超（超）临界机组控制方法与应用

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【作 者】刘维编著
【出版商】 北京市：中国电力出版社 , 2009.09
【ISBN号】978-7-5083-9038-3
【页 数】 315
【原书定价】50.00
【内容提要】 本书以机组自动化为背景，介绍了工程中机组协调控制、汽轮机与锅炉各个子系统、调节控制的工程实现方法及DCS系统的相关问题。在介绍实用控制方法的同时，为了将这些方法提高到理论的高度，本书对比了模拟、数字控制系统的特性，提出了控制周期、闭环工作周期的概念；利用闭环工作周期概念，得到了常见动态环节的“相位、动态增益”计算方法；采用这些解析公式，证明了串级调节回路的若干基本特性；


第1章 模拟调节系统和数字控制系统
1 运算放大器和模拟调节系统
1.1 运算放大器和虚拟地原理
1.2 模拟调节器的运算原理
1.3 运算与实现的装置系统
1.4 模拟与数字控制装置的差异
2 线性系统的零点、极点描述和频率响应特性
3 常见系统的延迟计算
3.1 单极点系统
3.2 可化为单极点的双极点系统
4 结果和评述
第2章 闭环动态过程和串级调节系统的分析、设计方法
1 闭环控制回路的基本概念
1.1 负反馈和小偏差调节
1.2 增益、相位和闭环工作周期
1.3 闭环回路的信号衰减
2 常见工艺环节的动态增益、相位移计算
2.1 纯延迟环节
2.2 比例环节
2.3 积分环节
2.4 比例一积分调节器环节
2.5 微分环节
2.6 比例一微分调节器环节
2.7 比例一微分一积分调节器环节
2.8 一阶惯性环节
3 电站工艺过程中重要的一阶惯性环节分析
3.1 汽轮机转子的转动方程
3.2 流量、容积、液位系统
4 锅炉给水系统分析和串级PI调节回路的设计方法
4.1 汽包锅炉给水工艺系统的描述
4.2 锅炉给水工艺系统的流速分析
4.3 控制性能的判别和优化准则
4.4 串级调节系统的特性分析
5 串级Pl调节器特性的评述
6 给水串级调节回路的设计方法
6.1 给水系统内环路Pl控制器的设计
6.2 汽包水位控制回路Pl调节器的设计
6.3 抗负荷扰动的前馈回路设计
6.4 计算实例
7 串级回路中内、外环路的耦合度
7.1 给水串级调节器系统的隔离度计算
7.2 一般串级调节器的隔离度分析
8 本章结束语
第3章 可控性和控制周期
1 数字控制器的可控性和控制周期
1.1 控制周期（T0）的定义
1.2 控制周期是不可控环节
1.3 汽轮机控制系统（DEH）及其控制周期
1.4 锅炉给水控制系统的控制周期分析
1.5 结果的讨论
2 控制周期To与闭环动态调节过程
2.1 控制周期（To）相当于一个纯延迟环节
2.2 汽轮机控制系统的结构
2.3 阀位调节回路工作周期的计算
2.4 转速调节回路工作周期的计算
2.5 不同控制策略的比较
3 常用控制模块的在线、递推算法和确定性问题
3.1 不完全微分算法
3.2 比例+积分+前馈调节算法（PIF）
3.3 比例+积分+微分+前馈调节算法
3.4 一阶惯性算法
3.5 最小二乘滤波算法（LSF）
3.6 变化率的最小二乘算法GRD（Gradient）
3.7 超前滞后校正算法
3.8 控制器的确定性和意义
4 本章结束语
第4章 大型机组的协调控制策略及实现方法
1 大型超临界机组控制工程的基本特点和问题
1.1 受控对象的基本特点
1.2 控制策略的主要问题
2 两类协调控制策略的分析、比较
2.1 汽包锅炉发电机组的协调控制策略思想
2.2 超临界、直流锅炉机组的协调控制策略
2.3 超临界、直流锅炉的给水一燃料比值控制
3 超临界单元机组的运行方式
3.1 机组协调控制方式
3.2 汽轮机跟踪锅炉方式
3.3 锅炉跟踪汽轮机方式
3.4 手动运行方式
4 直流锅炉、超临界机组协调控制策略的实现方法
4.1 机组负荷指令的来源及输入
4.2 手动负荷指令及DPC负荷指令的形成
4.3 负荷指令的变化速率限制
4.4 机组参与电网调频功能
4.5 辅机故障减负荷功能
4.6 锅炉动态加速指令(BIR)的生成
4.7 汽轮机主控制器(TM)及主蒸汽压力的非线性、平滑控制策略
4.8 主蒸汽压力调节控制和锅炉负荷指令的生成
第5章 直流锅炉的给水控制系统
1 直流锅炉给水一蒸汽工艺系统
1.1 给水泵系统
1.2 汽水分离器及启动分离器系统
1.3 喷水减温器系统
1.4 锅炉旁路系统
1.5 锅炉给水控制系统的工作阶段
1.6 焓值控制
1.7 给水一燃料比值和焓值控制策略
2 给水系统和焓值控制的实现方法
2.1 分离器出口的流体温度控制
2.2 分离器出口焓值的设定及计算
2.3 给水流量信号的测量
2.4 微过热区蒸汽焓值的设定值形成回路
2.5 焓值控制中的算法问题
3 超临界直流锅炉给水指令的生成
3.1 负荷指令转化、时间协调和交叉限制功能
3.2 最小流量控制回路
3.3 锅炉子系统负荷指令的生成规律
4 给水系统的执行控制回路组态
4.1 给水流量的测量和温度校正
4.2 给水泵投入台数的自动校正
4.3 给水主P1调节器回路
4.4 给水泵驱动级调节回路
5 曲线拟合的算法问题
5.1 正交空间及其基本性质
5.2 内积和Hilbert空间概念
5.3 最小二乘曲线拟合的算法
5.4 一维数据的优化拟合程序
5.5 二维数据的函数优化拟合程序
第6章 燃料及磨煤机控制系统
1 混燃比值和燃料流量控制指令的生成
2 燃料回路工艺和计量
2.1 燃料油供油系统
2.2 磨煤机及相关变量测量点
2.3 燃料量测量、磨煤机负荷指令生成及给煤量调节回路
3 磨煤机制粉及送粉系统的控制策略
3.1 磨煤机负荷及一次风量的基本控制方法
3.2 改进的磨煤机负荷控制方法
4 磨煤机出口煤粉温度控制
第7章 通风系统的控制策略
1 通风系统工艺
2 通风系统的总体控制策略
3 风量测量及氧量校正
3.1 风量测量
3.2 氧量校正和空气流量指令的生成
4 通风流量的调节控制
4.1 AFC信号的前馈校正作用
4.2 增益自动校正功能
4.3 分层配风的调节控制
5 FDF送风压力控制
6 引风机(IDF)引风压力控制
7 一次风机(PAF)的送风压力控制
8 大型锅炉左、右侧通风系统的平衡控制
8.1 A、B送风通路固有不平衡的校正作用
8.2 手动工况下的控制信号补偿功能
8.3 P1调节器位置反馈跟踪信号分析
8.4 RB工况的动态补偿作用
9 送风机(FDF)的总风流量控制方法
9.1 控制策略的总体思想
9.2 二次风流量控制回路
9.3 一次风机控制回路
第8章 蒸汽温度控制系统
1 蒸汽过热系统的工艺过程
1.1 工艺过程
1.2 蒸汽温度的控制概念
1.3 蒸汽焓值响应的近似描述
2 减温器喷水的主蒸汽温度控制系统
2.1 串级调节回路的分析和计算
2.2 串级调节回路的实现
2.3 一点认识
3 再热蒸汽温度控制系统
3.1 再热蒸汽温度的控制手段和装置
3.2 再热蒸汽温度的烟道挡板控制
3.3 再热蒸汽温度的喷水减温控制
第9章 汽轮机控制系统
1 大型汽轮机控制系统的功能
2 汽轮机转速测量技术
2.1 转速测量的技术特点
2.2 转速测量方法
2.3 转速测量系统的结构和配置
3 汽轮机的肩动升速控制过程
3.1 汽轮机升速控
3.2 升速控制的组态实现
3.3 汽轮机的同期并网和转速的摆动控制
3.4 转速调节器分析
4 汽轮机调节系统的功能
4.1 电液伺服系统和阀住控制回路
4.2 控制器驱动级回路
4.3 一次调额控制回路
4.4 低值选择回路
4.5 汽轮机控制方式的切换
5 汽轮机及机组的电网调频作用
5.1 汽轮机调速系统的功能
5.2 一次调频的能量分析
5.3 机组的自动频率控制(AFC)回路
5.4 负荷调度功能
6 汽轮机保护跳闸后的超速估算
7 汽轮机的保护系统
7.1 保护功能的设置
7.2 转速保护信号的输入系统
7.3 汽轮机紧急跳机体护系统ETS
7.4 保护动作的执行及甩负荷幅度
8 DEH系统的故障诊断方法
8.1 DEH系统结构和故障诊断范围
8.2 故障诊断方法
9 汽轮机调试仿真系统和启动应力控制系统
9.1 汽轮机调试仿真系统结构
9.2 汽轮机的启动应力控制系统
10 DEH系统的典型结构
10.1 D-EHG控制器系统
10.2 汽轮机启动／停机控制器
10.3 功率不平衡(PLU)保护系统
10.4 运行、监视的操作员站系统
第10章 信号测量及I／O技术
1 信号输入、输出系统的结构
1.1 系统结构及技术分析
1.2 控制器总线的分类及特点
1.3 现场总线技术的发展方向
2 4～20mA模拟信号的输人技术
2.1 技术需求
2.2 输入信号的电流环测量技术
2.3 输入电阻对测量精度的影响
2.4 多个指示器的串接和线性动态范围
3 热电阻的温度测量方法
3.1 电桥测量及电缆电阻
3.2 测量误差分析
3.3 恒流源测量方法
4 热电偶温度测量
4.1 温差电动势与接触电动势
4.2 热电偶的基本定律
4.3 热电偶测量模件
5 抗干扰的测量技术
5.1 抗共模干扰信号的测量技术
5.2 器件参数和输入级电路设计
5.3 闭环放大系统的共模抑制比
5.4 滤波器及信号时延的计算
5.5 集散系统的电磁兼容性(EMC)
6 电动执行装置的信号输出级
6.1 脉冲型控制信号的形成
6.2 采用变频器的电动执行装置
7 事件顺序记录(sOE)信号的输入及排序技术
7.1 系统概述
7.2 sOE系统的结构
7.3 精确校时的实现方法
8 DO输出电路及继电器触点容量的分析
8.1 D0输出电路的使用形式
8.2 继电器触点容量的分析
第11章 信号的故障诊断及冗余
1 输入信号的常用冗余方式
1.1 输入信号的基本冗余方式
1.2 带有补偿、校正环节的信号双重化方式
1.3 两输入信号求和、平均的冗余切换方式
1.4 信号三取一的方式
2 模拟输入信号的故障诊断和切换
2.1 故障分类及诊断思想
2.2 故障诊断过程
2.3 模拟量的平滑切换功能
3 双重化输入信号的故障切换逻辑
3.1 实现的功能
3.2 故障判别及切换逻辑
4 三信号冗余、诊断及切换逻辑
4.1 逻辑功能
4.2 逻辑说明
5 模拟输出通道及执行器的故障诊断
5.1 诊断算法
5.2 诊断逻辑及说明
6 开关量输出通道及执行装嚣的故障诊断KDG
6.1 诊断逻辑和说明
6.2 “开”操作及故障诊断
6.3 “关”操作及故障诊断
6.4 初始化及复位操作
6.5 执行装置的自滑动故障诊断
第12章集散控制系统技术的展望
1 装备技术进步的基本方向
2 人工能与工程作业自动化
3 机组控制策略的研究
3.1 关于预测控制方式
3.2 自适应控制问题
3.3 燃烧场的控制问题
3.4 受控过程特性的自动辨识、控制系统参数的自动整定问题
4 经济运行的决策支持系统
5 集散控制系统的装备技术
附录A 东方锅炉厂1000MW超超临界锅炉的技术特性
附录B 哈尔滨锅炉厂l000MW超超临界锅炉的技术特性
附录C 上海锅炉厂1000MW超超临界锅炉的技术特性
附录D 国产化的DCS系统-HOLLiAS-MACS系统在大型超(超)临界机组控制工程
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