如何加強(qiáng)電廠集控運(yùn)行與機(jī)組協(xié)調(diào)控制

沈佳倫

摘要：伴隨企業(yè)數(shù)字化進(jìn)程的加快，企業(yè)對(duì)電的需求量不斷增大，對(duì)電廠設(shè)備的協(xié)調(diào)管理也提出了更高的要求。電廠技術(shù)人員越來(lái)越重視機(jī)械的集控運(yùn)行和機(jī)組協(xié)調(diào)控制。通過(guò)分析電廠集中控制運(yùn)行和機(jī)組協(xié)調(diào)控制的作用，針對(duì)目前集中控制運(yùn)行中存在的問(wèn)題，提出有效的協(xié)調(diào)控制措施，以促進(jìn)電廠的進(jìn)一步發(fā)展。

摘要：電廠;集控運(yùn)行;機(jī)組協(xié)調(diào)控制

引言

加強(qiáng)集中控制運(yùn)行和機(jī)組協(xié)調(diào)控制在電廠中的應(yīng)用，可以通過(guò)電廠現(xiàn)有設(shè)備的有效利用和資源的合理配置進(jìn)一步提高電廠的生產(chǎn)效率，保證電廠設(shè)備在運(yùn)行中得到有效控制。要促進(jìn)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行管理，相關(guān)技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)集控運(yùn)行的研究，通過(guò)機(jī)組的協(xié)調(diào)控制和設(shè)備運(yùn)行的有效管理保證機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1.電廠集控運(yùn)行系統(tǒng)概述

目前，隨著企業(yè)工業(yè)化向數(shù)字化轉(zhuǎn)變進(jìn)程的加快，企業(yè)對(duì)電能的需求量也不斷增大。為達(dá)到擴(kuò)大電廠機(jī)組容量的目的，火電廠機(jī)組已基本實(shí)現(xiàn)了集中控制運(yùn)行的管理目標(biāo)。機(jī)組的運(yùn)行方式主要分為集中管理、分階段管理和分散控制。機(jī)組的集成控制模式是指電廠在運(yùn)行過(guò)程中，將通信系統(tǒng)與集控系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，建立一種新的設(shè)備管理模式;采用集成控制模式，更利于電廠設(shè)備的運(yùn)行和調(diào)節(jié)，通過(guò)及時(shí)的調(diào)節(jié)和控制有效提高電廠運(yùn)行和機(jī)組管理的效率。分階段管理模式主要是指在機(jī)組運(yùn)行中為系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)階段建立A級(jí)管理系統(tǒng)，既獨(dú)立自主，同時(shí)又具有互聯(lián)性;分散控制模式容易受到系統(tǒng)運(yùn)行的噪聲影響，破壞系統(tǒng)平衡，導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行故障，一旦發(fā)生故障，會(huì)破壞電廠機(jī)組內(nèi)外的能量平衡，影響機(jī)組的壓力和功率控制效果，產(chǎn)生壓力誤差，從而影響整個(gè)電廠的運(yùn)行效率。

2.機(jī)組協(xié)調(diào)控制的作用

第一，可以有效提高機(jī)組運(yùn)行效率。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)機(jī)組的即時(shí)通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)控制，通過(guò)對(duì)機(jī)組的有效管理保證電廠運(yùn)行過(guò)程中各運(yùn)行參數(shù)的均衡發(fā)展。通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)組內(nèi)外部的能量平衡，調(diào)節(jié)機(jī)組的壓力和功率狀態(tài)，從而有效提高機(jī)組運(yùn)行的節(jié)能效果，及時(shí)對(duì)機(jī)組的蒸汽壓力誤差進(jìn)行調(diào)節(jié)，有效提高電廠生產(chǎn)燃料的利用率，從而保證機(jī)組運(yùn)行性能始終處于最佳狀態(tài)。

第二，保證機(jī)組運(yùn)行安全。電廠機(jī)組采用協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，通過(guò)通訊系統(tǒng)各設(shè)備間的良好集成實(shí)現(xiàn)了汽輪機(jī)和鍋爐的一體化，實(shí)現(xiàn)了參數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)和設(shè)備的自動(dòng)化管理，通過(guò)電廠設(shè)備對(duì)數(shù)字系統(tǒng)的集成保證了電廠各設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中控制參數(shù)無(wú)過(guò)大變化，節(jié)省了人力成本的同時(shí)也確保了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。

第三，電廠機(jī)組的協(xié)調(diào)控制其目的在于使得機(jī)組內(nèi)外的能量達(dá)到平衡。此外，通過(guò)建立鍋爐和汽輪機(jī)與主控系統(tǒng)的聯(lián)系，使得控制系統(tǒng)能夠在鍋爐或汽輪機(jī)停機(jī)時(shí)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，通過(guò)對(duì)壓力和功率的平衡調(diào)整有效地減少故障的影響。

第四，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在具有監(jiān)控功能的前提作用下，還具有一定的調(diào)節(jié)功能，及時(shí)對(duì)外界的壓力和功率狀況加以回應(yīng)，通過(guò)干擾因素的有效排除實(shí)現(xiàn)電廠總體運(yùn)行效率的有效提高，通過(guò)工業(yè)設(shè)備與通信設(shè)備的有效集成促進(jìn)電廠的數(shù)字化。

3.提升電廠機(jī)組協(xié)調(diào)控制的策略

3.1注重硬件方面的合理配置

第一，集控系統(tǒng)和機(jī)組協(xié)調(diào)控制的核心是主控系統(tǒng)和調(diào)度中心。而通訊系統(tǒng)的核心是參數(shù)和信號(hào)的有效傳輸。因此，對(duì)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要選擇性能比較可靠的網(wǎng)絡(luò)模塊。主控系統(tǒng)和調(diào)度中心在調(diào)節(jié)、系統(tǒng)分析和檢測(cè)領(lǐng)域，主要負(fù)責(zé)接收傳輸中控系統(tǒng)的控制信號(hào)，按照預(yù)設(shè)的參數(shù)計(jì)算方法對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并傳輸給現(xiàn)場(chǎng)分析設(shè)備。而系統(tǒng)的檢測(cè)模塊是整個(gè)控制系統(tǒng)的重要組成部分，通過(guò)對(duì)控制信號(hào)的分析和傳輸，有效提高系統(tǒng)控制信號(hào)收發(fā)的安全性。

第二，加強(qiáng)內(nèi)置系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在對(duì)機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，工作人員需要通過(guò)對(duì)主控系統(tǒng)和調(diào)度中心的設(shè)計(jì)增加對(duì)系統(tǒng)不同模塊的調(diào)度和使用，如電廠的鍋爐模塊、整體控制模塊等，通過(guò)對(duì)電廠機(jī)械設(shè)備的合理調(diào)度和控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力和功率的平衡。確保機(jī)組始終處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。此外，還應(yīng)通過(guò)電廠主控系統(tǒng)與機(jī)組的設(shè)計(jì)集成，達(dá)到降低人工工作強(qiáng)度的設(shè)計(jì)目的。

3.2軟件系統(tǒng)

3.2.1軟件架構(gòu)升級(jí)

首先，對(duì)于控制系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)，應(yīng)通過(guò)軟件架構(gòu)的合理設(shè)計(jì)從根本上對(duì)控制系統(tǒng)的軟件程序加以改善。軟件架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)要加強(qiáng)對(duì)任務(wù)管理過(guò)程的控制，系統(tǒng)的各部分采用隔離分配的方式，通過(guò)對(duì)客戶(hù)端和服務(wù)端軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)有效提高整個(gè)火電廠硬件系統(tǒng)的協(xié)調(diào)管理水平，通過(guò)對(duì)調(diào)度方案的設(shè)計(jì)和改善最大限度地降低電廠的運(yùn)行成本。該軟件控制系統(tǒng)采用兩臺(tái)服務(wù)器對(duì)服務(wù)端信號(hào)進(jìn)行承接，利用服務(wù)器端雙顯示系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。兩個(gè)終端顯示器之間的相互備份，還可以有效降低故障的影響，防止服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)出現(xiàn)意外情況，由于數(shù)據(jù)沒(méi)有及時(shí)更新和備份對(duì)系統(tǒng)切換的安全性和準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。此外，軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)還在客戶(hù)端對(duì)操作員站進(jìn)行了優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)中的多點(diǎn)信息傳輸，有效提高了服務(wù)器中控系統(tǒng)對(duì)控制機(jī)組整體信息采集的系統(tǒng)性和準(zhǔn)確性。

3.2.2功能模塊重組

機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)將企業(yè)和整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，動(dòng)態(tài)地分析整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化協(xié)調(diào)控制。調(diào)度中心通過(guò)對(duì)各機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的收集對(duì)電廠資源進(jìn)行合理的分配和調(diào)度。因此，要建立一個(gè)協(xié)調(diào)的控制系統(tǒng)，必須對(duì)各個(gè)機(jī)組模塊的主要功能進(jìn)行良好的劃分。首先，將整個(gè)控制模塊分為主控、汽輪機(jī)主控以及各子系統(tǒng)，從而有效提高電廠集控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制能力，通過(guò)各功能模塊的協(xié)調(diào)保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。而汽輪機(jī)作為主控系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)之一，對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)機(jī)制的合理設(shè)計(jì)可以有效降低整個(gè)組網(wǎng)的負(fù)荷，有效提高組網(wǎng)負(fù)荷的靈敏度，實(shí)現(xiàn)該部分機(jī)組控制參數(shù)的定量平衡。

3.3控制參數(shù)

鍋爐汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于主要采用數(shù)字電液控制系統(tǒng)，因此對(duì)該部分機(jī)組的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的過(guò)程中應(yīng)合設(shè)計(jì)制汽輪機(jī)給水溫度，并定期對(duì)加熱器進(jìn)行檢修，確保機(jī)組各部位的密封性能滿足直接運(yùn)行要求，通過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度的控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制信號(hào)的有效傳遞。如果在檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)高加鋼產(chǎn)生的泄漏點(diǎn)需要立即修復(fù)，如果情況嚴(yán)重還需要及時(shí)更換，避免控制信號(hào)得不到及時(shí)傳遞以及產(chǎn)生不必要的能源消耗。在鍋爐汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，較多的水垢沉積也會(huì)影響高加管的傳熱效果，因此檢修人員可采用化學(xué)清洗或噴淋方式對(duì)高加管進(jìn)行清洗。此外，還要保證凝汽器符合真空要求，以保證鍋爐汽輪機(jī)的效率，降低運(yùn)行中的能耗。

3.4與實(shí)際工況相結(jié)合

對(duì)鍋爐汽輪機(jī)的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行管理和科學(xué)合理的改造，可在一定程度上提高能源的利用率，降低鍋爐汽輪機(jī)的運(yùn)行成本。例如，鍋爐汽輪機(jī)凝汽器是機(jī)器設(shè)備正常運(yùn)行的前提條件。對(duì)現(xiàn)有的凝汽器進(jìn)行改造，可以在凝汽器上安裝真空設(shè)備，從而加大對(duì)凝汽器的監(jiān)控力度，通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的有效監(jiān)控，有效提高機(jī)組檢修的幾率，進(jìn)一步提高鍋爐汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，真正達(dá)到節(jié)能降耗的目的。此外，應(yīng)防止蒸汽從主管道漏出進(jìn)入軸承座造成油品中的水分影響油品質(zhì)量，從而影響周邊環(huán)境和相關(guān)設(shè)備，因此，提升系統(tǒng)氣密性也可以有效提高能源利用率。

3.5管理技術(shù)

為了合理利用計(jì)算機(jī)通訊方面的管理技術(shù)，除了在設(shè)備的管控中設(shè)置監(jiān)控室之外，還應(yīng)該建立一個(gè)設(shè)備間相互聯(lián)接的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。利用可以覆蓋電廠內(nèi)任何地點(diǎn)的無(wú)線通信技術(shù)，全面了解電廠設(shè)備的生產(chǎn)情況，還可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備的無(wú)線功能連接控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和中央控制系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的建立可以充分利用其功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息共享，有效提高信息和數(shù)據(jù)的傳輸效率，進(jìn)而加強(qiáng)電廠設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_定性和準(zhǔn)確性。

3.6提高操作人員的素質(zhì)

電廠應(yīng)組織員工進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，提高每個(gè)員工的綜合素質(zhì)，在企業(yè)數(shù)字化進(jìn)程中使每一位員工在日常工作中充分掌握各項(xiàng)制度，真正通過(guò)管理實(shí)現(xiàn)電廠資源的優(yōu)化配置，切實(shí)提高技術(shù)應(yīng)用的使用效率。在提高自身專(zhuān)業(yè)能力的同時(shí)，還要培養(yǎng)員工的安全意識(shí)，提高各級(jí)員工的專(zhuān)業(yè)水平，促進(jìn)電廠設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。

結(jié)論

綜上所述，集控系統(tǒng)和機(jī)組協(xié)調(diào)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)不同機(jī)組的集中管理和協(xié)調(diào)控制。同時(shí)，在電廠數(shù)字化的推進(jìn)過(guò)程中，職工也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)集控系統(tǒng)和協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，確保電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)對(duì)汽輪機(jī)，鍋爐等機(jī)組設(shè)備的合理管理和有效控制，達(dá)到提高電廠機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性的管理目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐振.提高火電廠集控運(yùn)行人員事故處理能力的途徑分析[J].2021（2015-29）：16-17.

[2]李紅鋒.火電廠600MW機(jī)組集控運(yùn)行存在問(wèn)題及對(duì)策分析[J].2021（2014-9）：135-135.

[3]唐小虎.電力企業(yè)機(jī)組集控運(yùn)行中的問(wèn)題及解決對(duì)策[J].2021（2014-21）：79-79.