并行前馈给水控制策略及其在1000MW机组应用

火电机组辅机故障减负荷(RUNBACK,简称RB)的成功对保证机组稳定可靠运行意义重大。针对1 000 MW超超临界机组发生RB工况时的锅炉给水控制进行分析,提出了采用动态并行前馈的锅炉给水流量调节控制策略,给出前馈信号在给水泵投入台数发生变化时的无扰处理以及RB过程给水流量调节加速的方法。在海门电厂实际试验结果表明,所提出的控制策略能实现稳定、准确的给水控制。

新华XDPS DCS与Ovation DEH通信的实现

对新华公司的XDPS DCS与Emerson公司的Ovation DEH采用串口通信不稳定的问题进行分析,主要原因是DCS接收数据时发生了溢出,确定XDPS系统不适合直接采用串口与第三方系统进行通信,提出几种合适的解决方案。以梅县发电厂5、6号机组通信改造工程为例,介绍采用以太网和MODBUS TCP/IP通信规约来实现2个系统间通信的技术原理、方法和注意事项,阐述了如何通过设置DEH和DCS的参数来实现通信,并使2路通信同时工作,实现通信冗余。

600MW超临界机组OPC误动原因分析及对策研究

本文阐述了某发电厂1、2号机组汽轮机超速保护控制OPC多次误动却一直未能找出原因的情况,通过对软件、硬件两个OPC保护回路进行深入详细的剖析,采用逐一排查和对汽轮机保护专用模件TPS02卡进行专项性能测试的方法,最终准确找出OPC动作的原因,并采取有效措施解决了问题,消除了一个重大安全隐患,保障了机组和电网的安全稳定。提出的故障分析及处理方法,对处理机组类似问题具有重要的参考价值。

韶关发电厂10号机组汽机阀门严密性试验逻辑分析及改进

对韶关发电厂 10号机组的汽轮机数字电液控制系统 (DEH)中的“汽机阀门严密性试验”逻辑结构进行了详尽的分析 ,指出其设计上存在的错误 ,并对其逻辑进行了相应改进 ,消除了原设计中存在的事故隐患 。

600MW机组阀门切换汽机转速波动大原因分析及解决

对湛江奥里油发电厂600MW机组汽轮机数字电液控制系统(DEH)进行切换时汽轮机转速波动大的原因进行了分析。分析认为阀门切换过程汽机转速波动大的原因是主汽门(TV)与高压调门(GV)的开启和关闭速率配合不好造成的。为此,采用改进控制逻辑的方法来解决转速波动大的问题。结果是在机组的各次起动中,汽轮机转速在DEH进行阀门切换过程中非常稳定,转速波动不超过5r/min,满足了DEH汽轮机转速控制的要求。

基于扩张状态观测器的火电单元机组协调控制

扩张状态观测器不依赖对象精确模型,可将火电单元机组协调系统中普遍存在的耦合、扰动、不确定性等因素看做一个扩张状态进行估计。设计控制率对该估计量进行补偿,可有效改善系统动态,提高系统性能鲁棒性。以某300 MW燃煤直流炉再热机组为被控对象进行仿真研究。根据实际控制要求,进行设定值跟踪实验,输入扰动实验和蒙特卡洛实验。结果表明,合理选择扩张状态观测器参数,可以使机炉协调系统具有较好的负荷跟踪能力,保证主汽压力在较小范围内波动;同时能有效抑制输入扰动并使系统具有强的鲁棒性。基于扩张状态观测器的协调控制策略结构简单,获得了良好的控制品质,具有工程应用价值。

一起一次调频设置不当引致机组跳闸事故分析

对OVATION分散控制系统组成的汽轮机数字电液调节系统(DEH)中的目标值、设定值、GV主控指令及一次调频等逻辑回路进行了剖析。当一次调频回路参数设置不当,目标值的跟踪会叠加上一个额外的数值,由于跟踪回路的循环累加运算,对汽轮机调门造成了极大的扰动,威胁机组安全运行。针对此问题,以一台600MW超临界机组为例,讲述一起DEH投遥控时引起调门波动,最后造成机组跳闸的经过,对调门波动的原因进行了分析,提出预防措施。

DCS与DEH通讯存在问题及解决方案

文章介绍了EMERSON公司的OVATION DCS系统与新华公司的XDPX 400 DEH系统采用TCP/IP通讯存在的问题及解决方法,讲述了采用双通讯通道实现通讯冗余的方法,解决通讯不能冗余的问题,提高了DCS与DEH两系统之间通讯的可靠性。

汽轮机阀门流量特性分析与优化

针对目前汽轮机流量特性存在的问题,基于对不同配汽方式及不同阀门重叠度对阀门流量特性的影响分析,提出了汽轮机阀门流量特性试验的具体步骤和方法,并优化了特性参数。结果显示,顺序阀方式负荷指令-流量特性线性度良好,阀门切换过程中负荷、压力过渡良好,没有出现明显的流量拐点。在数个电厂的应用结果表明,该方法能相当准确地拟合阀门流量特性试验获得的数据,具有实用性。

1000MW超超临界机组风烟系统APS功能设计与应用

以1000 MW超超临界机组风烟系统为例,介绍了整机自启停系统(APS)机组风烟系统全程自动控制策略设计。实际顺序控制功能采用分级控制结构,分为设备级、单元级和功能组级,论述了各级的顺控功能。全程控制策略对于顺序控制与过程控制针对不同的控制变量采用不同的控制方式,过程量调节系统除有手动调节外,还设计了自动备用状态和自动调节状态。系统投运效果证明了控制策略的有效性和合理性。

过热汽温增益自适应Smith预估控制

过热蒸汽温度是机组运行过程中需要监控的重要参数,为解决实际中的过热汽温普遍存在着滞后、非线性等问题,利用实际工程中过热蒸汽系统阶跃响应特性的数据,采用最小二乘法建立了控制对像的数学模型,在串级双回路控制的基础上引入了增益自适应SMITH预估控制。实际投运时过热汽温稳态偏差不超过2℃,负荷波动30%BMCR时动态偏差不超过4℃,结果表明,采用该控制策略具有较强的可实现性和较好的控制品质。

火电机组燃料品质自适应性优化控制策略研究

燃料品质变化对机组的自动发电控制(AGC)调节性能产生很大影响,使许多机组AGC品质受到考核。从锅炉跟随为基础的锅炉燃料量控制入手,分析燃料变化对AGC调节品质的影响,推导出了AGC快速变负荷的条件,提出了以负荷-基准燃料率关系为基础的燃料热值校正方法和实用的热值校正系统。提出的方法在某1 000 MW机组应用,AGC考核结果表明,所提出的热值校正对AGC调节品质有明显的改善,具有较好的推广应用价值。

1000MW超超临界机组自启停控制技术

大容量超超临界机组自启停控制技术是近年电厂热工自动控制技术研究热点之一。针对超超临界机组自启停控制过程的特点与难点,文章提出了百万千瓦级超超临界机组自启停控制系统完整体系结构和分层控制方式方案,开发了自启停控制系统与模拟量控制系统全程控制的接口技术;优化了给水、燃料、风烟、旁路、除氧器水位等全程控制策略,实现了从点火至满负荷过程中的燃料、给水、送引风等的全过程自动控制;还实现了对主汽温控制、锅炉干/湿态转换自动控制、热态清洗控制等特殊自动控制。该方案在华能海门电厂2×1 000 MW超超临界机组成功实施,首次在国内实现了此类机组的从锅炉点火到带满负荷的全过程自动控制,这对同类机组APS系统应用具有重要的参考价值。

汽轮发电机组流量特性试验分析与研究

汽轮机阀门流量特性影响着机组的一次调频特性和安全、经济运行。首先对汽轮机调速控制原理及不同阀门重叠度对阀门流量特性的影响进行了分析。针对目前汽轮机流量特性曲线存在的问题,提出了阀门重叠度确定原则,比例、偏置因子的确定方法及汽轮机阀门流量特性试验的具体步骤和方法。经过特性参数调整后的顺序阀方式负荷指令-流量特性线性度良好,阀门切换过程中负荷、压力过渡良好,没有出现明显的流量拐点。机组采用优化后阀门流量特性曲线后,实际负荷和流量指令的变化值基本同步,控制的稳定性明显改善,机组负荷的稳定也使锅炉燃烧更稳定,可满足机组长期投入AGC、一次调频和安全稳定运行的需要。近10个电厂的实际应用结果表明,用该方法对阀门流量特性进行试验获得的阀门开度曲线函数拟合准确,具有较好的推广应用价值。

基于压力自适应的凝结水节能控制技术

提出了一种基于压力自适应能力的凝结水节能控制技术,通过采取改进的凝结水泵(简称"凝泵")及除氧器水位控制策略,使凝泵出口压力和除氧器水位波动变小,由此可将凝泵出口压力设定点降低至操作约束条件附近,从而降低了凝泵运行时电流。某1000MW机组实际应用结果表明,提出的凝结水节能控制技术可以达到良好的节能控制效果,综合节能效率可提高10%～30%。

基于独立主元分析的汽轮机性能监测与评估

为了解决汽轮发电机组的性能检测和故障诊断问题,将独立主元分析引入汽轮机性能监控领域,提出了一种基于独立主元分析(ICA)的电厂机组性能监测与评估新方法。通过ICA算法计算数据的独立主元,进一步计算监控统计量I2,I2和SPE来监测和评估系统的运行。若监控统计量在控制置信限以下,则认为系统运行正常;若统计量超过控制限,则判断为系统有故障或异常发生,运行和维修人员可以根据监测结果及时排查故障发生的原因,消除安全隐患,从而确保机组的安全稳定运行。某电厂机组故障数据仿真研究试验验证了该方法的有效性和合理性。

基于KPCR的发电机组参数预测与估计

为了解决机组运行过程中参数失效和优化过程中参数计算的问题,提出了基于核回归(KPCR)的发电机组参数预测和估计方法。首先用正常数据建立机组参数的预测和估计模型,确定各变量之间的回归关系,然后将其用于参数的在线预测与估计。该方法可以有效地捕捉变量间的非线性关系,参数预测和估计效果明显好于偏最小二乘回归(PLS)和主元回归(PCR)等线性回归方法。某电厂1000 MW发电机组烟气含氧量历史特征数据集仿真试验证明了该方法的有效性。

VSC-HVDC供电无源电网的频率控制策略

向无源网络供电的柔性直流输电系统在送端交流电网故障下,由于限流器作用,会使受端交流电网出现功率缺额问题,进而影响受端电网的电压稳定性。通过分析有功功率不平衡量,研究影响直流电压变化的机理,获得扰动下直流电压变化与频率响应之间的映射关系,进而提出逆变站的频率控制策略;利用负荷频率特性调节,将故障信息通过频率传递给保护装置,提高了系统故障穿越能力。PSCAD/EMTDC仿真结果表明:所提出的控制策略能够有效地提高VSC-HVDC受端系统的故障穿越能力。

热工控制系统原因引发机组功率振荡的机理探讨及防控措施

针对近年国内上网发电机组频繁出现热工控制系统原因引起机组功率振荡,继而引发电网低频功率振荡事件,对发电机组热工控制系统有可能引起机组功率振荡的各种影响因素进行机理分析和研究,结合一些由于机组原因引发电网功率振荡的事例,分析了各种可能引起机组功率振荡的原因,提出发电机组热工控制系统在运行维护和开展相关涉网试验过程中需要注意的事项以及机组功率振荡的防控措施。

175MW联合循环机组首台国产余热锅炉和汽轮机设计特点及其调试

针对某175MW燃气-蒸汽联合循环机组中余热锅炉和蒸汽轮机调试存在的问题进行分析,提出改进意见。实践表明我国在联合循环机组除燃气轮机以外设备的制造、安装、设计、调试和大型机组机电成套配置方面达到一定的水平。指出燃气-蒸汽联合循环机组在我国具有广泛的发展前景,尽快缩短我国在燃气轮机及其配套产品方面与国外先进国家的差距。