火电机组协调控制前馈调节优化策略

火电机组协调控制前馈调节优化策略

康永昊

国网新疆电力有限公司电力科学研究院，新疆乌鲁木齐830011

摘要:随着电网调控自动化程度的不断提高，电网已经要求电源侧机组AGC全程投入，并且对AGC调节品质要求也不断提高。处于AGC方式下的机组随时要求具备大负荷变动的能力，这对于AGC调节控制策略提出了更高更严的要求。前馈调节作为机组变负荷时立即主要响应的因素，是锅炉煤量控制、给水控制、风量控制等的最为有效的响应AGC变化指令的控制策略。本文提出一种可移植较强的机组在AGC控制下迅速响应AGC指令的公用前馈，可将该前馈量引入到锅炉煤量自动、给水自动、风量自动中去。

1、AGC变负荷公用前馈目标量产生

升负荷时，根据机组一次调频前的负荷指令实际微分量与负荷指令偏差限幅值取大后经限速块限速率后与两次修正函数修正后作为燃料、给水、风量等的公用前馈逻辑。在刚开始升负荷的时刻，由于负荷指令微分项要经过一定的微分时间常数才能达到稳定值，因此在升负荷初始时刻，公用前馈值是立即给进的“变量1”要求值，在负荷指令微分后值大于“变量1”要求值，公用前馈值再根据负荷指令微分项进行变化。因此，在升负荷初始，变负荷公用前馈值能迅速达到稳定转态输出，至不同控制系统后根据功煤比、煤水比、煤风比等关系再确定各控制环节的前馈量。在升负荷初始在自动基础上叠加的前馈量随着公用前馈量的变化而变化，在前馈量作用到最大开始至变负荷结束，负荷指令的微分项是恒定不变的，但考虑的控制的平稳性，要求变负荷公用前馈在变负荷过程中以不同的速率缓慢减小，这部分功能由修正函数f2(x)、f3(x)实现。降负荷过程参数变化亦然。

2、AGC变负荷公用前馈变化速率限制

在AGC变负荷过程中要求煤量、给水、风量等自动的前馈值根据机组运行工况进行合理性变化，这就要求公用前馈根据机组运行中负荷指令、主气压力等的变化进行合理性变化。这部分逻辑设计主要考虑两点：第一，机组负荷指令偏差是前馈量的主要影响因素之一；第二，机组变负荷过程中实际压力与滑压指令偏差也是前馈量变化缓慢与否的主要考量因素之一。在机组变负荷初始，实际负荷与目标负荷偏差较大，给定的前馈变化率较高，公用前馈值会在短时间内达到负荷指令微分项对应的值。在负荷指令微分项稳定后，给以每周期“变量2”的变化量使前馈量跟踪微分项变化。在变负荷结束后，要求前馈值回归。此时，虽然负荷指令偏差为零了，但是由于锅炉调整的滞后性，机组的压力指令偏差可能还没有消除。因此，还需要前馈量作用于煤量、水量、风量等的自动调节之上，达到尽快消除压力偏差，使锅炉主控调整结束。此时主要影响前馈量变化率的因素自然就是机组主气压力的不平衡因素。在设计逻辑时遵循，压力偏差减小前馈变化率增大，压力偏差增大前馈变化率减小的原则。在实际应用中，若变负荷结束后主气压力偏差大，则公用前馈缓慢回归；若变负荷结束后主气压力偏差小，则公用前馈快速回归。

3、总结

对于不同类型、不同容量的火电机组，公用前馈逻辑设计中给出了可进行修正的参数f1(x)、f2(x)、f3(x)、变量1、变量2。实际应用中可根据机组的实际情况改变参数设置，以适应实际需求。因此，这种逻辑架构不但在同一机组不同参数自动控制中可移植性强，而且在不同单元机组中应用较为方便强大。

参考文献

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[2]冯竞玥,李治国.350MW火电机组AGC控制策略优化分析及应用实现[J].自动化应用,2019(05):120-122+124.