张秋生    梁  华

(北京国华电力技术研究中心有限公司，北京 100025）　　

摘  要：协调控制系统的任务是使汽机和锅炉能够快速、平稳地响应负荷指令的变化。由于控制器的运算周期过长、控制结构和调节器的参数设置不当、AGC指令的频繁变化、一次调频、汽轮机调门流量的非线性和汽轮机抽汽量的变化、都会影响协调控制系统的稳定性。目前对模拟量控制系统的验收与测试标准中只规定了斜坡方式的变负荷试验标准。实践证明，对协调控制系统稳定性最严格的考验是进行一次调频阶跃试验和三角波的变负荷试验。如果在标准中能够规定这两项的测试有利于暴露协调控制系统存在的问题，从而提高协调控制系统的稳定性。　　

关键词：协调控制系统   稳定性   影响因素   一次调频阶跃试验   三角波变负荷试验    验收标准　　

0 引言　　

协调控制系统承担着使汽轮机和锅炉同步响应负荷变化的需求，使机组的各参数在负荷变化和稳定工况能够维持在额定值。衡量协调控制系统调节品质的两个重要指标是快速性和稳定性。工程实践表明，调节器参数和控制器结构设置不当、一次调频和AGC功能的投入、汽轮机调门流量特性的非线性和汽轮机抽汽量的变化、热力系统之间的相互耦合都会对协调控制系统的稳定性产生一定的影响。如果在机组的调试阶段针对这些影响因素进行协调控制系统的试验考核，能够充分暴露出协调控制系统存在的问题，通过改变协调控制系统的控制结构和调节器参数将有利于增加协调控制系统的稳定性。　　

1 协调控制系统的功能与任务　　

协调控制系统的控制对象是锅炉-汽轮发电机组。控制系统承担着电厂热力过程中的水、汽、燃料、风烟等工艺系统主要过程变量的调节与控制任务，以及整个单元机组的负荷控制任务。它的主要控制功能如下：　　

1.1 接受电网调度的AGC指令，并参与一次调频。　　

1.2 锅炉与汽轮机的能量平衡控制　　

母管制运行的机组各台锅炉的任务是按照规定的负荷分配规律共同维持母管的蒸汽压力，单元制的锅炉与汽轮机作为一个整体进行控制，由机炉共同承担机组功率与主汽压力稳定的任务。由于汽机与锅炉的动态特性相差悬殊，协调控制系统将锅炉和汽机作为一个整体进行控制，对锅炉的动态过程进行相位补偿，对汽轮机的动作速率进行限制，以使汽机和锅炉的能量能够尽量地达到平衡。　　

1.3 锅炉内部燃烧、送风、引风、给水等子自动系统控制动作的协调　　

各子自动系统的各个输入间，不论静态或动态过程均需要协调控制系统进行配合，以使各系统内部的参数控制效果最佳。　　

1.4 消除各种工况扰动，稳定机组运行　　

协调控制系统检测与消除机组运行的各种内、外扰动。通过闭环系统输入端引入的扰动，如燃料扰动，称为内部扰动；而通过开环系统的其他环节影响到系统输出的扰动，如负荷扰动，称为外部扰动。随时消除扰动的影响，使机组能够稳定运行，是闭环控制系统的根本任务。　　

1.5 机组出力与主、辅机设备实际能力的协调　　

根据电网需求控制机组各项输入与输出的能量与物质平衡，只有在机组的能力许可的正常工况时得到满足。若机组的主、辅机的出力受到限制，协调控制系统就需要根据主、辅机的最大出力来限制或强迫改变机组的负荷。这种功能主要通过负荷指令的闭锁增/减、迫升/迫降和辅机故障快速减负荷（RUNBACK）来实现。

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