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摘 要:随着各行各业的发展以及人们生活水平的提升,用电需求量也越来越大,这一方面给电厂的发展提供了机遇,但另一方面也给电厂的运行效率和生产管理提出了更高的要求。通过对电厂实行集控运行与机组协调控制能有效实现运行效率及管理质量提升的目标。燃煤电厂在电力生产领域占据着极大的比重,集控运行和协调控制是现代电子信息技术发展以及电力生产领域向自动化、信息化转型的产物。基于此,分别对集控运行和机组协调控制进行探讨,提出将集控运行和机组协同控制进行集成,对燃煤电厂机组的安全稳定运行有着极好的促进作用。
关键词:燃煤电厂;机组协调控制;集控运行
燃煤电厂在我国电力生产领域占据着极其重要的地位,从2000年到2015年我国燃煤发电装机容量约724GW,对于满足人民用电需求提供了极大的助力。随着我国推进电网自动化以及经济转型,电力生产领域的自动化建设离不开集散控制技术与机组协调控制系统。就集散控制系统来说,实现了电力生产的集中管理和分散过程控制,而机组协调控制则对机组整体运行的安全、可靠提供了助力。对于现代电厂的运行与发展来说,集控运行系统既是进行指挥和监控的中心区域,同时也是电厂的精髓,其主要负责对电厂机组的运行以及车间生产状况等进行实时监测,并搜集相关数据信息,站在电厂整个生产系统的角度考虑,集控运行主要是为了推动企业生产速度和生产质量的提高,它是整个电厂实现自动化运行的必要基础和保障。
燃煤电厂集控运行系统
集控运行管理系统为电厂指挥监控中心,对机组DCS、辅助车间程控系统PLC等系统的运行数据进行收集,并对所有数据进行分析,并作为历史资料进行存储。集控运行管理实施的对象为整个生产系统,通过对每个环节信息数据的收集、分析,来对下一步管理工作的实施提供数据支持,确保管理工作实施的合理性与有效性。集控运行管理系统为电厂自动化管理的主要部分,将其与机组协调控制相结合,对生产流程进行管理,利用集控管理系统存在的历史数据为基础,来分析不同子系统之间的关系,确定其中存在的不足,采取措施来对生产总系统配置进行优化,消除存在的运行缺陷,并通过实时监控来确保生产活动的正常运行,减少各类故障问题的发生。
机组协调控制的应用
某电厂二期工程机组负荷由汽轮机控制,汽压由锅炉主控,达到快速响应的需求。但在实际运行中,与主汽压等相关的运行参数有较大波动,燃料、水、风的供给随锅炉主控的基本值运转,使主汽压产生变化,这代表了汽轮机和锅炉在能量上的不平衡。因此,还需要根据压力差对燃料、风、水的供给进行细微调整。该CCS系统主要功能如下。首先,汽壓设定回路。根据负荷指令折算获得主汽压,运行人员手动偏置,经增减速率限制、惯性环节等计算,发送至汽轮机、锅炉等主控回路,目前提供滑压运行设定值,该值为负荷的函数f;其次,锅炉主控。燃料、风、水装置接收锅炉主控指令,通过锅炉燃烧控制系统与负荷指令回路间的接口,接收修正后的压力指令或机组负荷指令进行调整;最后,汽轮机主控。机组负荷指令为汽轮机主控指令,锅炉的响应存在一定的延迟及蓄热补偿,需要对汽轮机的响应进行适当的延缓处理,防止汽压出现大幅波动。一般针对负荷指令,通过增加压力拉回、惯性等来进行修正。
电厂集控运行与机组协调控制系统的设计方案
软件系统的配置
(1)软件整体架构。此系统的软件整体架构主要包括客户端和服务端,其最主要的功能是可以对各类硬件进行深入的环境分析,进而优化管理任务的配置,通过该方法,可以实现降低系统运行成本的目标。本系统的软件架构中共有2台能同步运作的服务器,这两台服务器能实现及时有效地信息交互。如果其中一台服务器发生了故障问题,则可以自动切换到另外一台服务器,它们之间的任务分配具有相对独立性。
(2)功能模块。在进行电厂集控与机组协调控制系统设计时必须全面考虑二者之间的协调性,将分析得到的相关数据信息作为参考依据,通常来说,可将系统的协调控制划分为以下锅炉主控模块、主控模块、汽机模块和相关子系统,这几大功能模块之下还可细分为诸多个小模块,正是这些模块之间的相互协作、配合,才能最终达到协调控制系统的安全、可靠运行。
硬件系统的配置
(1)网络体系结构。监测调控部分主要涵盖操作员中心、工程师中心等,负责完成与服务终端的实时通信,使各类信息能得到及时有效地沟通与传播。系统服务部分主要指系统服务器,它通过冗余网连接控制装置和监控部分的计算机,进而完成对收据信息的收发。现场控制部分的主要功能是接收变送器、传感器传来的信号,并根据先前制定好的控制措施开展逻辑计算,最后把计算结果发送到现场的执行设备。
(2)功能模块。在硬件系统的功能模块方面,主要可划分为主控系统、汽机主控系统和锅炉主控系统。对于主控系统,其主要负责传送ACC负荷指令到电网自动调度系统,并通过工作人员进行手动操作,调节负荷指令,进而完成限速处理等工作。对于汽机主控系统来说,其属于协调控制系统的执行模块,最主要的功能是完成对整个设备系统的综合控制工作,确保每一项指令能够切实下达,从而为生产顺利进行提供保障,通常情况下,应将其设置为自动运行状态。同时,主控系统还能对主蒸汽压力闭环进行科学掌控,以保证能量的输入满足电厂的节能运行规定。
结束语
燃煤电厂机组运行负荷不断增加,对控制管理系统的要求也更为严格,基于生产实际需求,可以从集控运行管理与机组协调控制角度出发,做好两者的研究分析,提高两者相互联系效果,提高所有子系统运行稳定性与可靠性。
参考文献:
[1]李辉.火电厂集控运行管理系统[D].吉林大学,2015.
[2]郭夏言.电力企业集控运行员工疲劳问题研究[D].北京交通大学,2007.
关键词:燃煤电厂;机组协调控制;集控运行
燃煤电厂在我国电力生产领域占据着极其重要的地位,从2000年到2015年我国燃煤发电装机容量约724GW,对于满足人民用电需求提供了极大的助力。随着我国推进电网自动化以及经济转型,电力生产领域的自动化建设离不开集散控制技术与机组协调控制系统。就集散控制系统来说,实现了电力生产的集中管理和分散过程控制,而机组协调控制则对机组整体运行的安全、可靠提供了助力。对于现代电厂的运行与发展来说,集控运行系统既是进行指挥和监控的中心区域,同时也是电厂的精髓,其主要负责对电厂机组的运行以及车间生产状况等进行实时监测,并搜集相关数据信息,站在电厂整个生产系统的角度考虑,集控运行主要是为了推动企业生产速度和生产质量的提高,它是整个电厂实现自动化运行的必要基础和保障。
燃煤电厂集控运行系统
集控运行管理系统为电厂指挥监控中心,对机组DCS、辅助车间程控系统PLC等系统的运行数据进行收集,并对所有数据进行分析,并作为历史资料进行存储。集控运行管理实施的对象为整个生产系统,通过对每个环节信息数据的收集、分析,来对下一步管理工作的实施提供数据支持,确保管理工作实施的合理性与有效性。集控运行管理系统为电厂自动化管理的主要部分,将其与机组协调控制相结合,对生产流程进行管理,利用集控管理系统存在的历史数据为基础,来分析不同子系统之间的关系,确定其中存在的不足,采取措施来对生产总系统配置进行优化,消除存在的运行缺陷,并通过实时监控来确保生产活动的正常运行,减少各类故障问题的发生。
机组协调控制的应用
某电厂二期工程机组负荷由汽轮机控制,汽压由锅炉主控,达到快速响应的需求。但在实际运行中,与主汽压等相关的运行参数有较大波动,燃料、水、风的供给随锅炉主控的基本值运转,使主汽压产生变化,这代表了汽轮机和锅炉在能量上的不平衡。因此,还需要根据压力差对燃料、风、水的供给进行细微调整。该CCS系统主要功能如下。首先,汽壓设定回路。根据负荷指令折算获得主汽压,运行人员手动偏置,经增减速率限制、惯性环节等计算,发送至汽轮机、锅炉等主控回路,目前提供滑压运行设定值,该值为负荷的函数f;其次,锅炉主控。燃料、风、水装置接收锅炉主控指令,通过锅炉燃烧控制系统与负荷指令回路间的接口,接收修正后的压力指令或机组负荷指令进行调整;最后,汽轮机主控。机组负荷指令为汽轮机主控指令,锅炉的响应存在一定的延迟及蓄热补偿,需要对汽轮机的响应进行适当的延缓处理,防止汽压出现大幅波动。一般针对负荷指令,通过增加压力拉回、惯性等来进行修正。
电厂集控运行与机组协调控制系统的设计方案
软件系统的配置
(1)软件整体架构。此系统的软件整体架构主要包括客户端和服务端,其最主要的功能是可以对各类硬件进行深入的环境分析,进而优化管理任务的配置,通过该方法,可以实现降低系统运行成本的目标。本系统的软件架构中共有2台能同步运作的服务器,这两台服务器能实现及时有效地信息交互。如果其中一台服务器发生了故障问题,则可以自动切换到另外一台服务器,它们之间的任务分配具有相对独立性。
(2)功能模块。在进行电厂集控与机组协调控制系统设计时必须全面考虑二者之间的协调性,将分析得到的相关数据信息作为参考依据,通常来说,可将系统的协调控制划分为以下锅炉主控模块、主控模块、汽机模块和相关子系统,这几大功能模块之下还可细分为诸多个小模块,正是这些模块之间的相互协作、配合,才能最终达到协调控制系统的安全、可靠运行。
硬件系统的配置
(1)网络体系结构。监测调控部分主要涵盖操作员中心、工程师中心等,负责完成与服务终端的实时通信,使各类信息能得到及时有效地沟通与传播。系统服务部分主要指系统服务器,它通过冗余网连接控制装置和监控部分的计算机,进而完成对收据信息的收发。现场控制部分的主要功能是接收变送器、传感器传来的信号,并根据先前制定好的控制措施开展逻辑计算,最后把计算结果发送到现场的执行设备。
(2)功能模块。在硬件系统的功能模块方面,主要可划分为主控系统、汽机主控系统和锅炉主控系统。对于主控系统,其主要负责传送ACC负荷指令到电网自动调度系统,并通过工作人员进行手动操作,调节负荷指令,进而完成限速处理等工作。对于汽机主控系统来说,其属于协调控制系统的执行模块,最主要的功能是完成对整个设备系统的综合控制工作,确保每一项指令能够切实下达,从而为生产顺利进行提供保障,通常情况下,应将其设置为自动运行状态。同时,主控系统还能对主蒸汽压力闭环进行科学掌控,以保证能量的输入满足电厂的节能运行规定。
结束语
燃煤电厂机组运行负荷不断增加,对控制管理系统的要求也更为严格,基于生产实际需求,可以从集控运行管理与机组协调控制角度出发,做好两者的研究分析,提高两者相互联系效果,提高所有子系统运行稳定性与可靠性。
参考文献:
[1]李辉.火电厂集控运行管理系统[D].吉林大学,2015.
[2]郭夏言.电力企业集控运行员工疲劳问题研究[D].北京交通大学,2007.