试论电厂集控运行及机组协调控制应用

谷明亮，刘艳萍

内蒙古京能康巴什热电有限公司

试论电厂集控运行及机组协调控制应用

谷明亮，刘艳萍

内蒙古京能康巴什热电有限公司

文章分析了电厂集控运行的涵义，同时阐述了机组协调控制的涵义，最后结合多年的工作实践经验，对机组协调控制具体应用的策略进行了分析和阐述。旨在提高电厂集控运行稳定性，保证电力机组整体运行效率。

电厂集控运行；机组协调控制；应用策略

一、分析电厂集控运行、机组协调控制

（一）分析集控运行

通过大量资料文献查阅我们发现，集散控制系统（DCS）应是电厂集控运行核心所在，DCS系统主要的工作任务是集中分散好管理控制。一般而言，这一系统主要是由三个部分构成，分别是综合管理层，集中操作监控层以及现场分布控制层。具体而言，DCS系统是新时代背景下衍生的产物，其比当作是新的一种控制管理模式应用在电厂集控运行中，促使国内电力生产领域朝着自动化生产过程前行。

（二）分析机组协调控制

就燃煤类电厂发电机机组来讲，汽轮机和锅炉是其中最重要的构成部分，是它们将发电机单元连接成一个生产整体，是它们让机组控制实现了自动调节。结合已有经验我们发现，机组自动调节依靠着发电单元以外的电网负荷需求，即要求汽轮机、锅炉等必须具备一定的调节能力。但实际上，汽轮机与锅炉间的调节能力并非一致，反而存在较大差异性。如：就电网运行而言，机组负荷调节需响应快速，但对机组运行而言，机组调节过程必须以可靠安全为前提。需要注意的是，锅炉本身反应的速度较慢，存在较大的热惯性；而汽轮机的反应则非常之快，存在较小的热惯性。因而在具体的机组负荷调节过程中，应用集控运行和机组协调控制非常有必要，其能够有效缓解汽轮机与锅炉运行间存在的各种矛盾。

首先针对机子协调控制这方面，常见的是应用较大型的单元机组控制的方式，即在阶梯式框架控制结构的应用下对汽轮机、常规锅炉等局部运行系统进行控制。这一过程我们能看成是生产控制整体，是在逻辑性控制、自动调节以及连锁保护等功能的结合下，针对不同运行条件和工况对各环节进行控制。通常情况下机组协调控制包含有两种控制形式，一种是CCS-TF，一种是CCSBF（如：图一所示）。机组协调控制对整个电厂机组运行而言，重要巨大，其不仅能够提高机组负荷响应的速度以及机组运行的安全稳定性，而且还能够提升机组整体运行的效率，保持各阶段运行参数平衡性。

图一

二、具体应用策略

（一）实际工程概况。A电厂机组选型是SG3091/27.56-M54X型号2X1000MW的直流塔式锅炉，随后配置了100%和65%的BM⁃CR高旁、低旁隔一个，然后添加一个N1000-26.25/600/600（TC4F）的汽轮机（反式凝汽式）。此机组中使用的发电机为THDF125/67型，最后增加了无刷励磁系统。此外，为了达到预期设计的快速响应需求，应用到CCS-BF这一协调控制方式由汽轮机对机组负荷进行控制。但由于在CCS-BF方式的应用下，主汽压间存在着较大的参数波动情况，这便意味着锅炉与汽轮机在能量上难以保持平衡，因而在具体控制操作中，应根据水的供给、燃料情况等对压力差进行控制与调整，使其保持最佳运行状态。

（二）负荷回路设定。按照相关的上下限限制以及RUNBACK计算情况，首先应设定的是负荷指令，诸如：增减闭锁、负荷升降速率定额以及上下限额定等，随后再将负荷指令发送到制定的汽轮机与锅炉等主控回路中，然后加上AGC系统，实现自动接受和执行电网调频指令。

（三）汽压回路设定。按照负荷指令折算的要求来设置人员手动偏置、主汽压等内容，随后根据增减速率惯性和限制等计算流程，将计算结果发送到锅炉、汽轮机等系统的主控回路中，然后设定滑压运行值，并将其负荷函数设置为f（x）。

（四）汽轮机的主控。一般而言，机组负荷指令即指的是汽轮机主控指令，其是随着锅炉响应而存在的一种具有蓄热和延迟补偿行为，需要再汽轮机响应的应用下适当进行一定的延缓处理，以防出现大幅气压波动现象。需要注意的是，针对一般性负荷指令修正问题，最常用的是增加惯性或压力拉回的办法。

（五）锅炉的主控。锅炉主控指令通常是发送给水、燃料以及风等装置，这一指令是在负荷指令回路以及锅炉燃烧控制系统间形成的接口方式，所进行的压力指令修正或者是机组负荷指令调整的过程。

（六）负荷回路。当运行机组的负荷较高时，容易出现辅机跳闸情况，一旦辅机跳闸便会出现RUNBACK这类工况问题，此时应对燃料输送状况进行调整，以使运行负荷降低，然后应将其转入主控模式，即TF模式，维持较低的机组负荷。针对工程实际概况，我们发现整个电厂运行设备（如：引风机、空气预热器、磨煤机、给水机和送风机等）均具有RUNBACK功能。

这一环节，首先应是激活RUNBACK，根据运行现场锅炉指令反馈以及装置最大出力状况，采取小选运算模式，求值。当实施限速后，能够计算出最大可能处理，当限速后，应将最大输出值计算出来，以激活RUNBACK。然后是复位RUNBACK，此过程包括自动复位和手动复位两种方式。具体将来，自动复位实施的条件是负荷值接近RUNBACK计算的最大负荷值要求，还有炉膛不能有火。

（七）电网回路调频。首先应再汽轮机数字化电液控制系统的应用下改变汽轮机调节阀开度，此过程应遵循电网频率差值，只有在发出调节指令信号后方可进行。具体说来，应是在编码和调制策略的应用下开启信号接收模式，通过水、燃料以及风等供给量的改变，多亿汽轮机内调节阀变化气压偏差进行控制，此外还应增加一定的调频作用力，以将存在于其中的一次性调频、动作反向等问题解决。

三、总结

综上所述，为了确保电厂系统运行的稳定性，要求人们不断对电力机组运行性能进行调节和管控，只有提高集控运行稳定性、机组协调控制有效性，才能使整个的机组运行效率受到保证。

[1]陈毅艺.燃煤电厂集控运行与机组协调控制[J].科技创新与应用,2016,04：110.

[2]邓万平.基于燃煤电厂集控运行和机组协调控制的研究[J].河南科技,2016,13：21-23.