（华电电力科学研究院浙江杭州310030）
摘要：联合循环机组与常规火电机组协调控制系统区别就在于前者能够控制更多数量的设备，并且运行的方式多样化，控制系统由此也更加的复杂化。需要依据单元机组负荷要求对燃气机组负荷改善，同时也需要考虑到蒸气轮机负荷情况，统一协调从而能够满足外部环境条件变化需要。本文就双轴燃气蒸汽联合循环机组协调控制策略研究作简要阐述。
关键词：联合循环机组；协调控制；策略研究
协调控制机组由于较为复杂，因此在控制方面难度也相应增加，因此应用于实际生产工作中，需要从各个方面为其提供保障，从而确保正常生产工作不会受到影响。相比于原有的系统，联合循环机组在一定程度实现了优化，在工作效率以及工作质量方面都有所提升，机组在运行过程中安全性能够得到提升，同时在某些方面经济性也能够得到保障。
一、控制策略研究
联合循环协调机组实现控制协调功能主要依靠的是分散控制系统，并且需要其它系统与设备为其提供必要的支撑与保护，从而实现对机组的集中控制。协调控制逻辑设计方面，协调控制回路包括了TCS，DEH等接口逻辑，负荷指令设定与分配回路，机组负荷能力计算等。对负荷指令回路进一步细分又包括了电网调度指令，电网频率对负荷影响的相关的指令，操作人员设定等。指令需要经过处理才能作为设定指令并输出。协调控制系统需要结合到发电总功率目标，目标负荷以及二者之间存在的偏差，对发电机组存在的负荷进行自动调节，从而使负荷与总体功率二者之间保持一致。计算回路的作用在于对联合机组处在不同情况下正常运行时最大负荷能力进行计算，限制值通常是小于或者是等于此数值，以此来确保机组运行安全。机组提供的有功出力会随着外部环境温度变化而相应变化，比如四季或者是早晚都会存在差异，此差异可以利用公式计算而获得结果。机组最大出力同时也是电力网络部门调度工作开展的依据，对于联合机组中的蒸汽轮机而言，滑行参数会受到一定条件限制，参数过高或者是过低都会对设备正常运行造成严重的影响，比如参数过低时可能会导致叶片水蚀，从而使汽轮机正常工作受到威胁。
为确保设备能够正常运行同时具有一定的经济性，因此可以考虑采用主蒸气压力控制回路。余热锅炉的蒸气参数如果合格，DEH就能够控制蒸汽机使其冲转，而在初始阶段，旁路控制系统为其提供了全部的压力，而运行进入到初始带负荷除阶段后，旁路系统会逐渐的关闭。蒸汽发电机组在运行的过程中压力会逐渐提升，压力控制系统采用的是传统滑压方式，当蒸汽轮机调门达到一定开度时，控制系统会自动进入滑压运行，从而能够避免能量流失。
二、一次调频回路设计与带断点控启停逻辑设计
一次调频控制方案，将调频负荷与燃机负荷指令二者相叠加，从而使一次调频响应速度能够得到保障，并且应用了校正回路，DCS与TCS二者共同参与到调频工作之中，在确保调频速度的同时又能够确保工作是持续进行的。
联合机组带断点的控启停逻辑包括了四种情况，循环机组带负荷顺序与启动方面，首先是燃机点火，主要由TCS控制，之后紧接着是冲转，定速，并网带负荷，应用协调控制，余热锅炉能够产生足够量的蒸气从而确保汽轮机能够正常启动。如果是温态启动则要求燃机自身所带的负荷要高于冷态启动情况下燃机所带的负荷。同样如果是热态启动则需要其自身所带的负荷需要高于温态启动，燃机负荷值需要结合到机组自身所带负荷情况确定。如果锅炉余热能够满足工作需要，控制系统会显示当前蒸汽条件已经满足汽轮机运行，汽轮机由DEH控制从而开始工作。实现并网、带负荷以及同步后，通过调节阀对初负荷进行控制，从而使进气温度能够达到标准。DEH应用协调工作，协调控制系统控制蒸汽与燃气轮机同步工作。汽轮机定压控制模式主要应用于初始带负荷阶段，随着机组工作时间增加，汽轮机调门开度保持一定值时，就会转入深度滑压运行。联合循环机组停机主要顺序是，联合机组将负荷降低到一定值，协调控制系统则对此控制，避免负荷在此情况下继续降低。如果工作人员手动对其进行控制，选择停机控制模式，控制系统会逐渐使燃汽轮机负荷降低。而在负荷逐渐降低的过程中，主压力控制转入到定压模式，模式转换后，随着负荷逐渐的降低，燃汽机调门会逐渐关闭，在调门关闭过程中，主压力主要由旁路系统来控制。汽轮机调门开度保持在最小，工作人依据实际工作情况作出停机指令。
三、工程应用
选择某地区机组，开展负荷响应实验，确定联合机组参数与响应特征模型。实验开展主要是在纯凝工情况下，负荷闭环控制，以一定负荷增长速率将其负荷提升到实验要求值。滑压运行方式下观察机组响应趋势。结合到实验结果可以模拟出响应特性，从而得出相关函数。结合到上述实验结果进行变负荷实验，将燃机速率设置在正常工况下，燃机负荷能够快速响应。但是如果燃机负荷响应是在余热交接工作结束，排气温度上升后，就会存在时间延迟，并且在总功率曲线上会有所反应。而随着负荷上升，负荷变化速率会逐渐大于工况下数值。而在后期负荷趋于稳定后，联合机组总功率变化速率与汽轮机变化速率二者是一致的。因此如果在达成汽轮现与燃机总功率变化速率一致，就需要对负荷分配率进行合理的设定，选择合适的负荷升降速率。
为了对负荷进行合理分配，确保总体负荷能够保持无均速上升，同时确保机组总体功率闭环控制精度能够满足要求。总体负荷变化速率应该低于燃机负荷变化速率。而为了使燃机快速负荷响应特征能够得到充分利用，需要设定合适的总的功率变速定率。实验表明，循环机组协调控制方式下，机组升降负荷速率能够有效满足工作开展的要求。同时也能够较好的解决汽轮机负荷响应存在的滞后问题，从而实现了对联合循环机组控制模式下总体功率精确控制的目标。
结束语
协调控制系统能够解决原有控制系统存在的部分问题，同时对机组运行的方式进行了优化，使机组运行安全性能够得到提升，工作人员工作任务也能够减轻，由于操作失误而导致的非正常停机次数也能够明显减少。整体启动过程不需要工作人员过多干预，而设备能够依据指令从而实现自动操作，从而减少中间过程时间停滞。技术应用为工作开展提供有力支撑。
参考文献：
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