試論電廠集控運行及機組協調控制應用

谷明亮，劉艷萍

內蒙古京能康巴什熱電有限公司

試論電廠集控運行及機組協調控制應用

谷明亮，劉艷萍

內蒙古京能康巴什熱電有限公司

文章分析了電廠集控運行的涵義，同時闡述了機組協調控制的涵義，最后結合多年的工作實踐經驗，對機組協調控制具體應用的策略進行了分析和闡述。旨在提高電廠集控運行穩定性，保證電力機組整體運行效率。

電廠集控運行；機組協調控制；應用策略

一、分析電廠集控運行、機組協調控制

（一）分析集控運行

通過大量資料文獻查閱我們發現，集散控制系統（DCS）應是電廠集控運行核心所在，DCS系統主要的工作任務是集中分散好管理控制。一般而言，這一系統主要是由三個部分構成，分別是綜合管理層，集中操作監控層以及現場分布控制層。具體而言，DCS系統是新時代背景下衍生的產物，其比當作是新的一種控制管理模式應用在電廠集控運行中，促使國內電力生產領域朝著自動化生產過程前行。

（二）分析機組協調控制

就燃煤類電廠發電機機組來講，汽輪機和鍋爐是其中最重要的構成部分，是它們將發電機單元連接成一個生產整體，是它們讓機組控制實現了自動調節。結合已有經驗我們發現，機組自動調節依靠著發電單元以外的電網負荷需求，即要求汽輪機、鍋爐等必須具備一定的調節能力。但實際上，汽輪機與鍋爐間的調節能力并非一致，反而存在較大差異性。如：就電網運行而言，機組負荷調節需響應快速，但對機組運行而言，機組調節過程必須以可靠安全為前提。需要注意的是，鍋爐本身反應的速度較慢，存在較大的熱慣性；而汽輪機的反應則非常之快，存在較小的熱慣性。因而在具體的機組負荷調節過程中，應用集控運行和機組協調控制非常有必要，其能夠有效緩解汽輪機與鍋爐運行間存在的各種矛盾。

首先針對機子協調控制這方面，常見的是應用較大型的單元機組控制的方式，即在階梯式框架控制結構的應用下對汽輪機、常規鍋爐等局部運行系統進行控制。這一過程我們能看成是生產控制整體，是在邏輯性控制、自動調節以及連鎖保護等功能的結合下，針對不同運行條件和工況對各環節進行控制。通常情況下機組協調控制包含有兩種控制形式，一種是CCS-TF，一種是CCSBF（如：圖一所示）。機組協調控制對整個電廠機組運行而言，重要巨大，其不僅能夠提高機組負荷響應的速度以及機組運行的安全穩定性，而且還能夠提升機組整體運行的效率，保持各階段運行參數平衡性。

圖一

二、具體應用策略

（一）實際工程概況。A電廠機組選型是SG3091/27.56-M54X型號2X1000MW的直流塔式鍋爐，隨后配置了100%和65%的BM?CR高旁、低旁隔一個，然后添加一個N1000-26.25/600/600（TC4F）的汽輪機（反式凝汽式）。此機組中使用的發電機為THDF125/67型，最后增加了無刷勵磁系統。此外，為了達到預期設計的快速響應需求，應用到CCS-BF這一協調控制方式由汽輪機對機組負荷進行控制。但由于在CCS-BF方式的應用下，主汽壓間存在著較大的參數波動情況，這便意味著鍋爐與汽輪機在能量上難以保持平衡，因而在具體控制操作中，應根據水的供給、燃料情況等對壓力差進行控制與調整，使其保持最佳運行狀態。

（二）負荷回路設定。按照相關的上下限限制以及RUNBACK計算情況，首先應設定的是負荷指令，諸如：增減閉鎖、負荷升降速率定額以及上下限額定等，隨后再將負荷指令發送到制定的汽輪機與鍋爐等主控回路中，然后加上AGC系統，實現自動接受和執行電網調頻指令。

（三）汽壓回路設定。按照負荷指令折算的要求來設置人員手動偏置、主汽壓等內容，隨后根據增減速率慣性和限制等計算流程，將計算結果發送到鍋爐、汽輪機等系統的主控回路中，然后設定滑壓運行值，并將其負荷函數設置為f（x）。

（四）汽輪機的主控。一般而言，機組負荷指令即指的是汽輪機主控指令，其是隨著鍋爐響應而存在的一種具有蓄熱和延遲補償行為，需要再汽輪機響應的應用下適當進行一定的延緩處理，以防出現大幅氣壓波動現象。需要注意的是，針對一般性負荷指令修正問題，最常用的是增加慣性或壓力拉回的辦法。

（五）鍋爐的主控。鍋爐主控指令通常是發送給水、燃料以及風等裝置，這一指令是在負荷指令回路以及鍋爐燃燒控制系統間形成的接口方式，所進行的壓力指令修正或者是機組負荷指令調整的過程。

（六）負荷回路。當運行機組的負荷較高時，容易出現輔機跳閘情況，一旦輔機跳閘便會出現RUNBACK這類工況問題，此時應對燃料輸送狀況進行調整，以使運行負荷降低，然后應將其轉入主控模式，即TF模式，維持較低的機組負荷。針對工程實際概況，我們發現整個電廠運行設備（如：引風機、空氣預熱器、磨煤機、給水機和送風機等）均具有RUNBACK功能。

這一環節，首先應是激活RUNBACK，根據運行現場鍋爐指令反饋以及裝置最大出力狀況，采取小選運算模式，求值。當實施限速后，能夠計算出最大可能處理，當限速后，應將最大輸出值計算出來，以激活RUNBACK。然后是復位RUNBACK，此過程包括自動復位和手動復位兩種方式。具體將來，自動復位實施的條件是負荷值接近RUNBACK計算的最大負荷值要求，還有爐膛不能有火。

（七）電網回路調頻。首先應再汽輪機數字化電液控制系統的應用下改變汽輪機調節閥開度，此過程應遵循電網頻率差值，只有在發出調節指令信號后方可進行。具體說來，應是在編碼和調制策略的應用下開啟信號接收模式，通過水、燃料以及風等供給量的改變，多億汽輪機內調節閥變化氣壓偏差進行控制，此外還應增加一定的調頻作用力，以將存在于其中的一次性調頻、動作反向等問題解決。

三、總結

綜上所述，為了確保電廠系統運行的穩定性，要求人們不斷對電力機組運行性能進行調節和管控，只有提高集控運行穩定性、機組協調控制有效性，才能使整個的機組運行效率受到保證。

[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,2016,04：110.

[2]鄧萬平.基于燃煤電廠集控運行和機組協調控制的研究[J].河南科技,2016,13：21-23.