摘要：近年来，电厂集控运行与机组协调控制问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先介绍了集控运行系统的工作内容，分析了电厂集控运行存在问题，在探讨集控运行与协调控制改进方式的基础上，结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就电厂协调控制系统设计方案展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：电厂；集控运行；机组；协调控制
1 前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，电厂集控运行与机组协调控制的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对电厂集控运行的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化机组协调控制工作的最终整体效果。
2 集控运行系统的工作内容
如今，人类社会对电能的需求越来越大，为了满足需求，电厂的机组容量也在持续加大，这就要求负荷调节功能的强大与稳定，那么就必须进一步完善现有的协调控制系统。电厂自动化控制的主要方式是集控运行，而机组的协调控制就是集控运行的重要组成部分。
作为电厂的指挥监控中心，集控运行管理系统能够收集各个子系统的信息和数据，并将收集到的所有信息进行分析处理和存储。通过这项工作能够给管理工作提供准确化的信息依据和数据支持，使管理工作更加科学，更加合理。电厂主要依靠集控运行来实行自动化管理，将集控运行与机组协调控制结合起来，就能够对生产流程进行全方位的管理。利用集控系统存储的数据，分析生产系统中各个子系统之间的关系，找出生产系统运行中的不足之处，对症下药，优化生产系统的配置，逐渐完善系统的运行性能。另外，还需注意对生产活动的全过程进行实时监督，对运行故障进行预防，一旦有故障迹象可以及时排除。
3 电厂集控运行存在问题
3.1主汽压力系统
随着技术水平的不断提升，直接能力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。但是，间接能量平衡系统的缺陷仍然非常明显，就是在协调退位时，仍然采用能量平衡公式的知识理论，这与实际生产中的情况是相违背的。
3.2过热气温系统
过热气温调节主要针对的是煤和水的比例调节。而影响机组过热气温的因素有很多，包括给水温度、燃水比例、空气系数、受热面等多个方面。而过热气温系统虽然有着理论基础作为支撑，但是在很多环节的设计上仍然有很多缺陷，因而生产环节的质量无法得到充分保障，过热气温系统的质量控制方面也受到了一定的阻碍。
3.3再热气温系统
再热气温系统相比于单次气温控制，无论是在环节上还是难度上都要更加繁琐。而很多电厂为了节省成本和简化工序，仅仅通过温水来进行温度的调节。但是，这种做法的效果并没有达到预期，相反在一定程度上提升了电厂的成本，增加了经济负担。所以，电厂可以尝试考虑煤气循环等方式来完善再热气温系统。
4 集控运行与协调控制的改进方式
4.1參数控制
系统的负荷一旦出现变化时，会使得负荷调节器的作用受到一定程度的影响。如果此时系统能够恢复稳定，则目标负荷与实际负荷差异会有所降低，前馈信号的动态过程便会结束。而根据这一特点，可以采用控制调节器参数的方法来降低达到目标负荷的要求。而在实际生产中，目标负荷与实际负荷中的差异也可以利用调节器的比例系数调整来实现相对平衡。
4.2调节水功能
4.2.1调节水温度。中间点温度需要被合理设定，因而可以通过分离器，通过手动偏置的方式来控制饱和蒸汽的温度。
4.2.2调节给水量。日常生产活动中，如果采用手动的方式进行给水操作，主调节器的输出量和给定值都会产生变化。如果采用自动给水方式，则可以通过中间温度PID来控制给水量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在正常情况下，生产过程中燃料的消耗与给水量的比例是相对平衡的，只有当燃料产生变化时，给水量才会因为煤水比的变化而增加。
5 电厂协调控制系统设计方案分析
5.1软件系统设计
5.1.1软件架构
主要包括客户端与服务端两层结构，即C/S架构形式，可以通过两端硬件环境优势，合理分配任务管理内容，来控制系统运行成本。承担服务端的为两台服务器，两者之间能够实现数据实时通讯，起到冗余作用，即便其中一台服务器故障，系统也可以通过自动切换的方式转移到另一台服务器端，确保系统安全运行。承担客户端的为操作员站，主要完成客户端信息向服务器的传递，服务器为客户端服务，此种架构形式可以充分发挥客户操作员站处理能力，在客户端处理后再传送给服务器。
5.1.2功能模块
在对电厂协调控制系统进行设计时，可以将其与集控运行管理系统相结合，通过对各子系统运行状态信息的分析，将其作为协调控制的基础。基于此可以将整个系统的控制模块分为将主控系统、汽机主控、锅炉主控以及子系统等四部分，并且每个模块又分为多个子模块，来实现协调控制系统功能的正常运行。其中，结合电厂生产特点，重点为汽轮机与锅炉主控系统，主要功能是维持锅炉、汽轮发电机正常运行，在负荷变化率较大情况下，两者之间能够保证能量平衡，来确保主蒸汽压力的稳定，由此可见两者相互联系、相互影响，如果一个出现故障势必会对另一系统的正常运行产生影响。
5.2硬件系统设计
5.2.1网络架构
主要包括现场控制层、系统服务层、检测控制层三部分。第一，现场控制层。将现场控制站DPU与数据采集DPU站集中安装在与主控室相邻电子设备室内，主要负责接收传感器、变送器传输的信号，并利用预先设定控制策略进行逻辑运算，将最终结果传输给现场执行器[4]。第二，系统服务层。即系统服务器，利用冗余网实现与监控层计算机、控制器连接，实现收据信息的接收与发送。第三，监测控制层。包括操作工程师站、操作员站等，主要实现与服务器的实时通讯，完成各项信息的传输。
5.2.2功能模块
（1）主控系统。对电网自动调度系统传输的ACC负荷指令，以及运行人员手动调整负荷指令进行限速、限幅处理。如果机组主要辅机出现运行问题，保证机组能够自动进入相应控制系统，将负荷调整到相应目标值。
（2）锅炉主控系统。可以在自动模式与手动模式下运行，与汽轮机主控系统在机组不同运行条件下来完成控制功能，指令间的锅炉输出与负载匹配关系。锅炉主控系统具有主蒸汽压力闭环控制能力，以及负荷质量前馈控制功能，来确保输入能量符合电厂锅炉节能要求。其中，前馈控制可以起到“一定概调”作用，即对锅炉输入、输出量关系失衡状态进行调整，确保将能量失衡限制在较小范围内。
（3）汽机主控系统。汽机主控是协调控制系统的执行结构，主要负责协调整个汽轮机整体控制控制，完成各项指令的下达，确保汽机生产活动的正常开展，要求其一般情况下应处于自动状态。汽机主控是机组级协调控制系统与DEH等系统的中间层控制系统，下达指令有由DEH来完成汽轮机调速汽门开度的控制，确保可以获得足够的蒸汽量，满足机组负荷要求，并使得生产系统中锅炉与汽轮机能够处于一个相对平衡的状态。其中，在机跟炉模式下，汽机控制对象为主蒸汽压力，而主蒸汽压力由负荷压力函数生成。
6 结束语
综上所述，加强对电厂集控运行与机组协调控制问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的集控运行与机组协调控制过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
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[3]屈佳木.对火力发电厂中发电机组集控运行技术的分析[J].科协论坛（下半月）.2016（09）：88-89.
论文作者:刘艳军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/30
标签：系统论文; 电厂论文; 机组论文; 负荷论文; 控制系统论文; 汽机论文; 锅炉论文; 《电力设备》2017年第24期论文;