1．簡介

　　新疆華電紅雁池公司#1機組是新疆當時最大（200MW）機組，由于種種原因，雖經(jīng)幾家專業(yè)單位的優(yōu)化，其自動化水平仍然處于70年代中等水平，燃料、送風、協(xié)調都不能正常投用，組態(tài)已經(jīng)雜亂無章。本次DCS系統(tǒng)改造采用OC6000E，這是OC6000E首次多方面應用。由于改造時間短、任務重，電廠沒對MCS系統(tǒng)提出優(yōu)化要求。如果按原組態(tài)轉化，只能保持原有的控制水平，不能滿足電網(wǎng)AGC、一次調頻要求。經(jīng)過綜合考慮，采用GE新華成熟的控制方案，經(jīng)電廠熱控、運行積極配合，按期完成調試任務，使#1機組的的自動水平提升到較高層次。


2．GE新華控制策略
2.1.協(xié)調控制思路

　　協(xié)調控制系統(tǒng)設計原則是將汽機、鍋爐作為整體考慮。在綜合、能量平衡控制策略基礎上，通過預測提前量來提高機組負荷響應能力、抑制動態(tài)偏差；與各種非線性、方向閉鎖等控制機理的有機結合，協(xié)調控制機組功率與機前壓力，協(xié)調處理負荷要求與實際能力的平衡。在保證機組具備快速負荷響應能力的同時，維持機組主要運行參數(shù)的穩(wěn)定。


　　機組指令的實際能力識別限幅是根據(jù)機組運行參數(shù)的偏差、輔機運行狀況，識別機組的實時能力，使機組在其輔機或子控制回路局部故障或受限制情況下的機組實際負荷指令與機組穩(wěn)態(tài)、動態(tài)調節(jié)能力相符合。保持機組/電網(wǎng)，鍋爐/汽機和機組各子控制回路間需要/可能的協(xié)調，及輸入/輸出的能量平衡。
機組指令的實際能力識別限幅功能，反映了協(xié)調控制系統(tǒng)一種重要設計思想——控制系統(tǒng)自適應能力：
　　1）正常工況——“按需要控制”，實際負荷指令等于目標指令。
　　2）異常工況——“按可能控制”，目標指令跟蹤實際負荷指令。
2.2.RB控制策略

　　機組主要輔機在運行中跳閘是突發(fā)事件，此時若僅靠運行人員操作，由于操作量大、人為因素多，不能確保機組安全運行。因此RB功能是否完善是衡量CCS系統(tǒng)設計的重要指標。
　　本公司根據(jù)多年RB功能設計與工程實踐，提出“以靜制動、綜合協(xié)調”的RB控制策略，在眾多電廠得到成功實施，并取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

　　以靜制動——指發(fā)生RB工況時，BMS按要求切磨投油，CCS根據(jù)RB目標值計算出所需的燃料量后，鍋爐主控處于靜止狀態(tài)。

　　綜合協(xié)調——指發(fā)生RB工況時，協(xié)調各子系統(tǒng)以確保運行工況的平衡過渡，汽機主控維持負荷與機前壓力關系；在快速減負荷的同時要對某一輔機跳閘引起的運行工況擾動進行抑制，即采用適當?shù)?a class="innerlink" href="http://ihrv.cn/tags/前饋" title="前饋" target="_blank">前饋量，以減小RB工況初期影響機組運行穩(wěn)定的不利因素；對外協(xié)調BMS、DEH、SCS控制系統(tǒng)快速、平穩(wěn)地把負荷降低到機組出力允許范圍內。

2.3.控制要點簡介

　　GE新華控制特點是：安全是首位，系統(tǒng)任何方式切換都是無擾的，重要操作都有提示、并具備防誤操功能；主、重要系統(tǒng)都有提前量，確?？刂葡到y(tǒng)安全、平穩(wěn)、快速。

1) 安全防范
　　從DPU啟動設置初始值（協(xié)調控制最大負荷，變負荷、變壓速率）到最大負荷設置不能小于當前實發(fā)功率、最小負荷設置不能大于當前實發(fā)功率；RB按鈕的投切都對RB觸發(fā)器復位，其中投運過程是先復位、再投入；對于一拖二送、引、一次風機調門或變頻控制都增設《檢修》按鈕，避免檢修狀態(tài)對控制系統(tǒng)產(chǎn)生擾動。通過正確的跟蹤，可以確保協(xié)調控制各鐘方式的無擾切換。

2）提高系統(tǒng)抗擾動能力
　　控制系統(tǒng)的實用價值主要體現(xiàn)是，在較大外部擾動下，能否確保機組運行參數(shù)控制在安全允許范圍內？也就是機組的RB能力如何？以磨的正常啟停為例，通過預測功能，已方便解決爐膛負壓（原啟停引風控制都要切手動）、機前壓力的波動。具體做法是，用磨的啟、停信號對引風控制進行前饋，抑制動態(tài)偏差幅度；啟停階段對燃料反饋信號進行動態(tài)補償，維持進爐膛燃料量平衡。

3）提高機組變負荷速率
　　機組的變負荷速率是控制系統(tǒng)的重要指標，如何在被控參數(shù)安全范圍內提高機組變負荷速率？是本公司廠品設計的重點之一，通過“預測”可以抑制動態(tài)偏差幅度，也可以提高系統(tǒng)的調節(jié)品質，達到提升機組變負荷速率目標，具體措施如下：
　?。?） 本公司的協(xié)調控制采用“綜合”控制
即“負荷指令”直接作用于機爐主控二側，其前饋量為：負荷與燃料量、負荷與汽機調門開度成比例關系；而閉環(huán)控制的，機組指令與實發(fā)功率、能量要求與熱量信號作為校正環(huán)節(jié)細調。與常規(guī)的能量平衡控制有本質上的區(qū)別，調節(jié)品質明顯提高、閉環(huán)參數(shù)容易整定。
　?。?）制粉系統(tǒng)挖掘潛力
直吹式制粉系統(tǒng)在鍋爐燃燒系統(tǒng)中是大遲延環(huán)節(jié)，過分利用蓄熱將加大機、爐間能量供需不平衡，負荷響應速度不能持久。因此在適當利用蓄熱的同時，采用下列措施：

　　① 增加燃料量的前饋
　　利用機組指令的前饋信號，迅速改變給煤量，使鍋爐的燃燒率提前發(fā)生變化，適應負荷變化需要。
　　② 增加一次風量的前饋
　　機組指令一路作為一次風壓定值的函數(shù)，另一路作為磨一次風量的前饋信號，這樣可充分利用磨煤機內的蓄粉來快速響應負荷需要。


3.控制系統(tǒng)設計、組態(tài)、調試注意事項
　　熱工過程控制是系統(tǒng)工程，除對象可控性外，控制系統(tǒng)設計、組態(tài)、調試直接影響到機組安全、經(jīng)濟運行。下面就設計、調試談點體會。

3.1.設計、組態(tài)要點
　　1）控制系統(tǒng)分配、及合理排卡
DCS系統(tǒng)分配、排卡考慮不周會造成系統(tǒng)完整性差，上網(wǎng)點多?？刂葡到y(tǒng)合理分配、測點排卡是DCS設計基礎，關系到，安裝、調試及日常維護便利性。

2）控制系統(tǒng)組態(tài)
　　　控制系統(tǒng)組態(tài)隨著，機爐對象的特性、輔機的配置、設計單位、運行要求等差異較大。雖然GE新華對不同的配置都有成熟的控制方案，但對每一個具體項目都要重新設計組合、精心調試、仿真。要做到組態(tài)頁功能明確、頁面整潔，做到自己滿意、用戶滿意。

3.2現(xiàn)場調試
　　DCS系統(tǒng)在國內過程控制已得到普遍應用，機爐協(xié)調、AGC、一次調頻、RB控制技術也有長足發(fā)展。雖然每個廠家協(xié)調控制、RB控制技術差異較大，作為現(xiàn)場調試人員，切忌抱著“先入為主”觀念。因任何有資質DCS廠家設計的控制組態(tài)，都有可取地方。協(xié)調控制是系統(tǒng)工程，任何“就事論事”改動，對控制系統(tǒng)功能完整性、系統(tǒng)的安全會帶來意想不到的后果。正確態(tài)度是，消化、吸收、提高。這樣集百家之長，隨著知識的結累，在熱控過程控制中一定能夠得心應手。