单元机组控制系统概述 PPT

单元机组控制系统

一、火电机组控制

二、水电机组控制电能质量指标主要有四个方面：频率、电压、波形和供电可靠性。发电机组参与电网的频率和电压实时控制。电力系统分析知识可知：（1）当发电机组向电网提供的有功功率与电网消耗的有功功率不平衡时，会使电网频率波动。（2）发电机组向电网提供的无功功率与电网需求的无功功率不平衡时，会使电网电压波动。电能锅炉汽轮机发电机电网机械能燃料水热能炉—机—电—网一体化知识结构体系热工侧：锅炉控制系统：汽温控制系统、燃烧控制系统、给水控制系统汽轮机控制系统：转速、功率控制系统、旁路控制系统电气侧：发电机控制系统：励磁控制系统（调压控制）机组控制：单元机组协调控制系统：协调控制系统（压力、功率控制）机组与电网：自动发电控制系统：频率控制（功率）

自动化主要包括以下几个内容：（1）自动检测（2）顺序控制（3）自动保护（4）自动调节（控制）自动化：理论与技术相结合发展概况五十年代以前，理论基础是传递函数（经典控制），以简单控制系统为主。

六十年代，以状态空间分析方法为基础，现代控制理论应用。由于以线性系统为前提，但实际应用效果不好。第三代控制理论出现针对机理复杂，精确数学模型难以建立。

以专家控制系统、神经网络控制和模糊控制为主。

典型应用：

MAXPower1000+

以专家系统，神经网络进行生产过程设备故障分析和性能分析。

XDPS分散控制系统（新华控制工程公司）加入了模糊控制模块。

OVATION分散控制系统(西屋）提供模糊控制、神经网络算法模块。从技术装置来看自动化发展分三个阶段：1．三、四十年代基地式仪表2．五、六十年代单元组合仪表3．七十年代计算机控制国外，五十年代开始试验计算机控制计算机控制发展过程

（1）直接数字控制DDC（DirectDigitalControl）

SCC控制（SupervisoryComputerControl监督计算机控制

）DCS控制（DistributedControlSystems分散控制系统）

分为若干级：过程控制级、控制管理级、生产管理级、经营管理级分散控制、集中操作、分级管理，合而自治和综合协调地设计原则。

FCS控制（FieldbusControlSystem现场总线控制系统）单元机组热工控制我国机组近年发展：300MW→600MW亚临界→600MW超临界→1000MW（660MW）超超临界一般600MW机组单元机组和公用系统I/O测点数量一般约8000~9000点；控制设备数量约为750~900个。（DCS系统）

1000MW超超临界机组单元机组和公用系统I/0测点数量达到12000点左右，控制设备数量约为1100~1400个，模拟量控制回路数量和600MW机组无明显差别。讲课内容一、火电机组控制锅炉控制汽轮机控制机组协调控制发电机励磁控制自动发电控制系统机组自动保护二、水电机组控制SAMA图

SAMA图是美国科学仪器制造协会（ScientificApparatusMaker’sAssociation）所采用的绘制图例，它易于理解，能清楚地表示系统功能，广泛为自动控制系统所应用。

自动信号处理功能

测量或信号显示功能

手动信号处理功能

执行机构

FTLTPTTTZT

流量变送器

液位变送器

压力变送器

温度变送器

位置反馈

∑△±÷×√

开方

乘法

除法

偏量

偏差

加法

∫Kd/dtf(t)f(x)∑/N比例积分微分时间函数函数均值TA手动切换操作

手动增减操作

手动设置操作

A/MTTR＞＜≯手动/自动切换

切换

跟踪

大选

小选

高限

H//LV≯≮≯A/D≮高报

低报

限速

限幅

模数转换

低限

P/II/PV/II/VD/A气压－电流

电流－气压

电压－电流电流－电压数模转换

R/VMV/V热电阻－电压

热电偶－电压

信号来源

MOHO电动执行机构

液动执行机构

气动执行机构

f(x)执行机构

直行程阀

角行程阀

过程变量功能信号转换A:分析I:指示E/P电/气转换F:流量R:记录M/P脉冲/气压转换I: