田 磊

(山西漳電大唐塔山發(fā)電公司，大同 037001)

0 引 言

在電廠運行過程中，集控系統(tǒng)的重要性不言而喻，能夠及時發(fā)現(xiàn)機組與車間生產(chǎn)的變化，并獲得具有實際意義的數(shù)據(jù)，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供有力依據(jù)。在改革開放后，國民生活水平不斷提高，用電總量隨之增加，提高電廠生產(chǎn)效率與安全性顯得十分必要。對此，應(yīng)做好集控運行工作，促進機組協(xié)調(diào)控制水平提升，推動電廠穩(wěn)定快速發(fā)展。

1 電廠集控運行的主要模式

在新形勢下，傳統(tǒng)電機組難以滿足發(fā)展需求，電廠集控運行與協(xié)調(diào)控制的應(yīng)用可為電力生產(chǎn)營造良好環(huán)境。當(dāng)前，電廠集控運行、機組協(xié)調(diào)控制具有三種模式。一是整體控制，該模式以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，針對數(shù)字信息進行分析處理，可將各個設(shè)備聯(lián)系起來，發(fā)揮合力，實現(xiàn)高效運作；二是集合控制，該模式的應(yīng)用十分關(guān)鍵，可有效控制生產(chǎn)過程的各個工序，使傳輸信息更加精準(zhǔn)高效，使生產(chǎn)質(zhì)量與效率得到切實保障；三是分級控制，與分散控制相似，可針對生產(chǎn)階段的多個層次進行管理，使生產(chǎn)過程整體性得到保證。對于上述模式來說，雖然有所聯(lián)系但又存在區(qū)別，可確保集控運行高效完成。

2 電廠協(xié)調(diào)控制的必要性

在電廠運行中，通過協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的應(yīng)用可促進機組各項參數(shù)平衡，使節(jié)能效果得以充分發(fā)揮，對風(fēng)力、燃料等高效利用，負(fù)荷響應(yīng)功能得到全面提升。在協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)應(yīng)用中，可將鍋爐與汽輪機看成是統(tǒng)一整體，二者相結(jié)合共同協(xié)調(diào)運行，整個系統(tǒng)采用自動化運行模式，可有效規(guī)避人工運行的弊端，使工作效率得以提升，操作更具精準(zhǔn)性。同時，運行參數(shù)的變化較小。在機組中各部分均保持相對穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)鍋爐、汽輪機中的局部位置出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)將自動切換到基礎(chǔ)調(diào)節(jié)模式，即BF或者TF方式，避免故障范圍擴大，此舉可為維修人員迅速尋找故障提供更多便利。通過負(fù)荷變化率的應(yīng)用，使機組負(fù)荷得到靈活調(diào)控，有效避免因負(fù)荷更迭更快導(dǎo)致熱應(yīng)力偏高現(xiàn)象，延長機組使用壽命；該系統(tǒng)的監(jiān)控性能較為強大，對機組安全運行有諸多裨益。當(dāng)機組正常運行時，可采用協(xié)調(diào)控制的方式，促進機組負(fù)荷響應(yīng)速率提升，縮短負(fù)荷跟蹤延遲，使機組的負(fù)荷跟蹤作用得到充分發(fā)揮[1]。

3 電廠集控運行與機組協(xié)調(diào)控制措施

3.1 加強軟硬件配置，提高協(xié)調(diào)控制力

3.1.1 硬件方面

硬件配置主要包括網(wǎng)絡(luò)模塊與內(nèi)置系統(tǒng)。對于前者來說，主要包括現(xiàn)場調(diào)節(jié)、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)檢測等內(nèi)容?，F(xiàn)場調(diào)節(jié)主要是接收變送器傳輸信號，將信號根據(jù)事先設(shè)定的運算模式進行計算，將計算結(jié)果傳遞給現(xiàn)場分析設(shè)備。檢測模塊則是系統(tǒng)中的處理設(shè)備，為信息接受和處理提供依據(jù)；分析模塊可與服務(wù)器之間展開通訊，以此實現(xiàn)各站操作員之間的有效交流。對于后者來說，包括鍋爐、整體控制、汽機等多個模塊。通常情況下，爐、機能量平衡可通過能量平衡的方式實現(xiàn)；爐主控利用汽機能量需求信號發(fā)布指令，可使給水、風(fēng)量控制系統(tǒng)之間處于正常工作狀態(tài)，實現(xiàn)二者的平衡，計算公式為：

式中，NRGD代表的是能量平衡信號；P1代表的是調(diào)節(jié)級壓力；PT代表的是機前壓力；PS代表的是壓力預(yù)設(shè)值。鍋爐控制系統(tǒng)的運行模式分為手動和自動兩種，具有主蒸汽壓力閉環(huán)控制力，可對鍋爐的傳輸量進行調(diào)整，降低能量失衡度，促進生產(chǎn)效率提升。汽機模塊的作用在于協(xié)調(diào)汽輪機運行，下達指令等，當(dāng)各系統(tǒng)均處于正常運行模式時，便可實現(xiàn)安全穩(wěn)定的生產(chǎn)。

3.1.2 軟件方面

該結(jié)構(gòu)主要分為客戶端與服務(wù)端兩項內(nèi)容，通過二者協(xié)調(diào)配合，豐富管理內(nèi)容，減少系統(tǒng)運行成本。服務(wù)端由兩臺服務(wù)器構(gòu)成，可實現(xiàn)相互間的信息傳輸與通訊。這樣做的優(yōu)勢在于當(dāng)一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障時，可及時將任務(wù)切換到另一臺設(shè)備上，確保系統(tǒng)始終連續(xù)穩(wěn)定的工作。操作員系統(tǒng)的作用在于向服務(wù)器發(fā)布信息，充分發(fā)揮工作站的處理能力，加速數(shù)據(jù)整合，在分析后傳回服務(wù)器，使整體系統(tǒng)在有序的環(huán)境下運行。在功能系統(tǒng)中，機組協(xié)調(diào)可與集控系統(tǒng)相結(jié)合，針對系統(tǒng)運行狀態(tài)實時監(jiān)控，并獲取最新信息，有助于系統(tǒng)各項功能劃分；電廠中的各模塊下分為許多小模塊，應(yīng)做好各模塊的協(xié)調(diào)工作，促進系統(tǒng)高效運行[2]。

3.2 加強集控管理，促進協(xié)調(diào)控制改進

在電廠運行中，應(yīng)通過強化集控管理的方式，促進協(xié)調(diào)控制改進效率提升。具體措施為：首先，加強參數(shù)控制。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生改變時，負(fù)荷調(diào)節(jié)器的功能將受到影響，如若系統(tǒng)能夠恢復(fù)穩(wěn)定，則目標(biāo)負(fù)荷與實際值均會隨之降低，前饋信號動態(tài)過程便可結(jié)束。在這一特點下，可通過改變調(diào)節(jié)器參數(shù)的方式，達到降低目標(biāo)負(fù)荷的要求。在實際操作中，二者的差異還可通過調(diào)整調(diào)節(jié)器比例系數(shù)的方式來實現(xiàn)；其次，功能調(diào)節(jié)。該項工作主要依靠電廠自動監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞?，將現(xiàn)場采集、主控層、遠端控制聯(lián)系起來，重點對模擬量、溫度等信息進行采集和控制，如圖1所示。在溫度指標(biāo)調(diào)節(jié)中，應(yīng)設(shè)定合理的中間值，發(fā)揮分離器的作用，依靠手動糾偏的方式，使蒸汽飽和溫度得到有效控制；在給水量調(diào)節(jié)中，如若采用手動操作，則主調(diào)節(jié)器的輸出與給定值均會發(fā)生改變；如若采用自動操作，則可通過中間溫度PID對給水量進行調(diào)整。在常規(guī)狀態(tài)下，燃料消耗與給水量比例為均衡狀態(tài)，當(dāng)燃料發(fā)生改變時，隱煤水比發(fā)生變動，才會使給水量隨之增加。

圖1 電廠自動監(jiān)控系統(tǒng)

3.3 多管齊下，完善生產(chǎn)控制方式

在現(xiàn)代化電力生產(chǎn)中，應(yīng)將系統(tǒng)與控制方式相結(jié)合，選出最佳控制方式，促進控制效率提升，具體如下。

(1)生產(chǎn)過程控制。通過協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用，可提高電廠生產(chǎn)過程的控制效率，進而改善電廠生產(chǎn)狀態(tài)，避免安全事故發(fā)生。對此，電廠在生產(chǎn)中應(yīng)滿足控制工作的各項要求。具體措施為：一方面，在集控運行與協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)上開展作業(yè)，使各項生產(chǎn)問題得到有效處理，生產(chǎn)過程得到高效控制；另一方面，在協(xié)調(diào)系統(tǒng)支持下，有助于提高生產(chǎn)階段信息采集與利用效率，使生產(chǎn)過程控制情況得以改善，促進控制成果落實。

(2)生產(chǎn)設(shè)備保護。在生產(chǎn)階段，緊急保護系統(tǒng)的功能在于保護機組與操作者的安全，降低生產(chǎn)風(fēng)險。對此，應(yīng)根據(jù)功能特殊性，與集控和協(xié)調(diào)控制搭配使用，使生產(chǎn)設(shè)備得到有效保護。具體措施為：在集控運行模式下，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，應(yīng)及時閉合協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，避免故障蔓延，滿足設(shè)備保護要求；通過集控與協(xié)調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用，了解設(shè)備運行狀態(tài)，使設(shè)備保護更具針對性。

(3)控制方式優(yōu)化。在新形勢下，為了提高生產(chǎn)狀況，使生產(chǎn)計劃控制方式更加有效，電廠應(yīng)注重控制方式的更新?lián)Q代。具體措施為：重視監(jiān)督控制工作的開展，增加技術(shù)含量，盡可能的滿足生產(chǎn)計劃安全要求；根據(jù)生產(chǎn)實踐要求，不斷優(yōu)化控制方式，增強機組穩(wěn)定性，使電廠控制工作效率達到預(yù)期目標(biāo)，實現(xiàn)生產(chǎn)計劃深入實施[3]。

3.4 完善集中控制模式，健全應(yīng)急處理預(yù)案

在實際工作中，采用遠程監(jiān)控與站內(nèi)值班相結(jié)合的方式，該模式適用于單一電站，集控中心與電站間的距離應(yīng)在50 km以內(nèi)。在該模式下，自控化系統(tǒng)與相關(guān)專業(yè)數(shù)據(jù)均處于建設(shè)階段，集控中心只需開展必要的實時控制工作即可，如構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)操作員站、生產(chǎn)信息傳輸?shù)鹊?，為發(fā)電機組建成過渡打好基礎(chǔ)；其次，集中調(diào)度與現(xiàn)場操作相結(jié)合。在機組初步構(gòu)建中，可采取該模式，要求集控中心與電站之間相距100～1 000 km，通信通道為一對多運行，可保障監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)度系統(tǒng)相連，實時掌握電廠的生產(chǎn)情況，實時接收上級調(diào)度部門的指令，促進各電站設(shè)備的高效運行。中心電站為24 h值班，成本投入控制在最小范圍內(nèi)；最后，健全應(yīng)急處理預(yù)案，一旦電廠因故障導(dǎo)致停產(chǎn)，不但會影響企業(yè)效益增加，還會為用戶日常生活帶來諸多不便。對此，電廠應(yīng)成立突發(fā)事件應(yīng)急小組，做好應(yīng)急處理預(yù)案。加強對小組成員的應(yīng)急培訓(xùn)，培養(yǎng)其各類突發(fā)事件的處理能力，定期舉辦突發(fā)事件模擬演練等等，提高成員反應(yīng)能力與處理能力，一旦出現(xiàn)突發(fā)事故時，應(yīng)急小組可迅速采取科學(xué)應(yīng)對方式，減少人員傷亡與財產(chǎn)損失。

4 結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前人們生產(chǎn)生活的用電量增加，為了提高電廠系統(tǒng)穩(wěn)定性，應(yīng)從集控運行、協(xié)調(diào)控制兩個層面著手，通過加強軟硬件配置、重視集控管理、完善生產(chǎn)控制方式、健全應(yīng)急處理預(yù)案等方式，使機組設(shè)備間的關(guān)系得到良好的協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮機組在電力生產(chǎn)中的作用與價值。在未來的發(fā)展中，還應(yīng)引入先進信息技術(shù)，提高電氣自動化水平，使電廠效益達到最大值，推動整個電力行業(yè)朝著智能化、自動化的方向發(fā)展。