針對AGC模式的自動控制策略優化

朱策

摘要：超超臨界直流爐機組在AGC模式下往往難于滿足電網要求，其主要原因在于該類機組蓄熱能力較小，初始的響應速度慢。針對機組特點，通過對其協調控制系統進行優化改進，以滿足電網調度的要求，并在頻繁的AGC變負荷工況下減小機組的汽壓、汽溫的變化幅度。

關鍵詞：AGC;CCS;協調控制;控制策略優化

Abstract：The unit with ultra-supercritical once-through boiler under AGC mode is often difficult to meet the requirements of the power grids .The main reason is that this kind of unit cannot store much energy and the response speed of the initial is slow .Based on this characteristics of unit， This pager gives some suggestions and optimizations to improve the coordinated control strategy，in order to meet the requirements of power grid dispatching ，and the changing of steam pressure and temperature of the unit can be reduced during frequent load change under AGC.

Key words：AGC;CCS;cordinated control;control strategy optimization

隨著時代和科學技術的發展，我國新建機組大部分是超超臨界機組。由于近幾年電網對供電質量標準越來越高，要求電廠在AGC控制（尤其是聯絡線模式）下能夠滿足要求，這就需要電廠具有足夠的響應速度和適應能力。

通過改進優化控制策略以提高機組性能，特別是在AGC變負荷指令頻繁波動的情況下盡可能減小機組的汽壓、汽溫波動幅度。對機組安全穩定運行和滿足電網要求是很有意義。

一、優化原因分析

（一）AGC指令

AGC指令存在頻繁來回小幅波動及大幅度單向變負荷后未等機組穩定馬上反向變負荷兩種情況，這對機組調節極其不利，容易造成汽壓、汽溫的偏差大甚至失衡，發電負荷無法跟隨AGC負荷指令，嚴重時甚至需要退出AGC控制。

（二）協調控制系統缺乏專門應對AGC模式的策略

對于AGC方式和CCS方式來說，機組的鍋爐、汽機控制并無區別，區別在于機組負荷指令分別由調度和運行人員給出。由于運行人員手動給出負荷指令時往往會考慮機組運行工況，而且通常其給出的指令變化較少且幅度較大，便于鍋爐微分前饋起作用，故在CCS模式下機組運行平穩且性能良好。但一旦機組投入AGC方式時，由于AGC指令具有來回頻繁波動且升降幅度小的特征，致使鍋爐設備頻繁來回動作，機組無法達到穩定，負荷調節性能也不理想。因此常規調節無法滿足電網對機組變負荷的速率要求，只有對CCS控制策略進行優化，使其對AGC模式的針對性加強。

二、CCS邏輯優化

（一）增加汽機主控前饋

由于超超臨界直流爐蓄熱小和制粉系統的純遲延特性，依靠調整鍋爐主控前饋和PID調節不能很好滿足機組在AGC聯絡線模式下負荷小幅變動的要求。考慮到電網考核要求和機組變負荷初期響應慢的特點.在汽機主控增加一前饋回路，在變負荷初期犧牲一定的壓力調節品質，以滿足變負荷初期響應要求。邏輯如圖1所示。

（二）主控壓力拉回回路的優化

在現有的汽機主控中通常都會有一路壓力拉回回路，作用是當主汽壓偏差過大，汽機主控也適當參與調節主汽壓，防止主汽壓繼續惡化。但是在變負荷過程中，該回路作用通常都與升降負荷要求相反，導致負荷變化速率下降。為了對此進行改進，需要將壓力拉回回路在機組穩態時與變負荷時進行區分。邏輯如圖2所示。當機組變化負荷時，將壓力拉回回路的函數調節死區適當放大，這樣可以避免該回路過早參與調節壓力，加快負荷的響應速度。

（三）鍋爐微分前饋的優化

在正常的CCS方式下由于鍋爐微分前饋較強，通常會導致負荷超調，在運行人員手動給指令進行大負荷升降時機組可以較快地完成任務。但一旦投入AGC聯絡線模式后，由于鍋爐的遲延特性，在AGC指令小幅頻繁變動情況下如果還是按照之前的前饋設置來進行負荷變化時，就有可能導致鍋爐主汽壓大幅波動，機組難以達到穩定。為避免這種情況的發生，故需要將正常的CCS模式下的鍋爐微分前饋與AGC模式下的區分開來。邏輯如圖3所示。

優化該邏輯的作用為當機組在大負荷變化時仍然將正常的鍋爐微分前饋施加到鍋爐上，而當機組進行小負荷變化時（主要針對AGC模式下），鍋爐微分前饋則適當放小，充分利用機組蓄熱，以避免主汽壓波動過大。

三、結語

超超臨界直流爐機組在AGC方式時如何滿足電網要求和提高調節品質是大家都在關注的問題。通過對汽機主控和鍋爐主控控制策略的優化，能夠適當提高機組AGC調節品質，減小了負荷升降過程中機組主汽壓力的波動，同時機組過熱度、汽溫等參數也較為穩定，機組的自動調節品質有所改善。

參考文獻：

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