電廠集控運行與機組協調控制應用研究

周燕輝

（京能（赤峰）能源發展有限公司，內蒙古赤峰 024000）

電廠集控運行與機組協調控制應用研究

周燕輝

（京能（赤峰）能源發展有限公司，內蒙古赤峰 024000）

如何完善生產系統，提升生產效率和安全性能成為了電廠日常工作的首要目標。而通過良好的集控運行和機組協調，可以有效實現這一目標。基于此，對電廠集控運行和機組協調系統進行分析，并探究其在生產中的具體運用，進一步促進電廠的穩定運行。

電廠；集控運行；機組協調

集控運行指的是機、爐、電的統一管理和集中控制，而機組協調指的是在群控系統控制下的設備間臺數的增減等。經過國內外的研究和理論發展，現階段的電廠已經出現了各種控制與協調的方案。而這項工作的穩定運行可以促進電廠的電氣自動化，促進技術朝著智能化和自動化的方向發展。筆者也根據自身的工作經驗，結合電廠的生產模式，對控制系統進行了深入探究。

1 電廠集控運行系統

集控運行系統可以理解為是電廠的大腦，也就是符合監控和指揮的場所，對于機組的日常運行、車間的正常生產等情況進行檢測并收集數據，然后進行數據整理分析，并作為重要的數據資料。集控運行是針對整個生產系統而工作的，目的在于促進生產和提升生產效率。作為電廠電氣自動化的保障，集控運行所檢測出的數據能夠有效地配置電廠的總系統，減少生產時可能發生的各種問題，降低故障發生的可能性。另外，這些重要的數據也能為今后的生產和研究工作提供關鍵的理論基礎。

2 電廠集控運行存在問題

2.1 主汽壓力系統

隨著技術水平的不斷提升，直接能力平衡公式也日益成熟，被廣泛運用于主汽壓力系統中，且發揮著重要的作用。但是，間接能量平衡系統的缺陷仍然非常明顯，就是在協調退位時，仍然采用能量平衡公式的知識理論，這與實際生產中的情況是相違背的。

2.2 過熱氣溫系統

過熱氣溫調節主要針對的是煤和水的比例調節。而影響機組過熱氣溫的因素有很多，包括給水溫度、燃水比例、空氣系數、受熱面等多個方面。而過熱氣溫系統雖然有著理論基礎作為支撐，但是在很多環節的設計上仍然有很多缺陷，因而生產環節的質量無法得到充分保障，過熱氣溫系統的質量控制方面也受到了一定的阻礙。

2.3 再熱氣溫系統

再熱氣溫系統相比于單次氣溫控制，無論是在環節上還是難度上都要更加繁瑣。而很多電廠為了節省成本和簡化工序，僅僅通過溫水來進行溫度的調節。但是，這種做法的效果并沒有達到預期，相反在一定程度上提升了電廠的成本，增加了經濟負擔。所以，電廠可以嘗試考慮煤氣循環等方式來完善再熱氣溫系統。

3 集控運行與協調控制的改進方式

3.1 參數控制

系統的負荷一旦出現變化時，會使得負荷調節器的作用受到一定程度的影響。如果此時系統能夠恢復穩定，則目標負荷與實際負荷差異會有所降低，前饋信號的動態過程便會結束。而根據這一特點，可以采用控制調節器參數的方法來降低達到目標負荷的要求。而在實際生產中，目標負荷與實際負荷中的差異也可以利用調節器的比例系數調整來實現相對平衡。

3.2 調節水功能

3.2.1 調節水溫度。中間點溫度需要被合理設定，因而可以通過分離器，通過手動偏置的方式來控制飽和蒸汽的溫度。

3.2.2 調節給水量。日常生產活動中，如果采用手動的方式進行給水操作，主調節器的輸出量和給定值都會產生變化。如果采用自動給水方式，則可以通過中間溫度PID來控制給水量。而在正常情況下，生產過程中燃料的消耗與給水量的比例是相對平衡的，只有當燃料產生變化時，給水量才會因為煤水比的變化而增加。

4 電廠機組協調控制的措施

4.1 硬件配置

4.1.1 網絡模塊。網絡模塊包含現場調節、檢測、系統分析等幾個方面。現場調解的作用是負責接收變送器傳輸的信號，并將這些信號按照事先系統設定好的運算方式進行計算，從而將這些計算結果傳送給現場的分析設備。而檢測模塊是系統的處理設備，信息的傳輸和接受的主要方式［1］。而系統分析模塊的作用在于和服務器之間的通訊，并在通訊環節中實現對于操作員站等地區的有效交流。

4.1.2 內置系統設計。內置系統設計分為整體控制模塊、鍋爐模塊、汽機模塊。一般爐、機能量平衡的控制方式比較簡單，常用方式是利用能量平衡的原則來進行，爐主控采用汽機能量需求信號的方式來發布指令，使給水、風量控制系統之間能正常工作，實現爐、機之間的能量平衡。而能量平衡信號的具體計算公式如下：

NRGD=P1/PT×PS［1+d/dt（P1/PT×PS）］+d/dt（PS）

P1/PT×PS［1+d/dt（P1/PT×PS）］+d/dt（PS）=P1+d/dt（Pd）

其中，NRGD為能量平衡信號，P1為調節級壓力，PT為機前壓力，PS為壓力預設值。

而鍋爐控制系統可以在自動模式和手動模式2種方式下運行，且具有主蒸汽壓力閉環的控制能力，可以對鍋爐的輸出、輸入量進行有效調整，減少能量失衡的程度，提升生產效率。而汽機模塊主要負責協調汽輪機的整體工作，并下達各項工作指令。這樣一來鍋爐和汽輪機都能處于正常運行的模式下，有效地保障生產的穩定性。

4.2 軟件配置

4.2.1 軟件結構。軟件結構主要包含2個方面：客戶端和服務端。通過這兩段的配合工作，可有效管理任務內容，并發揮其優勢，減少系統運行成本。而服務端由2臺服務器組成，可實現互相之間的信息傳輸和通訊。這樣做的好處在于，即便一臺服務器出現問題，也能通過切換方式將任務轉移到另外一臺上，實現系統穩定運行。而承擔客戶端的是操作員系統，主要目的在于從客戶端向服務器發布信息，并發揮操作員站的處理能力，對數據進行整合，分析后再傳送回服務器，整個系統模式能在一個非常有序的模塊下進行工作。

4.2.2 功能系統。電廠的機組協調可與集控運行系統進行完美融合，通過對系統運行時狀態的監控，可獲取即時信息，便于劃分整個系統功能。在電廠中，主要由主控制模塊、鍋爐模塊、汽機模塊和分析系統所組成。各個模塊下又有很多小模塊，以保證系統正常運行，協調好各模塊之間的關系。而通過分析電廠實際生產特點，功能系統主要用于維持汽輪和鍋爐的發電設備能夠穩定運轉，即便是在負荷變化率很大的情況下，也能實現主蒸汽壓力的相對平穩。

5 提升集控和協調能力的方案

5.1 整體管理

對于電廠而言，集控的運行特點是判斷控制方式的理論依據。而集控系統由變送器、盤臺設備等多方面組成。所以，集控系統中有一個環節出現問題都會影響整體的機組功能。所以，要將整套系統當作一個整體來進行管理和維護，確保系統能正常運行。

5.2 及時停機

由于惹急保護系統等設備的作用是保障機組與工作人員的安全，所以在日常的生產過程中，也要及時做好停機工作。即便工作人員能夠對機組可能產生的隱患進行分析和處理，但是各種突發情況一旦產生，對于人員和機組來說都會帶來很大的安全隱患。所以當機組出現非正常反應時，要及時將系統關閉，最大程度降低事故發生的可能性。而機組設備的運行本身是有范圍和極限標準的，因而除緊急情況外，不能夠任意更改設備參數。

6 結語

為了保證電廠系統的穩定性，還需要不斷進行研究工作，并協調好機組設備之間的關系，才能保障電廠的生產效率，提升經濟效益，為我國的經濟發展作出更大的貢獻。

［1］陳毅藝.燃煤電廠集控運行與機組協調控制［J］.科技創新與應用，2016（11）：110.

Research on the Application of Centralized Control Operation and Unit Coordinated Control of Power Plant

Zhou Yanhui
（Beijing(Chifeng)Energy Developments Ltd，Chifeng Inner Mongolia 024000）

How to improve the production system to improve the production efficiency and safety performance,has be?come the primary goal of the power plant daily work.Through the good centralized control operation and the unit coor?dination,this goal can be achieved effectively.Based on this,the power plant centralized control operation and the unit coordinated system were analyzed,and the concrete application in the production was explored,to further pro?mote the stable operation of the power plant.

power plant；centralized control operation；unit coordination

TM621

A

1003-5168（2016）12-0144-02

2016-11-09

周燕輝（1985-），男，本科，研究方向：熱能與動力工程。