摘要：近年来，随着科技的不断进步和技术的不断革新，我国加大了对各种新能源、新替代材料的研究，并取得了很大的成果。这就给火力发电企业带来很大的机遇的挑战。火力发电企业必须加快对自身体制的改革步伐，淘汰落后的体制，积极部署和调整新的发展战略。电厂生产安全与稳定技术要求不断提升，发电机组集散控制系统集信息技术、计算机网络技术、通讯技术于一体，真正改革创新了传统的集中管理模式，也在很大程度上实现了管理技术与模式的信息化与现代化。发电机组集控运行技术具有较高的自动化水平，将生产运行技术与管控技术模式融为一体，智能化水平较高。 因此本文主要就现代火电站发电机组的集控运行模式进行探讨分析，并提出一些个人观点，以供参考。
关键词：现代火电站；发电机组；集控运行模式；
1 火力发电机组集控运行现状
发电机组的集控运行系统又被称为集散控制系统（DCS），该系统是在大型工业自动化的基础上发展而来的，并且该系统是一种新型的综合控制体系，其建立的主要前提是控制要求的渐变复杂。该控制系统与传统的集中式控制系统相比较具有一定的先进性，它的主要基础是系统的微处理器，主要用来进行发电机组的运行生产过程，并对其进行科学合理的操作和分散控制等。集控运行技术有效综合了Control 控制技术，计算机技术以及相应的通信技术等，此技术的应用实现了管理、操作和显示等方面的集中，还实现了发电机组功能方面、负荷以及危险性等方面的分散工作。因此集控运行技术是现代火力发电厂发电机组中一种先进的控制系统，此系统不但操作便捷，且能够保证整个系统的安全性，在火力发电厂的安全生产过程中起着重要的作用。 现阶段，我国基于传统的集中化管控模式进行了创新性自动化模式探索，集散化控制技术与模式应运而生，但是在发电机组集控运行过程中仍存在一些问题，影响着电厂运行的安全与稳定。主要变现为主汽压力系统的控制分析、过热汽温系统控制分析、再热汽温系统的控制分析应用等。在电厂技术规定中并未对系统应用与分析进行严格要求，以致系统安装与运营过程中核心技术效用的发挥受到阻碍，大大增加了电厂运营成本，还造成了技术浪费。还有一方面主要是技术操作与管理人员的管理与检修疏忽造成的电力事故、设备损毁、管控不到位、成本增加等。
2 火力发电机组集控运行条件分析
电厂火力发电机组集控运行技术是基于电厂集控管理现状优化升级研发的一项技术，它将计算机技术、电子信息技术、数据分析优化调度技术等相结合，具有综合性与实用性。火力发电机组集控技术中包括信息核心技术的应用，集控技术运营中还有相关的条件运行要点，这些要点共同组成了发电机组集控模式。 集控运行系统在火力放电厂电机组正常运行中具有重要的意义，保证发电机组集控运行系统正常运行的前提条件是保证系统设备的质量、不间断的电源设备，做好系统的接地工作等。集控系统在组装和调试过程中很容易收到外部因素的影响。所以在安装时要严格按照相应的安装规范对发电机组的集控运行设备进行有效的保护，以保证设备的质量。在运行该系统时需要保证接地系统的安全性；当与系统对应的电源装置的供电形势发生变化时，需要即使切换时间，避免系统受到较大的影响而停止动作；由于控制室和电子室共用一个空调，空调直具有降温的作用，其湿度不变，这样的环境中很容易产生静电离子，经过长时间的影响，集控装置中的电路板就会受潮，进而导致系统短路而无法正常运行。因此，在发电机组集控运行系统运行前一定要保证各组成分的质量达标，以保证系统的正常运行。
一个完整的集控系统是由多台不同功率的发电机组组成的，因此，集控运行技术的控制模式也有多种。第一，分级阶梯控制模式。此模式将整个控制过程分为几个不同的控制阶段进行分散运行，并完成各个阶段的工作。第二，综合控制模式。此控制模式主要是运用相应的通讯措施和通讯系统来对整个运行系统进行控制。在发电厂和科学技术快速发展的同事形成了集控运行技术，并逐步形成了一种新型的多系统接口控制系统。运用此系统能够有序的链接各控制器，实现整个系统的协调运行。第三，分散控制模式。分散控制模式是相对于传统的集中控制模式而言的。分散控制模式通过对发电机组的分层控制，提高发电机组的控制能力、降低集控运行系统的运行难度。
2.1 集控系统核心技术
电力集控运行技术又称为DCS技术，具有先进性、集约性、综合性、信息化等特点，广泛应用于电力行业运行与管理方面。电力集控系统运行技术集各种电子信息技术于一体，该系统的核心技术主要包括生产运营控制与管理技术，而且每一项技术都有不同的运行网络与模式，还融入不同的系统与技术。火力电厂运行系统中的管理技术主要基于提升管理水平、提高管理效率原则与目的将各项高效的管理技术融于一体，其中比较常见的便是4C技术应用。电力集控系统中的4C技术综合运用于控制与管理全过程，在管理环节主要是用于发电机组运营情况的数据统计与分析，并基于数据分析辅助优化运营调度，此外4C技术用于技术与设备的使用监督管理。火力电厂运行系统中的控制技术主要是将计算机系统与远程控制技术相结合，极大程度地实现了电厂运营控制自动化，4C技术在控制系统中主要用于生产线监控与运营管理技术应用监控等。
2.2 集控技术运行管理
集控运行技术管理首先应该明确技术的运行条件，电厂集控技术运行条件主要包括稳定电源、集控发电机组运行系统接地装置、总控室优化的作业环境等。电厂运行集控技术应用过程中这些装置等外部条件对于电厂的运行安全与稳定影响指数较高，尤其是进行大规模生产线运营状态下，集控技术应用过程中必须进行全面的技术管理。电厂集控技术应用过程中还应该注意几点集控技术要点。首先要对集控技术安装必备的接地装置与电缆抗干扰屏蔽装置。集控技术中包含有纷繁复杂的技术装置，其中电子信息技术与装置具有较高的信号与电路要求，必须为集控装置进行合理又全面的装置布局，减少装置、技术在运行过程中外部干扰因素，为集控技术的应用与运作提供良好的外部环境。其次是集控技术电子装置的电源供应与切换装置不合要求以致整个运行系统用电存在危险隐患，而且电路电源切换装置不合理导致室温自动调节装置等自动化的技术与装置应用质量不达标，短路现象频繁发生。此外，集控技术系统在应用中还要注意仪用空压机装置的使用与检修，尽量保证生产线中积水等。
（1）集控运行系统中控制系统管理
控制系统主要包含DCS系统的硬件、软件、变速器测量的开关以及电缆等相关执行机构组成。集控系统时一个整体，系统中任一环节出现错误都会阻碍到集控运行系统部分功能的正常运行，严重时损坏系统设备。因此，在集控系统运行过程中要对该系统实施全面的管理和维护。在现代科学技术快速发展的环境中集控运行系统根据实际需求，借用计算机网络技术实现集控运行设备性能的升级。
（2）集控运行系统的管理
集控运行系统时建立在微处理器的基础上，此系统的储存量大、安全性高、实用性强。在实际的应用过程中人们只注重对系统硬件设备和管理和维护，而对该系统软件管理重要性的认识还不够。火力发电厂的工作人员在维修时很容易修改该系统的重要性，对集控系统造成很大的损坏。因此在维护集控系统硬件设备的同时加强集控系统软件设备的管理维护，并做好软件工作的肤质和备份工作，以是吸纳集控运行系统统一的、有效的管理。
（3）热机保护系统的管理
设置热机保护系统的主要目的是保证火力发电厂发电机组的运行安全和现场工作人员的人身安全。运用热机保护系统能够在发电机组发生异常情况时，保证发电机组的安全停机，以防止系统设备和辅助设备受到破坏。需要注意的是热机保护系统运行安全值的确定，安全值的设置是热机制造商与设备运行单位共同设定，若是需要修改设备的安全值必须在制造商与设备运行单位的允许下进行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当热机保护系统在运行管理过程中遇到紧急情况时，需要修改系统保护定制，必须严格按照相关的程序进行修改，待紧急情况解除后应立即回复热机系统的保护。
3 集散系统控制技术模式构建及其应用
3.1 电力发电机组主控模式构建
发电机组集控运行系统中主要包括管理技术与控制技术，各项技术的运行都遵循一定的技术模式。在技术应用模式中与传统集中控制技术模式不同的是集散控制技术的分散模式，此外还包括分层控制模式与通讯综合控制模式等。其中分层控制模式是指集控管控中管理与控制技术的应用呈阶梯状管控应用，阶梯化的管控应用主要表现为按照技术等级进行部门职能划分，并实行技术管控责任制，形成集控运行系统中的部门化等级化的工作局面。集控通讯综合控制模式主要是指以计算机技术作为核心管控技术广泛参与集控系统数据的采集与分析，并对综合管控工作开展提供优化数据参考。利用计算机通讯技术构建集控通讯综合控制模式可以实现多系统接口并线运作，既能提高运行效率又有利于电力运行系统的安全运作。
（1）分级递阶式控制
分级递阶式集散控制系统实际上是由分级递阶结构构成的集散控制系统，其实质上就是将一个大的控制系统按功能或结构进行层次分配，将全系统的监视和控制功能划分为不同的级别去完成，各级完成分配给它的功能。这使得分级递阶式集散控制系统具有控制对象特性，在具体运用的过程中，需要根据相应的顺序或程序有步骤的实施。分级递阶式集散控制系统的各级即使分开的又是有联系的，这使得此系统在具体运用过程中需要利用微处理器对基本控制器发送指令，促使基本控制器按照一定程序来完成指令，实现对复杂算法的程序控制，促使发电机组有效运作。另外，在运用分级递阶式集散控制系统中综合控制功能在整个控制运行中发挥重要作用，再实施过程中一定要保证综合控制功能从最高一级决策发出，可以对各级进行协调，促使整个系统运作达到要求。
（2）分散控制
分散控制和集中控制正好相对，因使用传统集中控制系统时，十分容易引发电力生产安全事故，其具有较高的集中度。但分散控制则不同，其可以有效弥补传统集中控制系统存在的不足，并在此基础上对火力发电机组进行详细、深入、全面的控制，增强火力发电机组控制能力，减小火力发电机组运行过程中的难度系数。分散控制系统的工作原理是其具有多个微处理器，每个微处理器承担一个范围围较小的（地域上）控制任务，促使微处理器的控制任务在其承受的范围内，能够有针对性的控制火力发电机组的各个方面，提高火力发电机组控制能力。另外，微处理器还与计算机有效的连接，一旦某个微处理器故障，计算机将会自动显示出来，计算机将会发出自动修复指令，微处理器所具有的自动修复功能将会发挥作用，对故障予以处理，从而促使微处理器可以继续使用。
（3）综合控制
随着电厂实际应用要求的不断提高，DCS系统已发展成为一个系统接口越来越多的控制系统。此种情况下，综合控制主要凭借其所具有的高速数据通道通信系统，可以对整个火力发电机组进行全面的、深入的、合理的控制。伴随着社会的不断进步和科学技术的发展，开拓了计算机网络技术的应用范围，综合控制类型的集控运行技术在现代火力发电机组中充分发挥作用，为保证现代火力发电机组安全、稳定、高效的运作创造条件。在供电需求日益紧张的今天，综合集散控制系统使用高速通讯网路及全数字的马达驱动器和友善的SCADA（数据通讯时间小于250 ms）使用HMI（人机接口）控制，这使得现代火力发电机组的运作情况可以在监控计算机中显示出来，对现代火力发电机组进行实时监控，一旦火力发电机组出现故障，监控计算机将会在第一时间显示出来，促使工作人员及时的处理火力发电机组故障，保证火力发电机组安全。
3.2 电厂集控系统应用的几点建议
火力电厂基于传统的集中化管理模式进行了集散控制模式的创新与应用，在进行集控管控技术与模式构建与应用过程中，具有众多的要点参考，笔者在此就其中的主要系统应用提几点建议。
（1）集控系统中主汽压力系统的应用。电厂主汽压力系统主要应用于电厂发电运行生产过程中的空气处理，尤其是进行生产车间中煤粉量的控制。电厂主汽压力控制系统对于发电生产环境优化具有突出作用，借助该系统可以进行生产线中主汽压的控制，为电力系统安全稳定运营创建良好的环境。主汽压力系统使用过程中要做好系统的性能维护，保证主汽压力的有效控制。
（2）集控系统中的过热汽温系统应用。该系统主要应用与发电机组运行过程中煤水比的控制。过热汽温系统能够进行煤水比的粗调、细调及微调，这种集约化的调节管理能够保证煤水比例均衡，简化生产发电中的机械处理环节，从而利于降低生产成本。该系统应用过程中必须及时进行系统维护，并着重检查集约化煤水比调整处理的有效性。
（3）集控装置中的再热汽温系统应用。该系统应用过程中要注意进行烟风挡板调节及烟气再循环检修，并保证其中的燃烧器装置的使用性能。系统维护中要充分发挥系统中分散化控制模式与等级控制模式效用的发挥，尽量实现各系统的优化管理与控制。
（4）无人值班变电站已经逐渐形成规模 。随着计算机技术的飞速发展，信息技术的大量应用，提高了监控系统、远动工作站运行的可靠性，目前，无人值班变电站的数量已初具规模，如何更好的利用这种规模效应来解决目前存在的普遍问题并不断提高公司运营效益和值班人员薪酬水平是迫在眉睫的问题。
（5）专业高度分化和协同是将来流程再造的重点。目前多数供电企业的机构设置，基本上是按照传统专业设置的，在一定程度上存在资源共享度低和工作界面空白的问题。在变电站总量和输配电总规模翻番的情况下，当前的管理模式存在的问题会更加突出。为了解决这个问题，一是要逐步重视一线技术力量的配置，切实解决一线技术和管理问题，二是提高资源共享，针对传统设置，逐步努力推动流程再造，向专业高度分化的方向发展，努力实现“流水作业”。三是充分利用社会资源，帮助解决长期困扰运行管理部门的“积累”问题，如对非核心和没有安全风险的一般维护保障类工作，从长远发展角度看，适合走“外援”的路子，达到“减负”和节约成本的目的。
结束语：
综上所述，随着经济发展中能源需求的增加，电力发电与管理技术应用方面的要求不断提升。现阶段，我国的电力行业生产与运行广泛应用集控运行技术，极大地提升了电力行业的生产与运营效率，也为电厂生产运营安全稳定提供了便利条件。火力电厂发电组集控技术具有众多的应用优势，加大集控技术的研发与完善势在必行，电厂应该就技术人员管控方面存在问题加大技术培训，以充分发挥集控技术管控效用，形成电厂的信息化、自动化管理局面。
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论文作者:冯宏达
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/20
标签：系统论文; 技术论文; 机组论文; 火力发电论文; 模式论文; 电厂论文; 控制系统论文; 《电力设备》2018年第14期论文;