自动启动控制器，电厂自动启动控制系统及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了自动启动控制器，电厂自动启动控制系统及其控制方法，具体自动启动控制器，包括：一机组启动条件判断模块，其用于判断所述机组是否满足启动条件以对所述机组进行自动启动控制；一辅助系统启动模块，其用于对协助主机系统启动的辅助系统进行启动控制；一启动模式判断模块，其用于根据主机系统反馈的信息选择所述自动启动控制器的机组启动模式；一启动模块，其用于根据选定的机组启动模式调用机组的启动子模块进行启动控制；以及一结束模块，其用于在所述机组启动成功并升负荷达到目标负荷后结束所述自动启动控制器的控制。采用搭积木的方式灵活调用各主机启动子模块，从而实现整套机组在不同工况下的自动和高效的启动。
【专利说明】自动启动控制器，电厂自动启动控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及自动启动控制器，电厂自动启动控制系统及其控制方法，主要应用于 燃气一蒸汽联合循环电厂。
【背景技术】
[0002] 自上世纪80年代以来，由于燃气轮机的单机功率和热效率都有很大程度的提高， 特别是燃气一蒸汽联合循环技术日趋完善，再加上世界范围内天然气资源的进一步开发， 使燃气一蒸汽联合循环电厂得到了迅速的发展，燃气一蒸汽联合循环在世界电力工业中 的地位也发生了明显的变化。目前，全世界每年新增的装机容量中，约1/3系采用燃气一蒸 汽联合循环机组；在中国，随着我国国民经济的迅速发展，燃气一蒸汽联合循环电厂也得 到了较大规模的应用，特别是近年来，国家为了优化能源结构、改善环境污染，利用西气东 输、东海油气和进口 LNG(液化天然气）等清洁能源，建设一批大型联合循环电厂，可以说， 燃气一蒸汽联合循环电厂在我国的发展遇到了前所未有的机遇。
[0003] 在我国，火力发电以常规燃煤电厂为主，燃气一蒸汽联合循环电厂普遍用于调峰 运行模式，承担电网的尖峰负荷，这就要求联合循环电厂要具备快速启动的功能，对全厂的 自动启动控制提出了高要求。
[0004] 目前，我国的联合循环电厂虽然均采用了 DCS(集散控制系统）进行机组的控制， 但大多数联合循环电厂的DCS程控仍然只停留在四层程控结构（从下层往上层依次为：设 备级一子组级一功能组级一机组级）的子组级，全厂启动自动化程度普遍不高，当电厂接 到网调的快速启动指令时，功能组级、机组级的操作往往只能靠运行人员在HMI站（人机接 口站）上手动操作完成，这种操作模式带来的弊端有：随着联合循环机组装机容量的增大、 控制设备的增多，控制的复杂程度和运行操作的强度也越来越大，大量的人为操作难以避 免失误；机组的启动边界条件难以保证，例如余热锅炉汽包的升压率、汽机的升温率、升负 荷率等边界条件只能靠人为控制，难以保证不越限，加快了机组的寿命损耗；机组的模拟量 控制回路效果不佳，特别是汽包水位控制、蒸汽旁路控制难以实现启动过程时的全程自动， 增加机组的跳机风险，如汽包水位自动调节不当引起的水位越限而造成跳机；机组启动时 间过长，使经济效率有所下降。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供自动启动控制器，电厂自动启动控制系统及其控 制方法，在本发明中的自动启动控制器对联合循环机组的三大主机系统（燃机、余热锅炉 和汽机）分别建立相对独立的启动子模块，在自动启动控制器的主流程上根据机组的不同 工况（冷态、暖态、热态）和启动方式（1+1+1启动、2+2+1启动），采用搭积木的方式灵活调 用各启动子模块，从而实现整套机组在不同工况下的自动和高效的启动。
[0006] 为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
[0007] 自动启动控制器，其用于控制包括主机系统和辅助系统的机组，包括：
[0008] -机组启动条件判断模块，其用于判断所述机组是否满足启动条件以对所述机组 进行自动启动控制；
[0009] -辅助系统启动模块，其用于对协助主机系统启动的辅助系统进行启动控制；
[0010] 一启动模式判断模块，其用于根据主机系统反馈的信息选择所述自动启动控制器 的机组启动模式；
[0011] 一启动模块，其用于根据选定的机组启动模式调用机组的启动子模块进行启动控 制；
[0012] 以及一结束模块，其用于在所述机组启动成功并升负荷达到目标负荷后结束所述 自动启动控制器的控制。
[0013] 在本发明的一个优选实施例中，所述机组启动模式包括第一启动模式，其用于启 动包括一台燃机、一台余热锅炉及一台汽机的主机系统。
[0014] 在本发明的一个优选实施例中，所述机组启动模式包括第二启动模式，其用于启 动包括两台燃机、两台余热锅炉及一台汽机的主机系统。
[0015] 在本发明的一个优选实施例中，所述第二启动模式中所述机组包括冷态启动、暖 态启动或热态启动。
[0016] 在本发明的一个优选实施例中，所述机组的启动子模块相互嵌套运行。
[0017] 在本发明的一个优选实施例中，所述机组的启动子模块包括燃机启动子模块、余 热锅炉启动子模块及汽机启动子模块。
[0018] 在本发明的一个优选实施例中，所述燃机启动子模块包括顺序运行的7个断点， 具体如下：
[0019] 断点1，检查燃机是否具备启动条件；
[0020] 断点2,启动燃机并向自动启动控制器发送燃机启动初始化信号；
[0021] 断点3,燃机全速空载；
[0022] 断点4,燃机并网；
[0023] 断点5,燃机切出口温度控制模式；
[0024] 断点6,燃机切外部负荷控制模式；
[0025] 断点7,燃机升负荷。
[0026] 在本发明的一个优选实施例中，所述余热锅炉启动子模块包括顺序运行的5个断 点，具体如下：
[0027] 断点1，检查余热锅炉是否具备启动条件，并将自动启动控制器要控制的锅炉相 关设备切换到自动状态；
[0028] 断点2,启动给水泵子组，自动启动控制器发送指令到给水泵子组，给水泵子组自 动启动；
[0029] 断点3,开启烟气挡板到某一中间开度，余热锅炉准备接纳燃机的尾部烟气，并向 自动启动控制器发送余热锅炉启动初始化信号；
[0030] 断点4,打开余热锅炉到蒸汽母管的蒸汽截止门，进行暖管；
[0031] 断点5,按照汽包升压曲线，自动启动控制器逐渐开大烟气挡板直至全开位置。
[0032] 在本发明的一个优选实施例中，所述汽机启动子模块包括顺序运行的6个断点， 具体如下：
[0033] 断点1，检查汽机是否具备启动条件；
[0034] 断点2,汽机复位并启动ATC开始冲转；
[0035] 断点3,汽机升速；
[0036] 断点4,汽机同期；
[0037] 断点5,汽机升负荷至旁路门关闭；
[0038] 断点6,汽机投入IPC控制。
[0039] 在本发明的一个优选实施例中，还包括一保护模块，其用于在所述机组出现故障 时自动终止所述自动启动控制器的控制。
[0040] 在本发明的一个优选实施例中，所述自动启动控制器中还设置一人工干预接口， 该人工干预接口用于接受人工指令并对自动启动控制器各模块的断点进行控制。
[0041] 电厂自动启动控制系统，其包括根据权利要求1至11任意一项权利要求所述的自 动启动控制器，其特征在于 ：
[0042] 还包括一分布式控制系统，所述自动启动控制器通讯连接至该分布式控制系统以 实现对现场设备的控制。
[0043] 在本发明的一个优选实施例中，所述自动启动控制器为一独立于所述分布式控制 系统的其它控制器设置的控制器。
[0044] 在本发明的一个优选实施例中，所述自动启动控制器设置有与所述分布式控制系 统的负荷分配子系统通讯连接的接口。
[0045] 在本发明的一个优选实施例中，所述自动启动控制器设置有与所述分布式控制系 统的顺控子系统通讯连接接口。
[0046] 在本发明的一个优选实施例中，所述自动启动控制器设置有与所述分布式控制系 统的模拟量控制子系统通讯连接接口。
[0047] 在本发明的一个优选实施例中，所述自动启动控制器中还设置一人工干预接口， 该人工干预接口用于接受人工指令并对自动启动控制器各模块的断点进行控制。
[0048] 在本发明的一个优选实施例中，所述人工干预接口接受强制控制指令，即人工干 预断点使系统无需等待反馈满足，自动启动控制器即可往下执行。
[0049] 在本发明的一个优选实施例中，所述人工干预接口接受暂停控制指令，即人工干 预断点使系统即使反馈满足，自动启动控制器仍然在此断点等待。
[0050] 在本发明的一个优选实施例中，人工干预接口接受继续控制指令，即人工干预在 暂停状态的断点，当反馈满足后，使自动启动控制器往下执行。
[0051 ] 在本发明的一个优选实施例中，人工干预接口接受跳步控制指令，即人工干预断 点而使自动启动控制器跳过此断点往下执行。
[0052] 自动启动控制器的控制方法，其用于启动包括主机系统和辅助系统的发电机组， 其特征在于包括以下步骤：
[0053] 步骤一，首先判断待启动机组是否满足启动条件，若满足启动条件，则自动启动控 制器对所述机组进行自动启动控制；
[0054] 步骤二，对辅助系统进行预热启动；
[0055] 步骤三，根据主机系统反馈的信息选择所述自动启动控制器的机组启动模式；
[0056] 步骤四，根据选择的机组启动模式，调用相应机组的启动子模块进行启动控制；
[0057] 步骤五，在所述机组启动成功并升负荷达到目标负荷后结束所述自动启动控制器 的控制。在本发明的一个优选实施例中，还嵌套设置有机组保护返回步骤，其在机组出现故 障时终止自动启动控制器的控制。
[0058] 在本发明的一个优选实施例中，所述机组的启动子模块相互嵌套运行。
[0059] 在本发明的一个优选实施例中，所述机组启动模式包括第一启动模式，该模式用 于启动包括一台燃机、一台余热锅炉及一台汽机的主机系统。
[0060] 在本发明的一个优选实施例中，所述机组启动模式包括第二启动模式，该模式用 于启动包括两台燃机、两台余热锅炉及一台汽机的主机系统。通过上述技术方案，本发明的 有益效果是：
[0061] 自动启动控制器采用模块化设计，灵活匹配各机组启动模式以及各启动子模块， 且各启动子模块相互嵌套运行，可以节约机组启动时间；
[0062] 从而进一步降低运行人员工作强度，避免运行人员忙中出错，避免蒸汽等工质浪 费；
[0063] 使机组启动时尽可能接近设备的设计参数，减缓机组的寿命损耗；使机组启动时 各系统运行在安全边界以内，降低潜在的跳机风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0064] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0065] 图1为本发明的自启动装置的工作原理框图。
[0066] 图2为本发明的燃机启动子模块的工作原理框图。
[0067] 图3为本发明的余热锅炉启动子模块的工作原理框图。
[0068] 图4为本发明的汽机启动子模块的工作原理框图。
[0069] 图5为本发明的硬件平台实施示意图。
[0070] 图6为本发明的工作原理框图。
【具体实施方式】
[0071] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体图示，进一步阐述本发明。
[0072] 参照图1，自动启动控制器100,其用于控制包括主机系统和辅助系统的机组，包 括：
[0073] -机组启动条件判断模块101，其用于判断所述机组是否满足启动条件以对所述 机组进行自动启动控制；
[0074] -辅助系统启动模块102,其用于对协助主机系统启动的辅助系统进行启动控 制；
[0075] -启动模式判断模块103,其用于根据主机系统反馈的信息选择所述自动启动控 制器的机组启动模式；
[0076] -启动模块104,其用于根据选定的机组启动模式调用机组的启动子模块进行启 动控制；
[0077] 以及一结束模块105,其用于在所述机组启动成功并升负荷达到目标负荷后结束 所述自动启动控制器的控制。
[0078] 还包括一保护模块，其用于在所述机组出现故障时自动终止所述自动启动控制器 的控制。
[0079] 所述自动启动控制器中还设置一人工干预接口，该人工干预接口用于接受人工指 令并对自动启动控制器各模块的断点进行控制。
[0080] 上述机组启动模式按照机组的主机系统的数量包括第一启动模式和第二启动模 式，其中第一启动模式用于启动包括一台燃机、一台余热锅炉及一台汽机的主机系统；其中 第二启动模式用于启动包括两台燃机、两台余热锅炉及一台汽机的主机系统。
[0081 ] 其中第二启动模式中，所述机组还包括冷态启动、暖态启动或热态启动。
[0082] 在本发明中机组的启动子模块包括燃机启动子模块、余热锅炉启动子模块及汽机 启动子模块，上述各启动子模块相互嵌套运行。
[0083] 在本发明中自动启动控制器可以采用APS控制器，且针对于APS控制器中的自动 启动控制系统部分。
[0084] 参照图2,燃机启动子模块包括顺序运行的7个断点，具体如下：
[0085] 断点1，检查燃机是否具备启动条件；
[0086] 断点2,启动燃机并向自动启动控制器发送燃机启动初始化信号；
[0087] 断点3,燃机全速空载；
[0088] 断点4,燃机并网；
[0089] 断点5,燃机切出口温度控制模式；
[0090] 断点6,燃机切外部负荷控制模式；
[0091] 断点7,燃机升负荷。
[0092] 参照图3,余热锅炉启动子模块包括顺序运行的5个断点，具体如下：
[0093] 断点1，检查余热锅炉是否具备启动条件，并将自动启动控制器要控制的锅炉相 关设备切换到自动状态；
[0094] 断点2,启动给水泵子组，自动启动控制器发送指令到给水泵子组，给水泵子组自 动启动；
[0095] 断点3,开启烟气挡板到某一中间开度，余热锅炉准备接纳燃机的尾部烟气，并向 自动启动控制器发送余热锅炉启动初始化信号；
[0096] 断点4,打开余热锅炉到蒸汽母管的蒸汽截止门，进行暖管；
[0097] 断点5,按照汽包升压曲线，自动启动控制器逐渐开大烟气挡板直至全开位置。
[0098] 参照图4,汽机启动子模块包括顺序运行的6个断点，具体如下：
[0099] 断点1，检查汽机是否具备启动条件；
[0100] 断点2,汽机复位并启动ATC开始冲转；
[0101] 断点3,汽机升速；
[0102] 断点4,汽机同期；
[0103] 断点5,汽机升负荷至旁路门关闭；
[0104] 断点6,汽机投入IPC控制。
[0105] 结合上述图1-图4,自动启动控制器的控制方法，其用于启动包括主机系统和辅 助系统的发电机组，其特征在于包括以下步骤：
[0106] 步骤一，首先判断待启动机组是否满足启动条件，若满足启动条件，则自动启动控 制器对所述机组进行自动启动控制；
[0107] 步骤二，对辅助系统进行预热启动，在本发明中辅助系统用于协助主机系统启 动；
[0108] 步骤三，根据主机系统反馈的信息选择所述自动启动控制器的机组启动模式；
[0109] 步骤四，根据选择的机组启动模式，调用相应机组的启动子模块进行启动控制；
[0110] 步骤五，在所述机组启动成功并升负荷达到目标负荷后结束所述自动启动控制器 的控制。
[0111] 上述控制过程中还嵌套设置有机组保护返回步骤，其在机组出现故障时终止自动 启动控制器的控制。
[0112] 上述机组的启动子模块相互嵌套运行，且机组启动模式包括第一启动模式，该模 式用于启动包括一台燃机、一台余热锅炉及一台汽机的主机系统。
[0113] 该机组启动模式包括第二启动模式，该模式用于启动包括两台燃机、两台余热锅 炉及一台汽机的主机系统。
[0114] 在实际应用过程中，自动启动控制器可以单独使用，或者与其余具备一定自动化 能力的控制系统协调工作，例如PLC，分布式控制系统DCS。
[0115] 下文以自动启动控制器与分布式控制系统DCS相互应用构成的电厂自动启动控 制系统为例分析：
[0116] 自动启动控制器与分布式控制系统DCS实施硬件平台：
[0117] 在分布式控制系统DCS平台的0C6000e或者MarkVIe系统内实施，每套机组的DCS 增加一对互为冗余的自动启动控制器来实施逻辑组态，常规控制器通过数据通信网络接受 自动启动控制器发送的控制指令。
[0118] 自动启动控制器的硬件配置和分布式控制系统DCS的其他控制器相同，挂于DCS 的数据通信网络上，不同之处主要在于软件的逻辑组态部分。
[0119] 自动启动控制器为一独立于所述分布式控制系统的其它控制器设置的控制器；其 不直接控制现场设备，对现场设备发送控制指令和接收反馈信号均通过DCS已有的控制器 完成。
[0120] 参照图5,具体硬件架构如下：电厂自动启动控制系统，包括：
[0121] 一与分布式控制系统DCS200，
[0122] 一自动启动控制器100,该自动启动控制器100通过数据通信网络400接入分布式 控制系统DCS200,从而实现对现场设备的控制，图示中自动启动控制器数量为两个，互为冗 余设置；
[0123] - HMI站300,该HMI站300与自动启动控制器100交互信息，显示自动启动控制 器当前状态、控制指令、报警信息，并接受运行人员手动干预操作指令；
[0124] 分布式控制系统DCS200包括有DCS常规控制器201，与DCS常规控制器通过10总 线202连接的10板203, 10板203对现场各设备进行控制。
[0125] 其中根据需要，自动启动控制器还设置多个与分布式控制系统DCS的其他系统相 互兼容的网络通讯接口，具体包括：
[0126] 与负荷分配系统（LDC)的接口：建立自动启动控制器与LDC之间的接口，使得在自 动启动控制器启动过程中，LDC能够接收自动启动控制器给出的负荷指令、升负荷率等信号 来给各燃机升负荷，最终整个机组达到自动启动控制器预设的目标负荷。
[0127] 与顺控系统（SCS)的接口 ：如前所述，自动启动控制器属于电厂四级程控的最高 级一机组级（设备级一子组级一功能组级一机组级），自动启动控制器顺利实施与否，最终 还得建立在下面3级的程控基础上。而下面3级程控属于SCS范畴，因此自动启动控制器 与SCS的接口起到一个桥梁作用，使自动启动控制器各模块的断点能够启动SCS相应的功 能组、子组的程控，并接收程控完成的反馈。
[0128] 与模拟量控制系统（MCS)的接口 ：MCS主要包括各PID调节回路，自动启动控制器 和MCS之间建立的接口使得自动启动控制器启动过程中能够按工艺要求依次将各PID回路 设置设定值并投入自动。其中，自动启动控制器通过接口对MCS的汽包水位控制和蒸汽旁 路控制进行紧密的参与，使得这两个重要回路能够满足机组自动启动的要求。
[0129] 在自动启动控制器的各模块中，设定了多个启动断点；断点是根据电厂自动启动 控制系统启动过程中的各子系统执行次序和运行目标等工艺特点，将整套机组启动顺序控 制逻辑划分成可以由运行人员进行干预的多个相对独立、逻辑结构相似的节点，每个断点 逻辑中又包含有逻辑结构相似的多个执行步序。
[0130] 控制逻辑组态独立运行于自动启动控制器，减少了控制逻辑和分布式控制系统 DCS其他逻辑例如顺控系统SCS、模拟量控制系统MCS等系统之间的耦合，尽量保持SCS、MCS 等其他原有系统的独立；避免因为将控制逻辑组态搭建在DCS原有控制器里而导致原有控 制器负荷率升高；方便控制逻辑的厂内设计和仿真调试。
[0131] 其中自动启动控制器中还设置一人工干预接口，该人工干预接口用于接受人工指 令并对自动启动控制器各模块的断点进行控制；人工干预接口可以接受四种控制指令：
[0132] 强制控制指令，即人工干预断点使系统无需等待反馈满足，自动启动控制器即可 往下执行。
[0133] 暂停控制指令，暂停控制指令即人工干预断点使系统即使反馈满足，自动启动控 制器仍然在此断点等待。
[0134] 继续控制指令，即人工干预在暂停状态的断点，当反馈满足后，使自动启动控制器 往下执行。
[0135] 以及跳步控制指令，即人工干预断点而使自动启动控制器跳过此断点往下执行。
[0136] 参照图6,为电厂自动启动控制系统的一个实施例，该实施例中采用模块化设计， 灵活匹配1+1+1启动、2+2+1启动等各种机组启动模式，其中2+2+1启动包括冷启动、暖启 动、热启动方式。
[0137] 在本实施例中，机组启动模式包括4种不同的启动模式，具体为1+1+1启动， 2+2+1/热态启动，2+2+1/暖态启动以及2+2+1/冷态启动；各启动模式按照不同排列组合调 用了各启动子模块，在电厂的某一次启动过程中，电厂自动启动控制系统的主流程选择一 个分支并只能选择一个分支进行。
[0138] 该实施例中4种不同的启动模式具体使用到第一燃机启动子模块、第二燃机启动 子模块、第一余热锅炉启动子模块、第二余热锅炉启动子模块、汽机启动子模块等模块；
[0139] 1+1+1启动模式下，先调用选中的余热锅炉启动子模块，余热锅炉挡板打开后调用 选中的燃机启动子模块，最后调用汽机启动子模块。
[0140] 2+2+1热启动模式下，同时调用两台余热锅炉启动子模块，两台余热锅炉挡板打开 后，调用两台燃机启动子模块，最后调用汽机启动子模块。
[0141] 2+2+1暖启动模式下，先调用第一余热锅炉启动子模块，第一余热锅炉挡板打开 后，调用第一燃机启动子模块；然后第一燃机并网后，调用第二余热锅炉启动子模块，第二 余热锅炉挡板打开后，调用第二燃机启动子模块；最后调用汽机启动子模块。
[0142] 2+2+1冷启动模式下，先调用第一余热锅炉启动子模块，第一余热锅炉挡板打开 后，调用第一燃机启动子模块，然后调用汽机启动子模块；汽机并网一定时间后，调用第二 余热锅炉启动子模块，第二余热锅炉挡板打开后调用第二燃机启动子模块。
[0143] 在电厂自动启动控制系统中，自动启动控制器还对重要PID调节回路实现全程自 动控制。例如，对于给水控制回路，自动启动控制器可以修改PID设定值，控制汽包水位从 启动水位开始按照预定速率自动上升，期间考虑了汽包虚假水位的影响，最终将汽包水位 稳定在正常工作水位上，在给水全程自动过程中，自动完成单冲量、三冲量模式的无扰切换 和30%给水旁路门、100%给水旁路门的无扰切换；
[0144] 对于蒸汽旁路控制回路，自动启动控制器最初置于阀门最小开度控制模式，满足 蒸汽管道的暖管要求；接着按照余热锅炉的汽包升压曲线修改PID设定值，满足汽包升压 率要求；汽机冲转时进行定压控制；机组正常运行时处于滑压运行模式，旁路压力设定值 自动跟踪蒸汽压力并附加一个正向偏置，保证汽机滑压运行时旁路阀处于全关位置。
[0145] 自动启动控制器通过干预重要调节回路的全程控制，可以大大减轻运行人员的工 作强度，避免人为失误，避免工质无谓的浪费，提高电厂经济效益。
[0146] 综上可以看出，自动启动控制器采用模块化设计的优势在于：提高代码重用率，减 少设计、调试和维护工作量：
[0147] 例如在自动启动控制器的主流程的四个分支结构中都调用了汽机启动子模块，如 果按照常规设计方法，不将汽机启动过程独立出来设计一个子模块，则自动启动控制器启 动的四个分支都要分别添加汽机启动的六个断点，造成代码的重复性，自动启动控制器结 构变得臃肿；并且若在自动启动控制器设计、调试和维护过程中希望在汽机启动过程修改、 增加或删除一个断点，需要在自动启动控制器主流程的四个分支重复操作。另外，按照模块 化设计也可以使自动启动控制器流程更为清晰明了。
[0148] 在自动启动控制器主流程，各启动子模块之间是嵌套运行的，例如在"2+2+1/冷 态"启动分支，当自动启动控制器主流程调用了第一余热锅炉启动子模块后，并不需要等待 余热锅炉启动子模块的所有断点完成才去调用第一燃机启动子模块，而是在余热锅炉启动 子模块的第三个断点"开烟道挡板并发出启动初始化信号"结束后，即去调用第一燃机启动 子模块，其设计原则是尽量遵循工艺要求，尽可能节省电厂整体启动时间。
[0149] 通过以上技术方案，本发明进一步降低运行人员工作强度，避免运行人员忙中出 错；减少整套机组启动时间，避免蒸汽等工质浪费；使机组启动时尽可能接近设备的设计 参数，减缓机组的寿命损耗；使机组启动时各系统运行在安全边界以内，降低潜在的跳机风 险。
[0150] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【权利要求】
1. 自动启动控制器，其用于控制包括主机系统和辅助系统的机组，其特征在于，包括： 一机组启动条件判断模块，其用于判断所述机组是否满足启动条件以对所述机组进行 自动启动控制； 一辅助系统启动模块，其用于对协助主机系统启动的辅助系统进行启动控制； 一启动模式判断模块，其用于根据主机系统反馈的信息选择所述自动启动控制器的机 组启动模式； 一启动模块，其用于根据选定的机组启动模式调用机组的启动子模块进行启动控制； 以及一结束模块，其用于在所述机组启动成功并升负荷达到目标负荷后结束所述自动 启动控制器的控制。
2. 根据权利要求1所述的自动启动控制器，其特征在于：所述机组启动模式包括第一 启动模式，其用于启动包括一台燃机、一台余热锅炉及一台汽机的主机系统。
3. 根据权利要求1所述的自动启动控制器，其特征在于：所述机组启动模式包括第二 启动模式，其用于启动包括两台燃机、两台余热锅炉及一台汽机的主机系统。
4. 根据权利要求3所述的自动启动控制器，其特征在于：所述第二启动模式中所述机 组包括冷态启动、暖态启动或热态启动。
5. 根据权利要求1所述的自动启动控制器，其特征在于：所述机组的启动子模块相互 嵌套运行。
6. 根据权利要求5所述的自动启动控制器，其特征在于：所述机组的启动子模块包括 燃机启动子模块、余热锅炉启动子模块及汽机启动子模块。
7. 根据权利要求6所述的自动启动控制器，其特征在于：所述燃机启动子模块包括顺 序运行的7个断点，具体如下： 断点1，检查燃机是否具备启动条件； 断点2,启动燃机并向自动启动控制器发送燃机启动初始化信号； 断点3,燃机全速空载； 断点4,燃机并网； 断点5,燃机切出口温度控制模式； 断点6,燃机切外部负荷控制模式； 断点7,燃机升负荷。
8. 根据权利要求6所述的自动启动控制器，其特征在于：所述余热锅炉启动子模块包 括顺序运行的5个断点，具体如下： 断点1，检查余热锅炉是否具备启动条件，并将自动启动控制器要控制的锅炉相关设 备切换到自动状态； 断点2,启动给水泵子组，自动启动控制器发送指令到给水泵子组，给水泵子组自动启 动； 断点3,开启烟气挡板到某一中间开度，余热锅炉准备接纳燃机的尾部烟气，并向自动 启动控制器发送余热锅炉启动初始化信号； 断点4,打开余热锅炉到蒸汽母管的蒸汽截止门，进行暖管； 断点5,按照汽包升压曲线，自动启动控制器逐渐开大烟气挡板直至全开位置。
9. 根据权利要求6所述的自动启动控制器，其特征在于：所述汽机启动子模块包括顺 序运行的6个断点，具体如下： 断点1，检查汽机是否具备启动条件； 断点2,汽机复位并启动ATC开始冲转； 断点3,汽机升速； 断点4,汽机同期； 断点5,汽机升负荷至旁路门关闭； 断点6,汽机投入IPC控制。
10. 根据权利要求1所述的自动启动控制器，其特征在于：还包括一保护模块，其用于 在所述机组出现故障时自动终止所述自动启动控制器的控制。
11. 根据权利要求1所述的自动启动控制器，其特征在于：所述自动启动控制器中还设 置一人工干预接口，该人工干预接口用于接受人工指令并对自动启动控制器各模块的断点 进行控制。
12. 电厂自动启动控制系统，其包括根据权利要求1至11任意一项权利要求所述的自 动启动控制器，其特征在于： 还包括一分布式控制系统，所述自动启动控制器通讯连接至该分布式控制系统以实现 对现场设备的控制。
13. 根据权利要求12所述的电厂自动启动控制系统，其特征在于：所述自动启动控制 器为一独立于所述分布式控制系统的其它控制器设置的控制器。
14. 根据权利要求12所述的电厂自动启动控制系统，其特征在于：所述自动启动控制 器设置有与所述分布式控制系统的负荷分配子系统通讯连接的接口。
15. 根据权利要求12所述的电厂自动启动控制系统，其特征在于：所述自动启动控制 器设置有与所述分布式控制系统的顺控子系统通讯连接接口。
16. 根据权利要求12所述的电厂自动启动控制系统，其特征在于，所述自动启动控制 器设置有与所述分布式控制系统的模拟量控制子系统通讯连接接口。
17. 根据权利要求12所述的电厂自动启动控制系统，其特征在于：所述自动启动控制 器中还设置一人工干预接口，该人工干预接口用于接受人工指令并对自动启动控制器各模 块的断点进行控制。
18. 根据权利要求17所述的电厂自动启动控制系统，其特征在于，所述人工干预接口 接受强制控制指令，即人工干预断点使系统无需等待反馈满足，自动启动控制器即可往下 执行。
19. 根据权利要求17所述的电厂自动启动控制系统，其特征在于：所述人工干预接口 接受暂停控制指令，即人工干预断点使系统即使反馈满足，自动启动控制器仍然在此断点 等待。
20. 根据权利要求17所述的电厂自动启动控制系统，其特征在于：人工干预接口接受 继续控制指令，即人工干预在暂停状态的断点，当反馈满足后，使自动启动控制器往下执 行。
21. 根据权利要求17所述的电厂自动启动控制系统，其特征在于：人工干预接口接受 跳步控制指令，即人工干预断点而使自动启动控制器跳过此断点往下执行。
22. 自动启动控制器的控制方法，其用于启动包括主机系统和辅助系统的机组，其特征 在于包括以下步骤： 步骤一，首先判断待启动机组是否满足启动条件，若满足启动条件，则自动启动控制器 对所述机组进行自动启动控制； 步骤二，对辅助系统进行预热启动； 步骤三，根据主机系统反馈的信息选择所述自动启动控制器的机组启动模式； 步骤四，根据选择的机组启动模式，调用相应机组的启动子模块进行启动控制； 步骤五，在所述机组启动成功并升负荷达到目标负荷后结束所述自动启动控制器的控 制。
23. 根据权利要求22所述的自动启动控制器的控制方法，其特征在于：还嵌套设置有 机组保护返回步骤，其在机组出现故障时终止自动启动控制器的控制。
24. 根据权利要求22所述的自动启动控制器的控制方法，其特征在于：所述机组的启 动子模块相互嵌套运行。
25. 根据权利要求22所述的自动启动控制器的控制方法，其特征在于：所述机组启动 模式包括第一启动模式，该模式用于启动包括一台燃机、一台余热锅炉及一台汽机的主机 系统。
26. 根据权利要求22所述的自动启动控制器的控制方法，其特征在于：所述机组启动 模式包括第二启动模式，该模式用于启动包括两台燃机、两台余热锅炉及一台汽机的主机 系统。
【文档编号】G05B19/418GK104062960SQ201410292974
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2013年6月25日
【发明者】莫超 申请人:新华控制工程有限公司