案例 火电机组旁路系统甩负荷控制策略.docVIP

摘 要 附 图 PAGE 7 100005 2010.2 火电机组旁路系统甩负荷控制策略 1背景技术 火电机组并网运行中，如果汽轮机、发电机或电网侧发生故障引起甩负荷时，为了能在排除故障后迅速恢复发送电，避免因机组停运而造成经济损失，采用锅炉快速降低出力、旁路系统快速开启并维持蒸汽参数稳定运行，以便故障消除后迅速并网带负荷。这种甩负荷控制方法为机组快速切负荷保护(Fast cut back，FCB)，包含了三种工况：汽轮机跳闸、汽轮机带厂用电运行和汽轮机空转。 在孤网中，火电机组不控制负荷而处于频率控制方式，当下游发生甩负荷时频率上升，系统会根据频率的上升快速减调门指令降低机组出力，直到发电与用电重新建立平衡，频率恢复到额定值。当发生大幅度调频需求时，稳控系统将根据不同的工况向机组发出快卸负荷命令，减负荷10%至100%不等，称为调频快卸负荷；当频率过高时，在网运行的火电机组按不同的定值分别执行超速保护控制(Over speed protection control，OPC)快速关闭调速汽门，当频率逐步恢复时，亦按照不同的定值分别复位，以快速稳定频率。两种工况都需要旁路系统快速开启并维持蒸汽参数稳定。 甩负荷可以分为甩全负荷及甩部分负荷两种，锅炉侧按需求把燃料量、风量、给水量以一定的速率调整到合理的水平，汽机侧需要完成蒸汽通道快速切换并保证主、再热蒸汽参数的快速稳定，否则易导致机组控制持续震荡甚至跳闸。尤其孤网运行机组可能会连续多次发生调频快卸负荷，如果前一次快卸负荷还未稳定，后一次快卸负荷将没有稳态参数可供参考，对旁路控制的可靠性和稳定性产生不利影响。 因此，如何解决旁路系统对甩负荷的快速响应，保证机组在甩负荷过程中的安全、稳定运行并克服不利影响，是亟待解决的技术问题。 2技术方案 所要解决的技术问题是提供一种火电机组旁路系统甩负荷控制策略，以解决机组在孤网方式或孤岛方下甩负荷控制快速响应需求，保证机组在发生汽机跳闸、发电机解列、OPC动作、调频快卸负荷过程中安全稳定运行，并能够提蒸汽参数控制品质。 一种火电机组旁路系统甩负荷控制策略，包括：控制方式转换模块、超驰前馈计算模块、蒸汽参数控制模块，其中，控制方式转换模块：用于根据实时监测的甩负荷信号判定甩全负荷工况和甩部分负荷工况并生成转换指令，所述转换指令包括快开指令、手自动切换指令和蒸汽参数设定指令；超驰前馈计算模块：用于计算旁路各调节回路的超驰快开量和调节前馈量，具体地，根据甩全负荷工况和甩部分负荷工况计算择取高旁压力调节回路的超驰快开量和调节前馈量，根据高旁蒸汽流量指令计算高旁减温调节回路的超驰快开量和调节前馈量，根据高旁蒸汽流量指令计算低旁压力调节回路的超驰快开量和调节前馈量，根据低旁蒸汽流量指令计算低旁减温调节回路的超驰快开量和调节前馈量；蒸汽参数控制模块：用于根据获取的转换指令、超驰快开量和调节前馈量来进行控制。 图1 火电机组旁路系统甩负荷控制策略的流程图 图2 控制方式转换模块的逻辑框图 图3 超驰前馈计算模块的逻辑框图 3实施案例 如图1所示，一种火电机组旁路系统甩负荷控制策略，包括： 步骤100、根据甩负荷信号判定甩负荷工况生成快开指令、手自动切换指令和蒸汽参数设定指令。 本步骤如图2所示，为控制方式转换模块，用于实时监测甩负荷信号，判定甩全负荷工况和甩部分负荷工况，并生成相关指令。当监测到汽机跳闸、发电机解列或OPC动作则判定为机组甩全负荷，以2秒宽度脉冲触发甩全负荷快开请求；当监测到调频快卸负荷则判定为机组甩部分负荷，以2秒宽度脉冲触发甩部分负荷快开请求。在无旁路强关条件闭锁时，两种快开请求均触发旁路快开指令。 获取旁路快开指令后，高、低旁压力调节回路和高、低旁阀后温度调节回路立即执行快开动作，并切为手动模式，1秒后均切为自动模式。 在甩负荷时，执行旁路快开指令前后蒸汽参数变化幅度大，如不能快速控制在合理的水平，将不利于机组稳定运行，因此需要对蒸汽压力、温度设定值进行匹配设置，确保蒸汽参数控制分别适应两种甩负荷工况。 高旁蒸汽参数设定值切换，旁路快开时高旁压力调节回路退出压力偏置模式和设定速率限制，将旁路快开3秒前的主蒸汽压力实际值作为主蒸汽压力设定值，旁路快开结束后恢复设定速率限制；高旁阀后蒸汽饱和温度及预设过热度裕量求和，与旁路快开3秒前的高旁阀后温度实际值高选后，作为高旁阀后温度设定值。 低旁蒸汽参数设定值切换，旁路快开时低旁压力调节回路退出设定速率限制，在甩部分负荷快开请求时，将再热蒸汽压力设定值赋值为旁路快开3秒前的再热蒸汽压力实际值，否则赋值为再热蒸汽冲转压力，实例中为1MPa，旁路快开结束后恢复设定速率限制；根据机组带负荷状态由调速级压力生成的再热蒸汽压力低限函数需要在甩负荷期间切除，否则再热蒸汽压力设定值偏高会导