-35℃～-25℃的中低温和高温冷冻环境。该产品设计、加工制造、试验和检验严格按以下标准执行： GB/T 18430.1-2007《蒸气压缩循环冷水（热泵）机组工商业用和类似用途的冷水（热泵）机组》； GB/T 10870-2001《容积式和离心式冷水（热泵）机组性能试验方法》 JB 8654-1997《容积式和离心式冷水（热泵）机组安全要求》 Q/NL3201 NLJ 1202-2009《LS/LSBLG系列中低温冷水机组》 JB/T 7659.4-1995《氟里昂制冷装置用干式蒸发器》； JB/T 7659.2-1995《氟里昂制冷装置用水冷冷凝器》； JB/T 4750-2003《制冷装置用压力容器》； JB/T 6906-93《喷油螺杆式单机制冷压缩机》 GB3906-1991《交流金属封闭开关设备》 DL401-1991《高压电缆选用导则》 HG20592-97《钢制管法兰型式、参数》（欧洲体系） 二、工作原理

三、机组特点 3.1、结构特点： 机组一体化设计，将主机模块和辅机模块全部集中安置在一个整体框架上，现场无需再连接氟管路。设备出厂时已随机携带制冷剂R22，现场只需连接冷却水管道及盐水管道、连接10kV接线和380V接线，并通水通电即可实现机组的正常运转。同时机组采用半封闭螺杆压缩机设计，无开启式压缩机存在的结构性泄漏。 3.1.1、结构设计 ■结构设计简洁，操作方便、易维护、易保养。 ■运行的经济性：机组根据负荷的变化自动加卸载。在整个能量调节过程中，机组都是按所需冷负荷在最大效率工况下运行。 ■冲击电流小：各压缩机启动时，由微电脑控制器控制逐台起动，同时采用10kV 的国际著名品牌的中低温型专用半封闭螺杆压缩机，直接启动，降低了电网的冲击电流值，使电网负荷降低，降低了电器装置容量。同时，由于机组直接采用市政高压电网的电源，无须大功率的变压器，为用户节省变电站的初始投资。3.1.2、经济器的选用和机组的内部优化设计 ■选用高效换热的板式换热器作为经济器，提高机组的运行制冷量和能效比。通过经济器使进入膨胀阀的制冷工质产生过冷，单位制冷剂的产冷量提高；经济器的闪发气体进入螺杆压缩机中间吸气口，不影响蒸发器制冷剂的循环量；经济器的闪发气体进入螺杆压缩机中间吸气口，使压缩过程接近双级压缩，其热力更逼近理论压缩过程，压缩效率提高。从而有效提高机组的运行能效比。即准二级压缩。 ■压缩机补气口浮动式中压设计，保证了任意负荷状况下机组的最大效率运行。■同时，系统经过优化设计，可有效提高机组的运行效率。 3.2.3、在机组的操作面上布置压缩机使维护保养更方便： ■当多台机组安装在一起时，可方便检修。

单元机组主控制系统

思考：主控制系 统、机炉调节系 统、协调控制系 统的相互关系 第十章单元机组主控制系统 The Unit Master Control System 通过本章的学习要求理解主控制系统、 机炉调节系统、协调控制系统概念及相互关系； 掌握主控系统调节对象的动态特性；掌握单元制机组负荷控制的几种基本方式；掌握前馈控 制的多种应用方案及工作原理；理解滑压运行机组的协调控制方案；能分析常见的协调控制 方案；掌握负荷指令处理部分的作用；掌握正常工况或异常工况下对负荷指令采取的处理措 施：掌握几个基本概念：负荷返回、负荷快速切段、负荷闭锁增/减、负荷迫升/迫降；看懂 一个较完整的单元机组主控制系统的实例。 本章重点：1、负荷控制的几种基本方式 2、前馈控制的多种应用方案及工作原理 3、负荷指令处理部分的作用 4、负荷返回、负荷快速切段、负荷闭锁增/减、负荷迫升/迫降的概念 本章难点：1、两种非线性环节的工作原理及作用 2、分析常见的协调控制方案 3、负荷闭锁增/减、负荷迫升/迫降两种措施的区别 第一节概述 Overview 一、 单元机组主控制系统的概念 大型机组负荷控制的首要任务:保证机组出力适应电网的负荷变化要求、维持机组 稳定运行。 具体地说就是对外保证单元机组有较快的功率响应和有一定的调频能力，对 内保证主蒸汽压力偏差在允许范围内。 主控制系统(The unit master control system )作用： 接受外部负荷要求指令，并发出使机炉调节系统协调动作的指挥信号，称其也称负 荷自动控制系统（the unit load control system )。 主控系统向机炉调节系统发出的指挥信号分别称为汽轮机主控制指令M t 和锅炉主 控制指令I 机、炉主控制指令齔M b 分别代表了汽轮机调门开度（或汽轮机功率）指 令和锅炉燃烧率（及相应的给水流量）指令。 二、主控系统与机、炉调节系统的关系 主控制系统相省于机炉调节系统的指挥机构，起上位控制作用；机炉调节系统对于 主控制系统相省于伺服机构，起下位控制的作用，是主控制系统的基础，两者构成分层 控制的结构。 协调控制系统:主控制系统和锅炉、汽轮机各自的调节系统的总称。 协调控制系统的基本结构如图10-1所示。 N 0—实际负荷指令（即功率给定值)；

单元机组负荷控制方式特点

单元机组各种负荷控制方式工作特点 热力发电厂机组负荷控制方式一般以下有5种，即锅炉跟随控制方式、汽机跟随控制方式、及以锅炉跟随为基础的协调控制方式、以汽机跟随为基础的协调控制方式、综合型协调控制方式。 一锅炉跟随（BF）的控制方式： 单元机组锅炉跟随方式示意图 1、工作特点：当负荷变化时，汽机主控首先发出调门开度指令以调节负荷；随后压力发生变化，锅炉主控再发出燃料量指令来调节汽压。 2、具体动作过程：当负荷指令P0改变时，汽轮机主控制器先发出汽机控制指令MT，再通过汽轮机子控制系统发出调门开度指令uT，从而改变汽轮机的进汽量，使机组输出电功率PE迅速与P0趋于一致。调门开度改变后汽压pT随即变化，这时，锅炉主控制器根据汽压偏差发出控制指令MB，再通过锅炉子控制系统改变锅炉的燃烧率指令uB，使汽压pT恢复到给定值p0。最后稳态时，PE=P0，pT= p0。

3、优点：此控制方式，利用锅炉的蓄热能力，通过直接开关调门改变蒸汽流量，从而改变负荷，所以负荷响应快，对电网稳定有利。 4、缺点：若负荷变换快，调门动作大，将会造成汽压波动大；另外是当煤量波动引起汽压波动时，为了保持输出电功率而要动作调门，将近一步加大汽压的波动。 5、适应场合：当单元机组中锅炉设备运行正常，机组的输出电功率因汽轮机部分设备工作异常而受到限制时，可采用锅炉跟随方式。由汽轮机根据带负荷能力控制机组负荷，由锅炉保持汽压。 二汽轮机跟随(TF)的负荷控制方式： 单元机组汽轮机跟随方式示意图 1、工作特点：当负荷变化时，锅炉主控先发出燃料量指令调节负荷；随后汽压发生变化，汽机主控再发出调门开度指令以调节汽压。 2、具体动作过程：当负荷指令P0改变时，锅炉主控制器先发出锅炉控制指令MB ,锅炉子控制系统计算后发出改变锅炉的燃烧率