摘要：近几年随着技术的发展和社会对用电量的增加，电厂也在不断地进行管理改革和技术创新，不断地加大资金，引进先进设备和技术用来提升企业的竞争力。越来越多的先进设备和技术的引进，不仅保证了企业生产运行的安全性，同时也保证了生产效率。电厂集控运行是指机、炉、电三者集中地控制和统一管理，机组协调是指将锅炉、汽轮发电机组作为一个整体进行控制，以满足机组负荷要求为主要控制目标，保持主蒸汽压力等主要参数在允许范围，兼顾机组效率和节能减排要求的单元级控制系统，主要包括机组负荷指令控制、机炉主控、一次调频、辅机故障减负荷等控制回路。一直以来安全问题是企业的重中之重，在引进先进设备和技术后，生产系统的技术也变得越来越复杂，在这样的背景下，必须对系统进行严格的控制。为了实现统一的管理调控，并且提高企业的生产效率，现在新型的集控运行方式加上机组的协调控制已经广泛的应用到全国各大电厂里面，而本文就针对电厂集控运行与机组协调控制的应用问题进行深层次的探讨和研究分析。
关键词：电厂；集控运行；机组协调控制；应用
引言
现在社会的快速发展和工厂的兴建，加大了社会对电力的需求，而为了满足社会的需求，电厂的机组容量也在不断地增加。而在机组深度调峰、长时间高负荷的工作环境下，为了保证系统的稳定性和安全性，就需要完善电厂的协调控制系统。随着自动控制理论的发展和延伸，电厂的自动控制系统以集控运行为主，而机组的协调控制在集控运行起到了至关重要的作用，所以，为了提高电厂自动控制系统的安全性和稳定性，使得电厂在长时间的高负荷生产条件下、升降负荷过程中还能可靠地运行，就有必要对集控系统和机组协调控制进行深层次的研究。
1. 集控运行概述
集控运行是电厂在进行生产中重要的部分，为系统运行中取得的良好效果，保障了电厂节能降耗、稳定运行和安全生产。集控运行可以通过自动化系统对电厂进行实时控制，并且可以随时取得机组运行工况、车间生产状况等信息。通过收集信息并进行实时监控分析，可以消除电厂在运行过程中存在的安全隐患，并且还能提高电厂的生产效率，在升降负荷过程中、连续高负荷的生产条件下，稳定的进行生产计划。在电厂进行生产实践中，通过对集控运行的合理运用，可以最大限度的降低设备的故障发生率，从而可以降低生产成本，提高经济效益，不仅为电厂的发展和管理提供了科学的经验，还能促进我国电厂的稳定发展。
电厂集控运行的核心在于集散控制系统，而集散控制系统的关键在于集中管理和分散控制。从其系统组成方面来看由三级组成，即上位综合管理层、中间集中操作监控层和下位现场分布式控制层。集散控制系统的应用促进了我国电厂发展朝着自动化进程迈进了一大步。
2. 电厂集控运行存在的问题及应对策略
2.1 存在的问题
虽然现在电厂集控运行朝着自动化发展，但是在其发展过程中仍然存在着一些不能忽略的问题，影响着集控运行系统的应用效果：
（1）主汽压力系统；随着技术水平的不断提升，直接能量平衡公式也日益成熟，被广泛运用于主汽压力系统中，且发挥着重要的作用。虽然将间接能量平衡系统引入到电厂主汽压力系统中，完善了调节功能，但是在系统运行过程中存在着协调退位（什么是协调退位）方面与电厂实际的生产情况不相符，仍然采用能量平衡公式的知识理论，从而加大了系统运行的风险。
（2）过热汽温系统；过热汽温调节主要针对的是煤和水的比例调节，但是给水温度、空气系数、受热面等都会成为影响机组过热汽温的因素，虽然有一定的理论作为支撑，但是在设计中存在很多的缺陷，因而生产环节的质量无法得到充分保障，从而导致在应用中缺乏质量保障。
（3）再热汽温系统；再热汽温系统相比于单次汽温控制，在难度上还有设计的环节上都比单次汽温控制要难，有的电厂再热汽温系统运行中由于其温度调节方式不恰当会增加电厂运行成本，例如，为了节省成本，通过减温水来进行温度调节，不仅没有达到预期效果，相反还增加了成本；
2.2 应对策略
为了电厂的长远经济效益和发展，针对以上在电厂集控运行中存在的问题应提出优化方案，从而最大限度发挥集控运行系统的潜在应用价值。针对以上问题提出有效策略：
（1）在进行主汽压力系统运行参数调节时应注重参数的合理控制，并且搭配使用负荷调节器，优化间接能量平衡系统使用功能，提升集控运行水平；
（2）电厂技术人员应在进行系统设计工作时要考虑到过热汽温系统的功能特性，给与可靠地质量保障，确保系统运行的有效性；
（3）电厂技术人员应当对节水温度调节与给水量调节的合理的使用，完善系统服务功能，从而使得在再热汽温系统运行中，具有更高的科学性。
3. 协调控制的重要性分析
3.1 确保机组运行效率
通过机组协调控制系统，能够最大限度实现机组内部各参数的平衡性，能够有效实现风、燃料等物料的充分利用，达到节约能源，提高生产效率的目的，并且还能最大幅度提升机组的响应功能。
3.2 是机组安全运行的基础
在机组协调控制系统中，汽轮机与锅炉可以当做是一个整体，在电厂运行过程中，两者进行协调运行，并且在自动化系统的控制下，可以最大限度避免由于人为误差带来的损失，可以确保系统的精确程度和可靠性。在机组协调控制系统中，运行参数波动变化很小，整体而言，机组各部分都保持着相对稳定的状态。在锅炉或者汽轮机出现某些设备非正常掉线情况时，协调控制系统会自动转换到基础调节方式，避免故障的蔓延，不仅最大限度减少事故发生率，同时也为后期检修工作提供便利。
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3.3 提升机组的响应速度
当电厂在机组协调控制系统下正常运转工作时，此时通过对生产采用协调控制方式，可以提高机组响应速率，并且减少负荷跟踪延迟等情况的发生，实现负荷跟踪的目的。
4. 优化协调控制系统的方法探究
4.1改变负荷调节器参数
负荷调节器虽然对系统的参数具有一定调节作用，但是，当系统内负荷出现变化时，会削弱调节器的调节作用。当系统负荷出现变化时，在负荷前馈信号的调节下，当系统负荷再次到达稳定状态时，也就是实际负荷和目标负荷最大限度接近时，此时负荷前馈信号就结束动态调节过程。根据调节器这种动态调节过程，可以最大限度的提高调节能力，我们可以采取相应的措施来提高调节器的调节能力，从而可以弥补负荷给调节器带来的影响，例如改变调节器的参数。
4.2优化给水工作
（1）保持合理的中间点温度；在进行中间点温度设定时，通常是由电厂的操作人员进行手动偏置处理，而手动操作难免会带来一定的误差，所以，应保持合理的中间点温度。中间点温度的确定，需要合理优化不同压力下的饱和温度特性曲线，提前调节煤水比达到能量平衡，增加或者减少给水，达到中间点温度的稳定，从而稳定蒸汽温度。同时为了弥补手动偏置中存在的误差，可以结合调节减温水比例，两种方式结合使用可以保持合理的中间点温度偏差，同时满足新蒸汽温度。
（2）给水流量；电厂的给水方式分为自动和手动，当给水模式处于手动时，给水量的改变会引起主调节器输出量的改变，而中间点温度会影响给定值的改变。在自动给水模式下，当机组处于正常运转状态时，此时煤水比处于稳定状态，所以，当燃料量变化了，那么煤水比也发生一定变化，所以给水流量也会影响系统的运行效率。这就需要在燃料量变化过程中给予给水调节一定的前馈作用，基本达到煤水比的动态平衡，从而稳定中间点温度。
5 电厂集控运行与机组协调控制应用
5.1 生产过程控制方面的应用
通过电厂集控运行与机组协调控制系统的使用，可以有效的改善电厂目前的生产状况，并且通过对电厂生产过程实施有效控制，也减少了电厂在生产过程中其他问题出现，所以，电厂在将系统运用到生产过程中时，表现在以下方面：（1）在进行集控运行与机组协调控制作业过程时，可以最大效率的解决系统中存在的问题，提升电厂系统的控制水平和可靠性；（2）在电厂集控运行与机组协调控制系统的支持下，有助于系统对电厂生产作业过程中数据采集，提高电厂控制水平。
5.2生产设备保护方面的应用
任何企业在生产过程中都存在紧急保护系统，其作用主要是最大限度保障人员的生命安全和降低设备损坏风险。在电厂生产过程中也存在紧急保护系统，因此在设计时，需要结合该系统的功能特性，与集控运行与机组协调控制协调配合，实现紧急保护的功能。主要体现在：（1）当电厂的设备出现故障时，此时紧急保护系统便及时退出机组协调控制系统，从而最大限度的保护设备和人员安全，避免了事态继续恶化的风险，同时及时的停运故障设备，也为后期的事故处理提供了方便，可以有效保护设备；（2）为了保护电厂设备，在设计时应将集控运行及机组协调运行控制方式运用到设备的运行过程中，不仅可以了解设备实时运行情况，还能够更有针对性的保护设备。
5.3 优化控制方式方面的应用
现在社会朝着资源节约型和环境友好型方面发展，在新的形势下，电厂在生产过程中也存在机遇和挑战，所以为了保证电厂生产计划实施的有效性，在保证自身良好的生产状况下，电厂应优化目前的控制方式，重视集控运行与机组协调控制方式使用。具体表现在以下方面：（1）优化控制方式时，应充分考虑到集控运行与机组协调控制的应用优势，并且开展控制工作，提高技术含量，从而满足生产计划要求，提高电厂的效益，为长远发展奠定基础；（2）电厂在集控运行与机组协调控制作用下，针对生产过程中的控制方式要不断的提出优化方案和控制方案，增强电厂机组稳定运行，从而达到预期效果，同时也促进了控制工作在实践中的开展。为了达到生产实践中的效果和目标，电厂应充分提高集控运行和机组协调控制方式利用效率。
结语
经过几十年的研究发展，现在电厂已经出现了不同的控制协调方案，并且电厂控制系统的稳定性和可靠性将直接影响到电厂的生产和安全。机组协调控制的稳定可以促进电厂的电气自动化发展，同时也影响着电厂管理技术朝着智能化和自动化发展。通过以上研究论述，电厂集控运行与机组协调控制在电厂系统运行安全方面具有重要意义，从全国的电厂系统运行方面来看，大多数的电厂在集控运行方面都存在一些问题，这些问题必须提出针对性的解决措施，同时还要对电厂集控运行与机组协调控制系统的方案进行优化处理，优化方案设计时应充分考虑到软件系统和硬件系统方面的设计，这样才能确保电厂的长远发展。
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论文作者:王本龙
论文发表刊物:《电力设备》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/21
标签：电厂论文; 机组论文; 系统论文; 负荷论文; 控制系统论文; 温度论文; 调节器论文; 《电力设备》2019年第14期论文;