電廠集控運行與機組協(xié)調控制探討

崔金偉

（寧夏京能寧東發(fā)電有限責任公司，寧夏 靈武 750400）

電廠集控運行與機組協(xié)調控制探討

崔金偉

（寧夏京能寧東發(fā)電有限責任公司，寧夏 靈武 750400）

隨著科學技術的不斷發(fā)展，我國電廠的生產要求也逐漸提高。電廠不斷地加大資金和技術投入，引進了許多新型的設備和技術，以此來保證生產系統(tǒng)的安全和性能。生產系統(tǒng)的技術越來越復雜，就要求對系統(tǒng)運行進行嚴格的控制。新型的集控運行方式如今已在我國的電廠中得到了廣泛的應用，再加上機組的協(xié)調控制，就可以實現(xiàn)統(tǒng)一管理調控，提高生產系統(tǒng)的效率。本文詳細地分析和探討了集控運行系統(tǒng)以及機組協(xié)調控制。

電廠；集控運行；機組協(xié)調控制

0 引言

如今，人類社會對電能的需求越來越大，為了滿足需求，電廠的機組容量也在持續(xù)加大，這就要求負荷調節(jié)功能的強大與穩(wěn)定，那么就必須進一步完善現(xiàn)有的協(xié)調控制系統(tǒng)。電廠自動化控制的主要方式是集控運行，而機組的協(xié)調控制就是集控運行的重要組成部分。為了提高電廠生產系統(tǒng)運行穩(wěn)定性與可靠性，我們有必要深入地探討集控系統(tǒng)和機組協(xié)調控制。

1 集控運行系統(tǒng)的工作內容

作為電廠的指揮監(jiān)控中心，集控運行管理系統(tǒng)能夠收集各個子系統(tǒng)的信息和數(shù)據(jù)，并將收集到的所有信息進行分析處理和存儲。通過這項工作能夠給管理工作提供準確化的信息依據(jù)和數(shù)據(jù)支持，使管理工作更加科學，更加合理。電廠主要依靠集控運行來實行自動化管理，將集控運行與機組協(xié)調控制結合起來，就能夠對生產流程進行全方位的管理。利用集控系統(tǒng)存儲的數(shù)據(jù)，分析生產系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)之間的關系，找出生產系統(tǒng)運行中的不足之處，對癥下藥，優(yōu)化生產系統(tǒng)的配置，逐漸完善系統(tǒng)的運行性能。另外，還需注意對生產活動的全過程進行實時監(jiān)督，對運行故障進行預防，一旦有故障跡象可以及時排除［1］。

2 優(yōu)化協(xié)調控制系統(tǒng)的方法探究

（1）改變負荷調節(jié)器參數(shù)。負荷調節(jié)器具有一定的調節(jié)作用，但有時系統(tǒng)的負荷會發(fā)生變化，一定程度上削弱了調節(jié)作用。負荷調節(jié)器的特點是一旦系統(tǒng)負荷恢復了穩(wěn)定的狀態(tài)，即實際負荷和目標負荷比較接近時，負荷前饋信號就會結束動態(tài)過程。根據(jù)負荷調節(jié)器的這一特點，我們可以采取相應的措施來提高調節(jié)器的調節(jié)能力，彌補變化的負荷給調節(jié)器帶來的負面影響，例如改變調節(jié)器的參數(shù)就是一種比較有效的方法。

（2）優(yōu)化給水工作。1）保持合理的中間點溫度。在實際工作中，電廠一般是由技術操作人員來對中間點溫度進行手動偏置處理，但是這種處理方式不可避免地會存在一定程度的偏差。為了彌補手動偏置的不足，還有一種比較好的方式是調節(jié)減溫水比例。兩種方式結合起來運用，可以有效地保持合理的中間點溫度。2）給水流量。電廠的給水方式有手動和自動兩種模式。在手動給水模式中，水量的改變會引起主調節(jié)器輸出量的改變，中間點溫度的改變會引起給定值的改變。在自動給水模式在一般情況下，若機組的運行處于正常狀態(tài)，煤水比也一直處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，所以燃料量的變化，就會造成煤水比的變化，那么給水流量也會隨之發(fā)生變化了［2］。

3 電廠協(xié)調控制系統(tǒng)設計方案分析

3.1 軟件系統(tǒng)設計

（1）軟件架構。協(xié)調控制軟件系統(tǒng)的架構主要組成部分是服務端和客戶端，它的優(yōu)勢在于它能夠對兩端的硬件進行環(huán)境分析，科學化、合理化地對管理工作進行分配，借此來達到控制系統(tǒng)運行成本的目的。此架構中的服務端有兩臺可以同時工作的服務器，它們之間可以進行實時通信，分享數(shù)據(jù)信息。之所以設計兩臺服務器，就是為了避免服務器出現(xiàn)故障后影響系統(tǒng)運行的問題出現(xiàn)。當一臺服務器出現(xiàn)故障后，還可以自動切換到另一臺，讓它獨立承擔服務端的工作。客戶端的工作是由操作員站來完成的，它的主要職能是給服務端傳遞信息，以保證服務端能夠接收并完成客戶端的要求。這種軟件架構模式能夠考驗客戶端操作員站處理信息的能力。

（2）功能模塊。在設計電廠的協(xié)調控制系統(tǒng)，要充分考慮到盡量使集控運行系統(tǒng)和協(xié)調控制系統(tǒng)相結合，它們緊密結合分析出的數(shù)據(jù)和信息時電廠機組協(xié)調控制工作的基礎。

系統(tǒng)的協(xié)調控制有四大功能模塊，分別是主控系統(tǒng)、汽機主控、鍋爐主控和子系統(tǒng)。這四個小模塊又都可以分為多個子模塊，所有的模塊一起工作來保證協(xié)調控制系統(tǒng)運行的安全和性能。

3.2 硬件系統(tǒng)設計

（1）網絡架構。協(xié)調控制硬件系統(tǒng)的網絡架構主要由三個部分構成，即現(xiàn)場控制層、系統(tǒng)服務層和檢測控制層。首先，現(xiàn)場控制層的工作方式為：在與主控室相鄰電子設備室內，集中安裝現(xiàn)場控制站DPU與數(shù)據(jù)采集站DPU，它們的主要工作是接收信號，再進行邏輯運算，傳輸運算結果，反饋給現(xiàn)場執(zhí)行器。其次，系統(tǒng)服務層的主要功能是對冗余網進行有效利用，連接監(jiān)控層的計算器和控制器，接受和發(fā)送收據(jù)信息。最后，檢測控制層的主要工作機構是操作工程師站和操作員站，它能夠與服務器進行實時通訊，傳輸各項信息。

（2）功能模塊。硬件功能模塊主要包括以下幾個部分：其一，主控系統(tǒng)。主控系統(tǒng)的工作是限速、限幅處理電網自動調度系統(tǒng)傳輸?shù)摩C負荷指令和運行人員手動調整負荷指令。萬一機組中的主要輔機發(fā)生了運行故障，要確保機組能夠主動進入相應的控制系統(tǒng)，并調整負荷，使之與目標值相適應。其二，鍋爐主控系統(tǒng)，它由自動和手動兩種運行模式。在機組的不同運行條件下，鍋爐主控系統(tǒng)與汽輪機主控系統(tǒng)相配合來完成控制的功能，對鍋爐的輸出工作和負載匹配關系作出相關指令。它能夠控制主蒸汽壓力閉環(huán)以及負荷質量前饋，以此來保證輸入能量能夠適應電廠鍋爐的節(jié)能要求［3］。其三，汽機主控系統(tǒng)。它在協(xié)調控制系統(tǒng)中的主要工作對象是整個汽機，對其進行協(xié)調控制，保證汽機的生產活動能夠正常運行，一般來說汽機主控系統(tǒng)都應該處在自動控制的狀態(tài)之中。一般是由汽機主控系統(tǒng)下達指令，再由DEH系統(tǒng)來實施對汽輪機的控制，調整汽門開度，以保證蒸汽量能夠滿足機組負荷的需要，并使鍋爐與汽輪機之間能夠保持一個相對平衡的狀態(tài)。

而今，電廠機組在運行的過程中承擔著越來越大的負荷，所以起控制和協(xié)調作用的系統(tǒng)一定要跟上負荷的需要。集控運行和協(xié)調控制都是電廠管理中的重要課題，我們可以從一個新的角度出發(fā)，研究二者之間的相互聯(lián)系。

［1］陳毅藝.燃煤電廠集控運行與機組協(xié)調控制［J］.科技創(chuàng)新與應用，2016（04）∶110.

［2］蔣甲丁.火力發(fā)電廠協(xié)調控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)［D］.廈門大學，2014.

［3］李輝.火電廠集控運行管理系統(tǒng)［D］.吉林大學，2015.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.150