一、基本控制策略
一般来说，高加和低加系统都采用单回路调节。在不考虑系统耦合的情况下，它们是火电厂最简单的自动调节系统了。调节原理框图如下：
上世纪90年代以前，国内的调节系统都采用分立元件，也就是说有比例调节器，有积分调节器。如果使用无差调节的话，需要使用两个调节器：比例和积分调节器。这种情况下，尽可能使用少的调节功能就比较重要。一方面节省了费用，另一方面节省了宝贵的空间——当时几乎所有控制测量设备都很庞大，控制间一般都比较拥挤。所以这个时候，高低加调节系统都采用纯比例调节。也有的电厂感觉高加系统更加重要一下，就把高加系统也加上了积分调节器。
后来在90年代左右，国内又引进了组件式控制系统，国内叫MZ-III型组件控制系统。目前国内许多教科在讲述自动调节系统的时候，还大量的用MZ-III作为基础来讲述控制策略。
这个系统的的调节器功能多了，既有单独的比例、积分、微分调节器，又有组合了比例积分、比例微分、比例积分微分的调节器，可以不用过多考虑空间限制了。可是该组件故障率较高，即使是多功能调节器，也是把比例积分微分三种功能叠加到一个调节期内部，所以故障率还是有的，购买成本还是偏高的。
所以当时也有纯比例调节系统的存在。
后来，国内电厂掀起大规模的DCS改造和应用风潮。对于DCS来说，增加一个积分运算功能不涉及到任何费用。并且DCS内每个调节器一般都要加上比例积分作用，就看用户愿不愿意使用了。那么使用积分不会带来费用和空间问题的情况下，纯比例作用渐渐要绝迹了。
但是对于积分作用的应用，理论上还有必要搞清楚一个概念：自平衡能力。
二、自平衡能力
本来本文不打算提及一些过于书本化的概念。但是这里必须要对自平衡能力做一个介绍：
还是前面说的那个水池。上面一个进水管，下面一个出水管。
如果进水管流量增大一些，水池水位会增高，导致出水口压力增大，出水阀前后差压增大，出水流量也增大，一直增大到进出水流量相等，水位卫视在新的高度不再变化。
这说明这个水池不需要经过调节，水位就可以自动稳定在一个水位。我们说：这个水池具有自平衡调节能力。
还是这个水池。如果把出水阀换成了泵，当进水流量做一次改变的时候，不管入口压力多泵的出水量高始终不变化，那么水池的水位会一直改变下去。很简单，这个水池没有自平衡能力。
对于自平衡能力，各种教科书中，又是飞升曲线，又是迟延特性，洋洋洒洒，一般都能说万把字。用处不大，全部省略不提。
那么我们说自平衡能力有什么用处呢？
据我看到的电力工业出版社出版的教材《自动调节原理》（西安电力学校编1980年版）介绍：无自平衡能力的调节对象，是不能用积分作用的。据其分析简述如下：
我们来看：当进水阀开大后，流量增加，水位升高。调节器调节使得出水泵开大，让水位降低。当出水泵开到一定地步，进出口流量相等的时候，水位保持平衡。可是这个时候因为积分的存在，积分使得泵以最大的速度继续开大，一直到水位等于设定值泵的流量才停止变化。而此时，出口流量又远大于进口流量，故此水位不能稳定，形成震荡。（实际叙述很麻烦，咱们这里虽然说了很多废话，可是总体来说还是比较简练的）
这个描述存在两个问题：
1、 积分的速度与积分参数和输入偏差有关。进出口流量相等的时候不是水位偏差最大的时候，而是水位略微有所回调。所以此时泵的改变速度不是最大。
2、 如果比例积分设置参数合适，这个系统是个逐渐收敛的过程。在手动状态下，出水流量通过增加—降低的反复调节，最终水位可以稳定在任何一个值，而不是某一个特定值。那么比例、积分作用使得出水流量的反复波动，最终应该可以稳定，并且实现无差。
所以我认为，不管有无自平衡能力，都可以使用积分作用。只是有自平衡能力的调节对象的参数更容易整定，调节更容易稳定。
据我考察，许多电厂不管三七二十一，全部都加有积分作用，也都能稳定运行。
三、随动调节系统
有人曾经提过：电厂有一种随动调节系统，也就是自动投入时候只要在正常水位范围内，可以稳定在任何一个定值。我不清楚业内是 “随动调节系统”的提法的具体含义。但是根据上面的表述，“可以稳定在任何一个定值”的话，要实现这个功能很简单，就是去掉积分作用，用纯比例调节。因为纯比例调节没有消除静态偏差的功能，当然可以稳定在任何一个值了。
对于与随动调节系统，我想应该还有一种方式：设定值是经常变动的。这样的系统很多：火电厂的滑压运行方式，这个滑压就是压力需要平滑的波动，其设定值就应该是个波动的函数。还有在中调控制下的机炉协调（专业术语叫做AGC）的机组负荷设定值，应该也算是经常变动的。
电力行业之外，这种系统也很多。比如管道焊接中，为了消除热应力，需要对焊接点进行控制下降温度法，这个控制下降的温度设定值，就应该是经常变化的，甚至是用时间函数来确定的。
从这个意义上讲：设定值常变，有三种情况：
1、随便让它变不加控制；
2、是加以控制，根据时间或者其它情况，设定值做一个有规律的修改；
3、设定值是受其他因素控制的函数计算值。
四、对于系统耦合的解决办法
我们之所以专门介绍高低加调节系统，就是因为系统之间存在着耦合，而且这种状况在电厂中非常普遍。下图是一个电厂的低加系统耦合情况示意图。
#4低加的凝结水流入#5低加，#5低加的凝结水流入#6低加。对于#4低加来说，自动投入很简单，没有耦合，用一个简单的单回路调节系统足可以了。可是对于#5低加来说就不大好，因为它要接受#4低加来的凝结水。在有的系统中，上一级低加来的凝结水流量波动不太大，对本系统干扰不大。而如果上一级来的流量波动大，足以大幅度影响本系统的水位的时候，就必须要关注系统耦合了。
解决的办法前面已经说过，加一个前馈。可以对#4低加的输出增加一个流量测点。然后把此流量信号作为本系统的前馈。可是增加流量测点涉及到安装问题。如果用流量孔板测量，需要寻找一个数米长的直管段，拥挤的汽机空间不一定能够找到这么一个直管段；还需要投入一定的费用购买流量孔板和变送器。所以往往许多厂矿没有流量测量装置。那么，我们可以让#4低加输水的执行器反馈作为#5低加水位的前馈信号，虽然不太好，将就着用吧。控制策略原理框图如下：
也有人会说：前馈信号到底能带来多大干扰，需要对干扰情况进行调节的。这个问题在副调的PID调节器内就可以解决。修改比例带的大小就可以解决。不过也有很多的人倾向于给副调的测量值加上一个系数。也行。控制策略原理框图如下所示：
五、几个问题：
1、 为什么要用串级调节，而不能用单PID，在单PID的输出叠加前馈信号？
因为跟踪不好实现。具体道理，在第2-11节，《比例积分微分综合整定》里面咱们已经说过。
2、 死区的设定
前面讲过，死区的设置可以有效避免执行器的动作次数，提高执行器的寿命。但是死区设置过大，不但会影响调节系统的调节精度，而且会造成调节滞后，影响系统稳定性。下图就是死区过大影响系统稳定性的例子：
死区过大影响系统稳定性
那么，死区设置多少合适呢？一般来说，对于高低加系统，其总量程都在1000～2000mm之间，可以在设定值±10～20mm之内不运算。那么死区可以设置为：
10～20/(1000～2000)=0.5～2%
在一般的PID调节器内，死区往往是百分量。所以就可以省写为0.5～2。
如果实际整定过程中，还发现死区过大，可以设置更小。
3、 死区过大的判断
那么怎么判断调节系统是因为死区过大造成的不稳定？
很容易。我们可以观察被调量和输出的曲线。当死区存在的时候，输入偏差在死区以内，调节器的输出曲线是一条水平的直线。如果系统不稳定，并且水平直线过长，就可以判定为死区过大。
当被调量开始回调的时候，输出也跟着回调。可是回调到一定的地步，输出不变了，为什么？死区的存在所致。如果系统不能稳定，死区过大，死区的存在导致回调滞后，下一个回调的波峰推迟出现。如果系统能够稳定且波动较小，说明死区设置合理。合理的死区几乎不会造成回调滞后。
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