超超临界机组自动化成套控制系统
660MW超临界机组APS自启停控制
660MW超临界机组APS自启停控制660MW超临界机组APS自启停控制系统是指利用先进的自动化控制技术和高效的燃煤锅炉系统，实现对超临界机组的启停控制。
本文将从系统结构、工作原理、控制方法等方面对这一技术进行详细介绍。
一、系统结构660MW超临界机组APS自启停控制系统主要由自动控制系统、燃煤锅炉系统和执行机构三部分组成。
自动控制系统包括集散控制系统、信号采集系统和数据处理系统，用于监测和控制整个机组的运行状态；燃煤锅炉系统包括煤粉输送系统、燃烧系统、水循环系统等，用于提供燃料和热能支持；执行机构包括阀门、泵等，用于执行控制系统下达的指令。
二、工作原理660MW超临界机组APS自启停控制系统在工作时，首先通过信号采集系统获取各种参数的变化情况，包括燃煤锅炉系统的压力、温度、流量等参数，以及发电机的转速、电压、功率等参数。
然后将这些参数通过数据处理系统进行处理，形成机组的运行状态数据，再通过集散控制系统进行分析和决策，最终下达相应的控制指令给执行机构，以实现对机组的启停控制。
三、控制方法660MW超临界机组APS自启停控制系统采用了先进的控制方法，包括模糊控制、PID控制、模型预测控制等。
模糊控制能够处理系统参数模糊、不确定性等问题，提高了控制系统的鲁棒性；PID控制能够根据机组运行状态的实时变化进行调整，使得控制系统具有较好的动态性能；模型预测控制则能够通过对机组运行状态的预测，提前对控制量进行调整，以实现对机组的精准控制。
四、应用场景660MW超临界机组APS自启停控制系统在现代发电厂得到了广泛的应用，特别是在大型发电厂中更加常见。
利用这一自动化控制技术，可以有效降低机组的人工干预，减少操作人员的劳动强度，提高机组的运行稳定性和可靠性，从而节约人力成本，提升发电效率。
艾默生OvationTM系统为安徽铜陵发电厂超超临界机组实现自动化管控
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660MW超超临界机组协调控制系统优化分析
学术论坛660MW超超临界机组协调控制系统优化分析张 鑫（京能（锡林郭勒）发电有限公司，内蒙古 锡林浩特 026000）摘要：本文主要对国内某发电公司的两台660MW超超临界机组协调控制系统进行分析，首先分析了机组的协调控制相关的策略特点与难点，然后对机组的运行期间出现的协调控制系统问题加以优化，最终为机组的运行安全和经济运行打下一定的基础。
关键词：660MW超超临界机组；控制策略；优化；大延迟；协调控制系统1 概述本次分析的机组为660MW超超临界褐煤间接空冷机组。
锅炉为高参数超超临界褐煤直流锅炉，并使用中速辊式正压直吹式的制粉系统，汽轮机为高背压九级回热高效汽轮机，发电机为双水内冷汽轮发电机，机组辅机配置为：空气预热器两台、磨煤机七台、送风机两台、引风机两台、一次风机两台、汽动给水泵一台，公用电泵一台。
热工控制系统（DCS）使用OVATION分散控制系统，模拟量控制系统（MCS）能够对系统进行分散控制，并针对锅炉和汽轮机以及设备加以连续的闭环控制，确保机组稳定安全，符合安全启、安全停、定压、滑压的运行标准。
2 协调控制的策略分析超超临界机组使用的协调控制系统由汽轮机和锅炉的主控回路、负荷指令和主蒸汽压力的相关设定、协调方式的切换、辅机故障快速减负荷、频率和热值的校正等功能回路。
汽轮机和锅炉的主控回路一般情况下有四种不同的运行控制：汽轮机跟随控制方式（锅炉和汽轮机的主控系统分别是手动和自动），机炉协调控制方式（锅炉和汽轮机的主控系统均为自动），锅炉跟随控制方式（锅炉和汽轮机的主控系统分别为自动和手动），基本控制方式（锅炉和汽轮机的主控系统均为手动）。
协调控制系统通常使用锅炉跟随的方式。
炉跟机协调控制方式下，由锅炉主控系统来承担维持机前压力，而汽轮机主控则使用在对机组的负荷控制。
此种控制方式特点为机组负荷响应快，负荷控制精度要高，但机前压力波动大。
依据相关部门对机组的要求，使用此协调的方式可以更加符合要求，下图1显示为2.1 机组的负荷指令和蒸汽压力定值处理回路机组的负荷指令回路是负责机组接收外部负荷指令，然后再进行处理，最后再当作负荷的给定值发送至锅炉与汽轮机的主控系统，总共三个子回路：最大限制和最小限制回路，负荷控制站，变化率限制回路。
超临界机组燃烧自适应优化控制系统的设计
超临界机组燃烧自适应优化控制系统的设计随着工业化进程的加快，能源需求量不断增加。
而煤炭作为我国主要的能源来源，其在能源结构中的地位依然不可替代。
煤炭燃烧产生的二氧化碳等温室气体的排放，已经成为全球面临的重大环境问题。
因此，煤电行业急需提升燃烧效率，减少污染排放。
而超临界机组燃烧自适应优化控制系统的设计，正是解决这一问题的有效途径。
一、超临界机组的燃烧特点超临界机组是指蒸汽参数在超过临界点的高温高压下运行的发电机组。
超临界机组的燃烧特点是：燃烧温度高，燃料燃烧速度快，燃烧控制难度大。
而燃煤过程中，煤粉的细度、含水量、碳含量等特性也会对燃烧产生影响，因此需要对燃烧过程进行精确的控制。
二、自适应优化控制系统的设计超临界机组的燃烧自适应优化控制系统，是基于机器学习和人工智能技术，通过对燃烧过程的数据分析和建模，实现对燃烧过程的自适应控制和优化。
1. 数据采集煤炭燃烧过程中，各种参数的变化都会对燃烧效率产生影响。
因此，需要对燃烧过程中的各种参数进行实时采集和监测，如煤粉细度、含水量、碳含量、氧气含量、燃烧温度等。
2. 数据处理采集到的数据需要进行处理和分析，建立燃烧过程的模型。
通过机器学习和人工智能技术，将煤粉细度、含水量、碳含量、氧气含量和燃烧温度等参数进行分析，建立燃烧过程的数学模型，并对燃烧过程进行预测和优化。
3. 控制策略根据燃烧过程的模型和预测结果，制定相应的控制策略。
通过控制煤粉细度、含水量、碳含量、氧气含量等参数，实现对燃烧过程的自适应控制和优化。
4. 控制实现将控制策略实现到超临界机组的控制系统中，通过控制器对燃烧过程进行控制和调节。
同时，通过对燃烧过程的实时监测和反馈，实现对控制效果的评估和优化。
三、应用效果燃烧自适应优化控制系统的应用，可以有效地提高超临界机组的燃烧效率，降低污染排放。
具体体现在以下几个方面：1. 提高燃烧效率通过对燃烧过程的自适应控制和优化，可以使煤粉的燃烧效率得到提高，从而提高发电效率。
超超临界机组协调控制系统优化策略分析
超超临界机组协调控制系统优化策略分析摘要：目前，随着科学技术的不断发展，超超临界机组逐渐在我国的火力发电产业中得到了广泛使用。
然而，在机组使用的过程中，其协调控制系统中存在着一定的问题，为超超临界机组的运行带来风险。
基于此，本文首先分析超超临界机组协调控制系统中出现的问题，并制定对应的解决策略，以供参考。
关键词：超超临界机组；协调控制系统；系统优化引言超超临界机组的参数性能强、容量较大，但是，它的线性较弱，且难以控制。
近年来，国家为低碳环保理念的落实提出了更深层次的要求，使得大多数的火力发电厂对超超临界机组进行了改造，然而，改造之后的机组在性能方面出现了一定的变化，在发电企业成本方面造成了不利影响。
所以，有必要针对目前出现的问题，对超超临界机组的协调控制系统进行调整。
1.超超临界机组协调控制系统中出现的问题对超超临界机组的原协调控制系统的控制策略进行分析，其以锅炉的跟随作为基础，以达成间接性的能量平衡。
其中，主要的策略为前端反馈的控制，辅助的控制策略为主蒸汽PID调节的闭环校正。
锅炉的主控段主要对主蒸汽的压力进行保持，汽轮机主要对临界机组的负荷进行控制。
负荷的指令同步传输到锅炉一端的控制系统与汽轮机一端的控制系统，从而能够使输入与输出的能量互为对应，保证能够同步运行汽轮机的调节阀负荷指令的高速响应工作与锅炉负荷指令的高速改变工作，使主蒸汽的压力能够控制在设定的区间内。
按照临界机组运行的情况，组成机组与锅炉协调、锅炉跟随、锅炉输入等控制策略，在正常运行的情况下，机组与锅炉的协调控制为主要策略[1]。
随着临界机组情况的变化与燃料质量的改变，受控对象逐渐不具有较强的动态特征，同时，受控对象会具有非线性与落后性的特征。
具体来说，第一，主蒸汽具有较大的压力波动，以AGC为指令运行时，如果扰动的负荷为10MW，那么主蒸汽压力的偏差值最大将为2MPa，燃料的质量流量变化程度为每小时40t。
这种大幅度波动会使得主蒸汽压力在控制时具有较大的偏差，如果机组的负荷持续升到大于等于550MW的程度时，主蒸汽压力会超过30MPa，导致机组的运行不具有稳定性。
1000MW超超临界机组DCS系统国产化三步走
1000MW超超临界机组DCS系统国产化三步走工控摘要：国电智深公司在实现1000MW超超临界机组DCS系统国产化这一重大目标上采取了三步走战略，即泰州北仑工程服务、龙山庄河奠定基础、谏壁项目实现国产化。
一、消化、创新、推进三步走战略国电智深公司在实现1000MW超超临界机组DCS系统国产化这一重大目标上采取了三步走战略，即泰州北仑工程服务、龙山庄河奠定基础、谏壁项目实现国产化。
具体地说，通过承担泰州和北仑电厂1000MW超超临界机组DCS系统工程技术服务，深入研究超超临界机组的控制对象特性和控制技术，了解掌握超超临界机组对DCS系统性能指标、功能和规模上的要求;与此同时，采用自主化DCS系统实现龙山600MW亚临界直接空冷机组和庄河600MW超临界机组的控制，从而在系统平台上为超超临界机组DCS系统的国产化打下坚实基础;最终在谏壁1000MW超超临界机组上，实现超超临界火电机组DCS系统的国产化。
目前泰州电厂1号机组已投运商业运行，2号机组即将完成168小时试运，北仑项目已开始现场调试;采用国电智深自主化DCS系统的龙山600MW直接空冷亚临界机组已于2007年1月投运，成为首批成功在600MW机组上使用的国产DCS系统;采用国电智深自主化DCS系统的国家发改委“十一五”国家技术进步示范工程——庄河600MW超临界机组已于2007年8月成功投运，实现了国产DCS在600MW超临界机组上的历史性突破;谏壁1000MW超超临界机组DCS系统项目合作协议已签订，并列为国家863项目《火电行业重大工程自动化成套控制系统》的示范工程。
可以说，国电智深在实现1000MW超超临界机组DCS系统国产化战略目标的征程上已成功跨越前两步，正开始迈入最关键的第三步。
(一)百万超超临界机组工程服务1、泰州1000MW超超临界机组DCS系统工程服务国电泰州电厂2×1000MW超超临界机组锅炉采用哈尔滨锅炉厂引进日本三菱公司技术的变压运行、带中间混合集箱垂直管圈水冷壁直流炉，八角双火焰切圆燃烧方式，汽轮机和发电机由哈尔滨汽轮机厂和发电机厂与日本东芝公司联合设计制造。
超临界大型火电机组安全控制技术
超临界大型火电机组安全控制技术超临界大型火电机组（以下简称超临界机组）是指锅炉工作压力高于临界压力的大型火电机组。
其具有高效、节能、环保等优点，成为现代电力工业的主要装备之一。
然而，由于其工作参数的高度超过了常规火电机组，安全控制技术也面临更大的挑战。
本文将从超临界机组的安全控制需求、一体化安全控制系统以及火电机组的智能安全控制等方面进行探讨。
超临界机组的安全控制需求主要包括以下几个方面：1. 锅炉炉水循环安全：超临界机组的循环系统工作参数高，水循环稳定性要求更高，需要精确控制水位、压力、流量等参数，避免因失控导致爆管、爆炸等事故。
2. 锅炉炉膛安全：超临界机组的炉膛内燃烧温度高，需要精确控制燃料供应、空气与燃料的混合比例等参数，避免因燃烧失控导致炉膛爆炸、冲击脱水器等事故。
3. 烟气脱硫、脱硝等设备安全：超临界机组配备了先进的烟气净化设备，需要精确控制各种法、设备的运行参数，避免因操作失误或设备故障导致二次污染或安全事故。
为了满足超临界机组的安全控制需求，可以采用一体化安全控制系统。
该系统由一系列传感器、执行器、控制器、监测模块等组成，通过实时采集各种参数信息，自动控制设备运行，并及时报警、记录异常情况。
具体来说，可以包括以下几个方面的功能：1. 参数监测与控制：通过传感器实时监测锅炉炉水循环、炉膛燃烧、烟气净化等各种参数，控制器根据设定值自动调节执行器的开、关状态，保持参数在安全范围内。
2. 报警与记录：当参数超过设定范围或出现异常情况时，控制器会及时发出声光报警信号，并将异常信息记录在系统数据库中，以供后续分析与处理。
3. 自适应优化控制：通过对历史数据的学习与分析，控制器可以根据不同工况的需求，优化调节参数，提高机组的运行效率和安全性。
超临界机组的智能安全控制是未来的发展方向。
智能安全控制包括人工智能、远程监控、故障诊断等技术的应用。
通过人工智能算法的优化，可以实现机组的自动调节和预测，最大限度地提高机组的运行效率和安全性。
超超临界火电机组DCS系统控制柜的冷却系统一体化改造
超超临界火电机组DCS系统控制柜的冷却系统一体化改造摘要：本文介绍660MW超超临界燃煤机组的DCS系统控制柜新增冷却系统改造的原因、设计、实施等问题。
DCS(Distributed Contorl System),中文名称为集散控制系统，又称分布式控制系统。
它是电厂设备的大脑与神经，DCS改造采用OVATION分散控制系统。
作为当代最先进的DCS系统之一，它提供了可靠、完整的过程控制，具有强大的过程控制策略。
关键词：DCS系统控制柜、冷却系统DCS全称为“分散控制系统”，该系统融合计算机、通讯、显示以及控制等技术，实现集中操作和分散控制，被广泛应用于燃煤发电厂中。
对系统设备实现自动化控制，对电厂生产工况信息集中控制，优化电力设备的管理。
控制柜内部有电源、控制器、卡件、底座、线缆等等，在工作时需要有良好和稳定的温度环境，所以需要加装冷却风扇，带走控制器内部元件在工作时散发的热量。
控制柜的冷却系统由电源柜、电源切换装置、电源模块、空气开关、风扇等等设备组成。
1、DCS控制柜冷却系统的基本情况DCS系统一般为冗余布置，各站配置两路电源通过220VAC转24VDC电源模块为控制器、卡件等设备供电。
DCS系统的每个控制柜正、反面各安装一个风扇，使空气流通，降低卡件、控制器、电源等元件的工作温度。
DCS系统控制柜风扇的电源直接取自DCS系统各控制站ROP板的24VDC输出，不满足《防止电力生产重大事故二十五项重点要求》第9.1.6条文要求，即“严禁非分散控制系统用电设备接到分散控制系统的电源装置上。
”2、DCS控制柜冷却系统电源存在的问题目前DCS系统控制柜风扇的电源取自DCS系统电源，若风扇自身故障或回路发生短路，容易导致DCS系统电源故障，可能存在某个甚至多个控制站失电的风险，严重时影响机组的安全运行甚至导致机组事故停运。
例如某电厂在2023年5月发生7号机组45号DCS控制柜风扇因为故障过流发热，由于故障风扇的保险未能及时熔断而无法起到保护作用，风扇继续发热熔化产生高温烟气，致使控制柜内24V电源模块工作故障，同时浓烟蔓延至相邻DCS控制柜，导致邻柜的电源模块也出现故障。
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主要研究内容：
超超临界机组自动化成套控制系统体系结构和关键技术 超超临界机组自动化控制系统 超超临界机组控制系统用现场总线技术及高参数智能仪表 超超临界机组运行特性分析与优化控制策略 超超临界机组厂级监控信息系统 超超临界机组的高精度、全激励仿真系统 超超临界机组自动化成套控制系统工程设计技术 超超临界机组自动化成套控制系统工程实施技术
实验室研究平台： 数据-仿真-试验-闭环优化调试环境
虚拟DCS
全仿真机
优化控制
状态监控中心（SIS） 历史数据库
控制优化中心
状态检测 能耗特性
海量历史数据中心及仿真中心
➢ 包括超超临界机组的运行历史数据库系统。数据存储容量 5TB。完整的火电厂运行数据中心。 ➢ 超超临界机组全激励全仿真机系统以及控制系统评价软件体 系。
2. 系统结构
体系结构
功能结构
激励式仿真机
SIS构成
实时/历史数据库 管理系统
目前实际工程项目 数据已达到50万点
3. 超超临界机组建模与控制
模型分类
某1000MW超超临界机组框图模型
1000MW机组非线性控制模型及验证
全局优化控制结构
00MW超超临界机组协调控制框图
依据火电机组全工况下的非线性测度，建立分段控制模型
超超临界机组自动化成 套控制系统
2020年4月18日星期六
1. 背景
863重点项目：火电行业重大工程自动化成套控制系统
目标： 研究开发一套适用于百万千瓦级超超临界火电机组的
自动化成套控制系统，形成以分散控制系统（DCS）为 核心，包括厂级监控信息系统（SIS）、全激励仿真系统 （SIM）、现场总线技术及高参数智能化仪表、超超临界 机组优化控制策略等在内的百万千瓦级超超临界火电机组 整体自动化解决方案。
（4）控制系统投运调试 稳定运行调试； 定值扰动调试； 升降负荷调试； 异常工况调试。
➢ 全仿真系统调试完毕后，将虚拟DPU中的控制逻辑及 参数下载到现场DCS的DPU中，可以作为现场调试的初 始值。
仿真机负荷控制中心界面
阶跃扰动试验曲线
控制系统参数调整界面
控制系统闭环运行曲线
试验研究平台-DCS、SIM、SIS
（１）信号检查 信号名称检查； 连接方式检查； 补偿计算检查； 信号质量检查等。
（2）控制逻辑检查 阀门、挡板等调节机构的手动操作检查； 自动投切逻辑检查； 手自动跟踪及无扰切换检查； 控制器动作方向检查。
（3）控制器参数整定 被控对象特性试验； 控制器参数整定； 函数关系及前馈参数整定。
利用运行数据及优化算法（如遗传算法）进行模型修正
高温过热器模型
修正前 修正后
仿真机模型与DCS的通信 数据通信方式：数据接口； OPC方式：OPC Server,OPC Group, OPC Item
同一机组仿真模型与不同DCS的连接
5. 应用情况
1000MW超超临界机组仿真系统
基于仿真机的控制系统调试技术
控制模型非线性测度示例
多模型控制系统
燃烧优化控制框图
抗煤质扰动控制示意图
机组升降负荷过程燃烧器摆角和喷水联合调节，减温水只在再热汽温超温时 喷入，且流量较低，节能效果明显。
于内模控制的燃烧器摆角及喷水联合调节
4. 基于激励式仿真机的控制系统设计与调试
需要解决的两个关键问题：
仿真机模型的准确性问题，包括静态准确性与 动态准确性 模型与DCS的连接问题，DPU/虚拟DPU