加强电厂集控运行与机组协调控制探析

加强电厂集控运行与机组协调控制探析

庄才银

国能粤电台山发电有限公司广东省台山市529228

摘要：现代电厂生产水平的提高，对运行效率和管理质量提出了更高要求。实践中，为保持电厂良好的生产状况，逐步实现其生产效率最大化目标，需加强集控运行和机组协调控制方式使用，扩大控制方式在电厂中的应用范围。

关键词：电厂集控运行；机组协调；控制策略

近年来，我国各方面对用电需求在不断增大，对用电质量要求也在增加。这一方面为我国电厂的发展提供了机遇，但另一方面也对电厂运行效率及生产管理提出了更高要求。通过对电厂实施集控运行和机组协调控制，能有效实现运行效率和管理质量提升的目标。

一、电厂集控运行模式

新形势下，传统电机组难以满足发展需求，电厂集控运行与协调控制的应用可为电力生产营造良好环境。当前，电厂集控运行、机组协调控制具有三种模式。①整体控制，该模式以计算机技术为基础，分析处理数字信息，能将各设备联系起来，发挥合力，实现高效运作；②集合控制，该模式应用较关键，可有效控制生产中各工序，使传输信息更精准高效，切实保障生产质量与效率；③分级控制，与分散控制相似，可针对生产阶段的多个层次进行管理，保证生产过程整体性。对于上述模式，虽然有所联系但又存在区别，可确保集控运行高效完成。

二、机组协调控制

机组协调控制是电厂核心设备的控制与协调，通过发电机组优化配合，在各机组运行的最优功率上，进行生产效能、生产安全性的全面提升，其能在发电元件的自适应条件下，升级生产元件的系统反应，并运用数字化CCS系统进行组网方式的升级，从而将不同发电核心机组，作为统一发电整体协调控制，将功率调整的耗时与耗能降到最低。控制系统可通过不同功率自动化差异计算，对势能效应的差值进行管理分析，并依照组网需求，对负荷变化进行灵活调整，以适应电网智慧化发展趋势。同时，还可通过自动纠偏等过程，进行相关的参数调整，实现CCE-TF系统的全面升级，使各参数始终处于良好配合状态，提升实际运行管理效果。

三、电厂集控运行中存在的问题

1、锅炉热效率低。工业生产中，锅炉汽轮机是其中重要设备，但实际应用中能源消耗高，而且会产生严重的环境污染问题，不利于我国工业的未来发展。大多数锅炉汽轮机是小容量的，因此在燃烧时常出现不完全燃烧问题，降低了热效率，排烟时温度较高，进一步加大了热量损失。大容量的锅炉汽轮机常会在低负荷状态下运行，其内部燃料并未达到完全燃烧效果，造成能源的浪费。

2、自动化水平差。随着技术水平的进一步发展，工业生产中融入了大量自动化装置，以提高工业生产效率和质量。锅炉汽轮机运行时自动化控制装置应用效率低，甚至很多锅炉并未引进自控装置，工作人员并不能完全掌握准确的数据信息，很难及时调整锅炉运行状态，电机在运行时也会受到一定限制，从而出现能源浪费问题。

3、污染大。锅炉汽轮机运行时，燃料的燃烧会释放出烟雾，如今大多数锅炉汽轮机属于层燃模式，燃烧效率相对较低且未达到完全燃烧效果。因此，排放出的二氧化碳等有害气体较多，对环境产生了严重破坏，锅炉汽轮机使用燃料以煤炭为主，燃烧后会释放出大量二氧化硫和二氧化碳，对环境的威胁较大，很可能导致地表温度升高。

四、电厂集控运行与机组协调控制策略

1、优化电厂环境，应用管理系统。电厂集控运行环境稳定性对电厂整体运行效率会产生较大影响，当前在集控运行系统应用中，要注重调控运行环境整体氛围。为对集控运行中信号失稳及信号传递混乱等的控制，相关技术人员要全面优化控制室及电子室环境，可选取分别设定方式，对各项系统参数合理配置，促使后期集控运行系统应用空间有效拓宽。电厂还要对UPS供电模式合理选取，结合系统运行需求对模式灵活切换，防止因电厂构件问题导致集控运行系统各项操作受到影响。针对电厂各项安全事故要选取针对性解决方案，避免事故危害扩大对电厂基本生产能力产生较大负面影响。在全面强化集控运行质量中还要结合电厂运行管理情况建立完善的综合性管理系统，在系统中要融入设备多样化功能维护及功能管理，为后续集控运行各环节操作奠定基础。另外，要提高系统运行稳定性，在各项数据计算中，要通过加热机保护系统性能方式优化数据计算效果，对电厂机组运行管理具有重要意义，能有效降低人为管理操作中的各项误差，为电厂稳定运行提供动力。

2、生产过程控制。通过对集控运行与机组协调控制系统的构建与使用,实现对电厂生产过程的有效控制,能改善电厂生产状况,减少其生产中的问题发生。因此,电厂应将其应用于生产过程中,来满足其控制工作开展要求。①基于集控运行与机组协调控制的电厂生产作业开展,有利于实现存在问题的高效处理,提升电厂生产过程控制水平；②在系统支持下,能提高电厂生产中信息采集与利用效率,改善生产过程控制状况,增强其控制工作落实效果。

3、合理配置电厂系统结构

1)硬件系统

①功能模块。在硬件系统功能模块方面，可划分为主控系统、汽机主控系统、锅炉主控系统。对于主控系统，负责传送ACC负荷指令到电网自动调度系统，并通过工作人员手动操作，调节负荷指令，以完成限速处理等。当发现机组关键辅机遇到运行故障时，要确保机组能顺利通过对应的控制中心，并实现对负荷值的调整，使其最大限度接近标准值。对于汽机主控系统，其属于协调控制系统执行模块，能完成对整个设备系统的综合控制，确保每项指令能切实下达，能保障生产顺利进行，通常，应将其设置为自动运行状态。对于锅炉主控系统，该系统模块能在手动、自动操作模式下运转，与主控系统相结合，可实现对不同状态下机组的有效控制。同时，主控系统还能科学掌控主蒸汽压力闭环，以保证能量的输入满足电厂节能运行规定。

②网络结构。其包括监测调控、系统服务、现场调控部分，其中，监测调控部分涵盖操作员中心、工程师中心等，负责完成与服务终端实时通信，使各类信息得到及时有效沟通与传播。系统服务部分是指系统服务器，通过冗余网连接控制装置和监控部分的计算机，完成对收据信息的收发。现场控制部分是接收变送器、传感器传来的信号，并根据先前制定好的控制措施开展逻辑计算，最后把计算结果发到现场执行设备。

2)软件系统

①功能模块。电厂机组协调可与集控运行系统完美融合，通过对系统运行时状态的监控，获取即时信息，便于划分整个系统功能。在电厂中，由主控、锅炉、汽机模块及分析系统组成。各模块下又有很多小模块，以保证系统正常运行，协调好各模块间关系。通过分析电厂实际生产特点，功能系统用于维持汽轮和锅炉发电设备稳定运转，即便在负荷变化率大工况下，也能实现主蒸汽压力的相对平稳。

②软件架构。其包含客户端和服务端，通过这两端的配合工作，有效管理任务内容，并发挥其优势，减少系统运行成本。服务端由2台服务器组成，可实现互相间的信息传输和通讯。这样即便一台服务器出现问题，也能通过切换方式将任务转移到另一台上，实现系统稳定运行。而承担客户端的是操作员系统，旨在从客户端向服务器发布信息，并发挥操作员站的处理能力，整合数据，分析后再传送回服务器，整个系统模式能在有序模块下工作。

4、优化控制方式。①在集控运行与机组协调控制系统应用中，电厂可开展有效监督及控制作业，提高在电厂生产中的技术水平，这样能在最大程度上保证电厂生产效率，实现电厂的生产计划。②在集控运行与机组协调控制系统影响下，可优化生产中的控制方式，增强电厂机组本身稳定性。此外，还可提高其他方面的控制水平，保证电厂机组运行达到预期生产目标，为促进生产计划的深入发展奠定良好基础。

参考文献：

[1]张伟.关于电厂集控运行与机组协调控制探讨[J].中国高新区,2017(18):111-112.