發(fā)電廠電氣集控運行技術分析

吳 偉，盧 兵，張 鑫

（國家能源集團泰州發(fā)電有限公司，江蘇 泰州 225300）

電力是當今社會發(fā)展最為重要的能源之一，作為重要的能源產業(yè)支柱，發(fā)電廠在運營管理中采用電氣集控運行技術，通過對相關軟硬件進行合理的配置，可以實現對發(fā)電廠電器設備的自動化管理，從而實現提升發(fā)電廠運行管理效率的目的，但是電氣集控運行技術使用到的儀器設備都屬于精密的儀器，在整體運行中很容易受到發(fā)電廠內外部環(huán)境因素的變化而發(fā)生故障，所以發(fā)電廠在電氣集控運行技術過程中，必須充分重視該問題，才能有效促進電力行業(yè)的快速發(fā)展。

1 發(fā)電廠電氣集控運行技術概述

當前我國發(fā)電廠電氣集控運行技術主要采用的是主蒸汽母管制和單機控制模式為一體的控制形式[1]。相比于傳統(tǒng)的發(fā)電廠控制模式，避免了發(fā)電機、發(fā)電廠鍋爐及汽輪機這3個重要部分之間的分離性，電氣集控運行技術能夠使這些設備之間形成有效的協(xié)作，實現發(fā)電廠電氣系統(tǒng)運行效率的提升。而電氣集控運行技術能夠將電氣系統(tǒng)中的發(fā)電機、鍋爐及汽輪機這三者進行有效結合，同時對發(fā)電機、鍋爐和汽輪機采用統(tǒng)一的控制模式，使發(fā)電廠形成一個統(tǒng)一的整體，從而實現集中控制的目的，最終有助于形成具有集散特點的火電廠電氣設備控制系統(tǒng)。發(fā)電廠應用電氣集控運行技術，其高效的自動化、數字化及智能化水平，使得發(fā)電廠運行效率提升和故障率降低，這也使得發(fā)電廠電氣集控運行技術能夠被有效普及應用到發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的建設中。當前發(fā)電廠電氣集控運行技術的關鍵核心部分是管控技術，利用內網和計算機系統(tǒng)的方式，可以實現對發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的集中控制和協(xié)調作業(yè)，通過技術應用過程中對電氣系統(tǒng)做到實時監(jiān)測的目的，能夠實現對各種故障進行及時定位和排除。電氣集控運行技術在短時間內完成對設備運行數據的收集、分析和處理，同時根據數據分析結果制訂出最佳的解決方案，是確保發(fā)電廠電氣系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的關鍵所在。

2 發(fā)電廠電氣集控運行的核心技術

發(fā)電廠電氣集控運行技術是當前我國發(fā)電廠應用的一種先進的綜合管理控制技術，以先進的管理控制技術能夠實現對發(fā)電廠的智能化和集中化控制，從而實現提高發(fā)電廠運行管理效率的目的。但是就我國發(fā)電廠電氣集控運行系統(tǒng)的實際情況而言，發(fā)電廠電氣集控運行的核心技術主要是以動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)來實現的，能夠有效確保電氣集控運行系統(tǒng)實現對發(fā)電廠相關設備的集中控制，從而實現自動化的最終目的。動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)在發(fā)電廠電氣集控運行技術中的應用，可以使發(fā)電廠在實際運行過程中體現出更加強大的數字化、自動化及智能化等性能，實現對發(fā)電廠內部系統(tǒng)做到穩(wěn)定運行，并對所涉及到的具體數據信息資料可以做到有效規(guī)劃[2]。電氣集控運行技術對于發(fā)電廠日常生產線的管理和控制技術而言，其作為核心技術，并通過對電子計算機內部中央處理器的計算功能和互聯網技術中的數據進行遠程連接與控制，有助于提高發(fā)電廠的自動化程度，實現發(fā)電廠發(fā)電效率的有效提升。對于大型電廠而言，對大中型的電力生產線及發(fā)電機組進行集中管理控制時，在原有技術上使用4C技術可以更好地輔助電氣集控運行系統(tǒng)對發(fā)電廠生產線的集中控制，也能使發(fā)電廠在生產過程中對產生的相關數據和資料實現收集與整理，最終將這些數據信息結果做到有效整合。將4C技術應用于發(fā)電廠電氣集控運行技術中，能夠對發(fā)電廠的設備運行情況進行監(jiān)測，有助于更加準確地發(fā)現和判斷設備運行中存在的問題和故障，最大限度地確保發(fā)電廠運行管理和發(fā)電效率。

3 針對發(fā)電廠電氣集控運行技術的深入分析

電氣集控運行技術在發(fā)電廠的運行過程中帶來很多有力的條件，而發(fā)電廠的實際運行電路通常具有非常復雜的特點，這也導致發(fā)電廠的運行電路很容易出現各種故障。而將電氣集控運行技術應用在發(fā)電廠，有助于減少這些電路故障情況的出現，以此實現提高發(fā)電廠工作效率的目的，從而能夠改善發(fā)電廠的供電質量及增加發(fā)電廠的發(fā)電量[3]。將電氣集控運行和設計功能進行有效結合時，需要注意子系統(tǒng)的電壓和電功率控制，對子系統(tǒng)在電氣集控運行中得到保護等方面進行監(jiān)控，在電氣設備的運行過程中，通過記錄各種引發(fā)的數據和內容，實現對發(fā)電廠整體運行的有效控制，發(fā)電廠電氣集控運行系統(tǒng)的結構示意圖如圖1所示。

圖1 發(fā)電廠電氣集控運行系統(tǒng)結構示意圖

4 發(fā)電廠電氣集控運行技術的模式

4.1 分散式管理控制模式

在發(fā)電廠電氣集控運行技術中，采用分散式管理控制模式時，需要將發(fā)電廠內部系統(tǒng)中的各個結構單元進行合理的分散，并基于分散后的各個小型結構單元實現內部結構單元的分層、管理和控制[4]。將分散式管理控制模式應用到發(fā)電廠電氣集控運行技術中，有助于解決以往發(fā)電站中各個設備單獨運行時出現的相關問題，也能避免不同結構單元相互獨立所造成的某些命令之間的沖突情況，最終真正實現對發(fā)電廠運行管理的有效控制。

4.2 階梯式管理控制模式

電氣集控運行技術中使用階梯式控制管理模式，相對于不同結構單元之間的關系，可以借助合理的階梯分層方式進行確定[5]。同時還能有效確保各個單元結構內部的組成部分和相關作用，實現對發(fā)電廠生產線中多個單元設備的有效融合。而根據不同層級之間的不同要求，通常按照對每個層級采取優(yōu)先級的方式實現對其管理及任務的控制，有助于更好地促使電氣集控運行系統(tǒng)做到對發(fā)電廠運行管理的高效性控制，并確保發(fā)電廠的工作任務得以順利完成。

4.3 綜合式管理控制模式

發(fā)電廠電氣集控運行模式中，使用電子計算機技術、互聯網數據傳輸技術和通信傳播控制技術的方式，有助于更好地通過利用當前社會上最為先進的信息通信技術實現對相關信息數據的傳輸[6]。而利用計算機系統(tǒng)中的中央處理技術，還能保證相關數據資料之間的獨立性，有助于避免不同類型數據之間存在相互干擾而導致的數據資料丟失情況發(fā)生，促使發(fā)電廠電氣集控運行在協(xié)調性基礎上實現高效運行管控，有助于提高發(fā)電廠設備運行效率。

5 發(fā)電廠電氣集控運行過程中存在的問題

5.1 存在過熱汽溫控制問題

發(fā)電廠在電氣集控運行過程中，由于超臨界過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)，在進行煤水粗調時，直流爐微過熱蒸汽溫度能夠作為水煤比的校正信號，因此被廣泛應用。而在正常情況下，系統(tǒng)數據在自行調節(jié)完畢后，發(fā)電廠可以直接使用電氣集控運行系統(tǒng)，但依舊在使用過程中存在一些問題，常見的問題有系統(tǒng)設計和生產階段存在問題，很容易導致使用過程中出現線性接觸不良的情況[7]。相關設計人員認為系統(tǒng)的調節(jié)具有不可或缺性，但很難得到對系統(tǒng)調節(jié)的有效重視，使得系統(tǒng)性能很難得到改善，而對系統(tǒng)的規(guī)范質量進行修正時，必須盡可能地使用最方便及最快捷的方式，才能實現對其參數的有效調整。

5.2 存在主蒸汽壓力控制問題

發(fā)電廠電氣集控運行系統(tǒng)中主蒸汽壓力的控制系統(tǒng)是基于直接的能量平衡模式之上，使得控制理論很容易出現各種復雜的現象，從而致使部分發(fā)電廠在為了簡化控制理論的流程中，通過間接能量平衡系統(tǒng)的方式進行調節(jié)與控制[8]。因此在調節(jié)退出的整個過程中，為了避免間接能量平衡理論難以實現，就需要依靠直接能量平衡的相關理論參數實現對主汽壓力的有效控制，在進行主汽壓力的控制中，以關注主汽壓力系統(tǒng)的方式控制進爐的煤粉量，是最為基本的要求，否則很容易導致主蒸汽壓力控制存在問題。

5.3 存在汽溫系統(tǒng)控制的問題

發(fā)電廠電氣集控運行系統(tǒng)對于汽溫的二次控制中，由于整個汽溫的控制比較復雜，使得大部分發(fā)電廠為了在汽溫的二次控制上節(jié)約成本，采用減溫水的方式進行汽溫控制[9]。但發(fā)電廠在實際的汽溫控制中，使用減溫水的方式很難有效實現對汽溫的二次控制，并在一定程度上會導致發(fā)電廠的運行成本增加，這是由于按照減溫水的方式控制汽溫時，每增加1%的減溫水，發(fā)電煤的總量上會減少0.5 g的煤炭使用。而使用煙風擋板時，煤氣再循環(huán)和熱風噴射能夠有效實現燃燒器的擺動，否則會導致汽溫控制系統(tǒng)存在較為嚴重的問題。

6 發(fā)電廠電氣集控運行技術的優(yōu)化策略

6.1 優(yōu)化過熱氣溫系統(tǒng)

在發(fā)電廠電氣集控運行技術中，影響集中控制運行整體水平的因素中，過熱溫度控制系統(tǒng)的缺陷，會影響到發(fā)電廠的發(fā)電效率。而對過熱器溫度進行系統(tǒng)性的優(yōu)化具有非常重要的作用，外界因素的干擾會直接導致溫度系統(tǒng)過熱而產生各種問題，針對環(huán)境溫度進行有效控制時，相關工作人員必須在整個電力系統(tǒng)優(yōu)化中加強注意事項，例如使用監(jiān)控的方式對溫度控制設備進行管控[10]。而對相關的過熱溫度系統(tǒng)進行優(yōu)化，并加強對過熱溫度系統(tǒng)的有效優(yōu)化，可提高過熱系統(tǒng)運行水平，實現故障發(fā)生概率的降低，這對發(fā)電廠有效運行并且順利生產具有十分重要的作用。

6.2 加強電氣集控系統(tǒng)運行管理工作

在重視發(fā)電廠電氣集控運行系統(tǒng)的管理工作中，首先需要加強相關人員對電氣集控運行系統(tǒng)的認知，這樣才能有效體現出中央微處理器的控制管理效果，有助于更進一步地實現檢查和維修相應整體功能及硬件配置。其次，通過采用有效維護系統(tǒng)整體性能的方式，有利于確保電氣集控運行管理工作的順利實現，從而使整個操作應用水平得以實現正?；幚?。然后是在重視電氣集控運行系統(tǒng)的保護工作中，需要結合系統(tǒng)運行，并經過定期地檢查、維護，能夠有效實現對故障的控制工作，可以避免出現熱機保護系統(tǒng)停止運行的情況。最后是針對熱機保護系統(tǒng)而言，做好對熱機保護系統(tǒng)的管理工作，能夠有效預防機組異常及故障問題導致的停機保護，避免相關設備受到損壞，在這種特殊情況下，相關操作人員要避免出現隨意更改及取消設備保護值的方式，最終有助于實現更進一步地提升電氣集控運行系統(tǒng)的管理水平。

6.3 針對再熱氣溫系統(tǒng)的優(yōu)化措施

發(fā)電廠在運行過程中最為主要的組成部分是再熱溫度系統(tǒng)，再熱溫度系統(tǒng)運行的正常與否，對發(fā)電廠生產質量和效率的高低有著非常直接的影響[11]。因此在整個發(fā)電廠運行過程中，再熱溫度系統(tǒng)的優(yōu)化具有至關重要的作用，對電氣集控運行技術的相關參數進行設置時，結合生產的需求，使其參數的準確性可以被有效保證，相關操作人員對于系統(tǒng)運行的溫度調節(jié)，在整個過熱溫度系統(tǒng)運行中起到至關重要的作用。借助監(jiān)測系統(tǒng)進行實時溫度的有效監(jiān)測，當溫度超過正常溫度時，立刻停止相關工作，并作出預警提醒，這對故障的發(fā)生概率起到了有效的降低作用，并對再熱溫度系統(tǒng)的運行水平提高也有非常積極的影響。

6.4 加強軟件設施建設

當前人們對電力資源的需求量越來越大，這也使得發(fā)電廠對設備的運行要求也變得越來越高，而發(fā)電廠調整和改進電氣集控運行的過程，對提高發(fā)電廠的整體水平具有十分重要的作用。當前我國發(fā)電廠的集控運行主要以人力監(jiān)控為主，雖然有小部分發(fā)電廠實現了集控運行自動化和智能化，但大部分發(fā)電廠依舊沒有做到智能化和自動化。發(fā)電廠在集控運行中的建設主要依賴于信息技術的更新和發(fā)展，而作為發(fā)電廠集控運行的控制技術，信息技術能夠有效幫助發(fā)電廠在集控運行中保持足夠的穩(wěn)定性，實現對監(jiān)控信息的有效完善。由于信息系統(tǒng)可以提高監(jiān)控信號的強度，在監(jiān)控技術中，現代化監(jiān)控技術更加趨向于便捷化，并通過操作和管理的方式，使得操作能夠變得更加容易，也能使管理朝著集中化的方向轉變。傳統(tǒng)的人工監(jiān)控，很容易出現各種失誤和誤差，但隨著信息化技術的廣泛應用，則大幅度降低了人工監(jiān)控造成的失誤率，實現了對人力資源的有效節(jié)省[12]。而將智能化和集中化的監(jiān)控管理應用其中，實現了發(fā)電廠電氣集控運行技術效果的整體提升，在加強對員工工作模式的管理中，借助調整員工薪資的方式有助于激發(fā)員工的工作熱情，確保發(fā)電廠電氣集控運行技術向著規(guī)范化的方向發(fā)展。

7 結束語

發(fā)電廠電氣集控運行技術的應用，能夠使發(fā)電廠的運行管理控制變得更加高效和集中，能夠在更大程度上提高發(fā)電廠對電力資源生產效率的提升，同時有助于發(fā)電廠的運行管理控制向著更加智能化、集中化及高效化的方向發(fā)展，最終極大地提高發(fā)電廠的生產效率，與此同時，結合發(fā)電廠的實際情況，針對電氣集控運行技術中存在的不足之處進行改進，對我國電力事業(yè)的發(fā)展具有十分重要的推動作用。