600MW機組控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制優(yōu)化策略

王江偉　崔戰(zhàn)勝　魯尚鑫

摘 要 隨著我國電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，近幾年來也推動了600 MW機組的廣泛應(yīng)用。但是在實際運用中，600 MW機組也出現(xiàn)了一系列急需解決的問題。文章分析目前600 MW機組控制系統(tǒng)存在的一些弊端，并提出了相應(yīng)的協(xié)調(diào)控制優(yōu)化策略。

關(guān)鍵詞 600MW機組；控制系統(tǒng)；優(yōu)化策略

中圖分類號：TK323 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）08-0181-02

隨著我國經(jīng)濟得到了非常繁榮的發(fā)展，使得我國的科學(xué)技術(shù)水平有了非常重要的發(fā)展以及進步，其中對于電力系統(tǒng)的工作過程中的相關(guān)的工作也提出了更高的要求和標準。在電網(wǎng)系統(tǒng)工作的過程中火電機組熱控的電子自動化的工作水平的好壞，在一定程度上直接影響著經(jīng)濟市場上企業(yè)或者公司進行相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)、生產(chǎn)技術(shù)以及技術(shù)的管理水平的好壞。要想讓電網(wǎng)工作過程中需要的資源或者能源能夠達到最優(yōu)化的配置，那么機組AGC作用或者職能的投產(chǎn)就需要盡快的進行。其中CCS能夠成為AGC投運的前提以及基礎(chǔ)，同時能夠確保它在很長一段時間內(nèi)都能夠比較穩(wěn)定的工作或者運作，這樣就不僅僅使得機組達到最優(yōu)化、提升機組的發(fā)電功率或者機組在工作運作過程中的比較穩(wěn)定性以及可靠性這些理想成為現(xiàn)實，與此同時在一定程度上也能夠減少相關(guān)的工作人員在工作過程中的勞動強度。

所以我們就需要將CCS系統(tǒng)或者與其相關(guān)的子系統(tǒng)控制策略不斷地進行優(yōu)化設(shè)置，并且也需要對相關(guān)的子系統(tǒng)工作過程中運用的參數(shù)進行相關(guān)的調(diào)整或者修正，最終能夠達到CCS系統(tǒng)能夠在比較長的時間周期中更好地、更穩(wěn)定地進行投運。

由于這些年來我國對于電力系統(tǒng)或者電網(wǎng)資源的研究與發(fā)展得到了比較快速的發(fā)展和進步，所以增加單元機組容量以及發(fā)電廠的上網(wǎng)競爭也越來越競爭激烈，這樣就使得發(fā)電廠對于機組在工作過程中的穩(wěn)定性以及安全性或者經(jīng)濟性都提出了越來越高的要求或者標準。從這些信息中可以看出現(xiàn)在的相關(guān)研究工作者以及學(xué)者將怎樣進行優(yōu)化協(xié)調(diào)系統(tǒng)和相關(guān)的子系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，從而確保機組在工作過程中才能夠達到安全性、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟性同時具備的優(yōu)勢這個問題作為了研究或者討論的重點和難點。

1 電廠600 MW機組控制系統(tǒng)的工作流程

大部分電廠在工作過程中使用的機組是600 MW燃煤凝汽式機組，其中鍋爐是亞臨界自然循環(huán)中間再熱汽包爐，并且制粉系統(tǒng)在工作過程中使用的是5臺正壓直吹式中速磨，四角切圓燃燒，五層煤粉，三層油。自投產(chǎn)使用以來，因為在工作過程中控制的方式方法比較多、調(diào)整或者修正參數(shù)的配置不夠良好以及控制策略不夠完善等等問題，使得600 MW機組控制系統(tǒng)不能夠在長時間的工作過程中進行穩(wěn)定的投產(chǎn)，相關(guān)的工作者將控制方式方法、調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)以及控制策略進行了相應(yīng)的修改或者更改，最終能夠讓600 MW機組控制系統(tǒng)在長時間的工作過程中穩(wěn)定投入，與此同時非常順利的投入了AGC控制。

2 電廠600 MW機組控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略及參數(shù)優(yōu)化操作

1）600 MW機組控制系統(tǒng)存在的問題或者漏洞。電廠所使用的控制策略主要分為六種方式，其中分別為：基本控制方式（BASE），鍋爐的跟隨方式（BF），汽機跟隨方式（TF），汽機跟隨方式的基礎(chǔ)上的過度方式（TF2），以鍋爐跟隨的方式作為核心的協(xié)調(diào)控制方式（CCBF），以汽機跟隨的方式為核心的協(xié)調(diào)控制方式（TFBF），由此可見600 MW機組采用的控制方式比較多，與此同時每個方式方法在進行切換的時候能夠設(shè)置兩秒鐘的保持，這樣就使得協(xié)調(diào)邏輯的復(fù)雜性在一定程度上增加了不少。

上面提到的TF2方式是過度方式，在投入鍋爐以及汽機主控自動之后，以及機組出現(xiàn)RUNBACK之后就能夠進入TF2的方式，在這樣的方式下，汽機控制主汽的主要壓力，并且鍋爐能夠控制符合，汽機以及鍋爐的主控器之間就沒有了協(xié)調(diào)信號。把TF2的控制方式方法投入工作之后就會出現(xiàn)鍋爐主控器只能夠控制負荷卻不能夠顧及到主汽壓的現(xiàn)象，與此同時汽機主控器也會出現(xiàn)類似的現(xiàn)象，汽機主控器只能夠控制壓力卻不能夠顧及到負荷的相關(guān)的問題，這樣的工作過程將會使得鍋爐與汽機不能夠很好的匹配，從而造成機組調(diào)整的惡化的結(jié)果，最終可能會使得機組不能夠安全以及穩(wěn)定的進行運作。

在正常的運作情況下投入CCTF的方式，這種方式的工作能夠使得汽機控制壓力，同時鍋爐控制負荷，但是這樣會使得鍋爐的蓄熱能量不能夠被充分的利用，負荷響應(yīng)的速度也比較緩慢，并且也會出現(xiàn)控制效果不是特別良好的現(xiàn)象，最終不能夠滿足AGC投入的標準或者要求。

2）優(yōu)化協(xié)調(diào)控制策略。近年來，我國對于電力系統(tǒng)工作以及有關(guān)電力的很多規(guī)章制度有了非常多的改變，這樣就使得所有的發(fā)電廠以及發(fā)電公司之間有了更多的競爭，與此同時電網(wǎng)對于電廠的負荷的響應(yīng)的速度的標準或者要求需要提高到了新的階段，因此大部分電廠開始在工作過程中進行機組的投產(chǎn)工作，并且在工作過程從機組投產(chǎn)以來一直運用汽機跟隨的方式的協(xié)調(diào)控制方式方法。汽機跟隨方式的協(xié)調(diào)控制方式方法在工作過程中汽機主要控制主汽的壓力，鍋爐同時控制負荷，但是負荷進行響應(yīng)的速度比較緩慢，相關(guān)的工作人員為了達到提升機組在工作過程中的負荷響應(yīng)速度，所以將原先設(shè)計中基于汽機跟隨方式的協(xié)調(diào)控制方式方法進行了改變，并且將其改變?yōu)榱嘶阱仩t跟隨方式，作出這個改變的主要原因就是系統(tǒng)可以比較充分的運用汽包的出蓄熱功能，這樣能夠在很大程度上提升機組在負荷響應(yīng)速度。在調(diào)整的工作過程中，鍋爐的響應(yīng)速度比較緩慢，汽機的響應(yīng)速度比較快速，這樣就會使得汽機在進行調(diào)門的動作的時候可能會出現(xiàn)主汽壓力的改變，主汽壓力的穩(wěn)定性可以表示出鍋爐機組在工作過程中內(nèi)部的能量平衡，功率可以表示出電網(wǎng)能量的平衡狀態(tài)，在工作的過程中為了能夠保證機組的穩(wěn)定的特點，引進了主汽壓力以及它的設(shè)定數(shù)值的偏差信號都利用F（X）函數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的功率信號從而能夠修改汽機主控器的功率信號，與此同時增強主汽壓力的設(shè)定數(shù)值以及實際情況下主汽壓力信號的偏差大于0.5 MPa時閉鎖汽機主控器，這樣做的主要目的就是避免主汽壓力的設(shè)定數(shù)值以及實際情況下數(shù)值的偏差比較大的時候，因為調(diào)節(jié)負荷從而導(dǎo)致的主汽壓力向著不好的方向或者趨勢進行發(fā)展。充分的展示了汽機在充分運用汽包的蓄熱能力，提升機組的負荷響應(yīng)速度的同時，也能夠顧及到主汽壓力的穩(wěn)定性，最終達到電網(wǎng)以及機組內(nèi)部的能量平衡。endprint

3 600 MW機組控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制客觀優(yōu)化策略

1）通過優(yōu)化電廠運行設(shè)備維修管理的方法，強化電廠運行設(shè)備的技術(shù)管理。目前，我國的電廠大多分布在偏遠山區(qū)，那里交通不便，大多數(shù)電廠存在設(shè)備老化、管理混亂的問題，所以應(yīng)該更加注意對電廠機械設(shè)備的操作人員、維護人員、維修人員職業(yè)技能的培訓(xùn)，完善包含三個層次的保養(yǎng)、檢查、故障統(tǒng)計、定期維護和巡回檢查及工作交接等安全系統(tǒng)文明生產(chǎn)和日常維護的工作制度。電廠生產(chǎn)技術(shù)部門應(yīng)根據(jù)運行機械設(shè)備各自的維護特點、工作環(huán)境及在生產(chǎn)過程中設(shè)備運行的作用劃分不同的等級，從而制定科學(xué)合理維修策略，建立、健全機械設(shè)備管理的相關(guān)規(guī)章制度和獎罰操作；根據(jù)電廠運行設(shè)備待修狀況選擇相應(yīng)的維修方法，依照電廠運行設(shè)備的特定特性建立相應(yīng)的維修管理模式。

2）推動電廠運行設(shè)備的技術(shù)改革和更新。目前，很多早年間修建的電廠仍在使用舊的發(fā)電機組或早已經(jīng)被淘汰的設(shè)備，各種故障頻繁發(fā)生，導(dǎo)致機組出力效率低下，也造成了安全隱患。所以推進運行機械設(shè)備的更新?lián)Q代就成為了當務(wù)之急；當進行機械運行設(shè)備更新時，應(yīng)選擇使用在技術(shù)先進、操作簡單、性價比高的新型發(fā)電機組或新型設(shè)備替代舊的發(fā)電機組或舊設(shè)備。

3）建立健全電廠運行設(shè)備的維護檢修制度。電廠機械設(shè)備的使用說明是維護設(shè)備檢修制度制定的基礎(chǔ)，應(yīng)該基于電廠設(shè)備的操作記錄，根據(jù)組件的使用壽命來制定定期的、具有預(yù)見性的維護制度。將所有運行設(shè)備的運行記錄進行分類分析，并根據(jù)機械設(shè)備的使用說明和設(shè)備月均操作時間，制定出月度、季度、年度的機械設(shè)備檢修維護計劃。由于發(fā)電機機電設(shè)備檢修工作的本質(zhì)要求，主要分為現(xiàn)場維護和預(yù)防性維護維修工作、現(xiàn)場維護工作指的是工作人員在機械設(shè)備運行過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障，進而發(fā)出維護請求，這是一種被動性的維護工作；預(yù)防性維修是一種保持電廠機械設(shè)備運行性能完好的具有前瞻性的檢修工作。所以，預(yù)防性維修是一種保護機械設(shè)備正常運行的重要措施，電廠運行設(shè)備維護管理工作應(yīng)注重預(yù)防性維護。

4 結(jié)束語

綜上所述，電廠想要生存和長遠發(fā)展，做好600 MW機組控制系統(tǒng)的工作是根本，這是因為其直接關(guān)系到整個電力系統(tǒng)供電的可靠性與穩(wěn)定性。分析探究電廠600 MW機組控制系統(tǒng)運行過程中可能出現(xiàn)的問題，及時提出解決問題的方法或優(yōu)化策略，制定科學(xué)合理的管理措施和檢修流程，這對于預(yù)防減少事故的發(fā)生、實現(xiàn)電廠的安全可靠運行、給國家?guī)砀蟮男б?，都具有重要的指?dǎo)意義。

參考文獻

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作者簡介

王江偉（1984-），男，陜西榆林人，本科，研究方向：電廠熱能與動力工程。endprint