电力集控运行技术分析

电力集控运行技术分析

邓月朗

神华国能燃料有限公司重庆400053

摘要：随着人类社会的发展，电力在人们生活中的地位越来越重要，对社会的发展和进步的影响也越来越大。作为我国各个行业领域的中心支柱产业之一，电力工业是我国工业领域的核心组成部分之一，为我国经济的持续快速发展做出了重要贡献。因此，本文展开对电厂集控运行控制模式及应用技术的分析研究，并对集控系统运行方式及其环境条件进行说明，提出电厂集控系统出现的问题，并提出改进措施，旨在完善国内火力发电行业的技术水平。

关键词：电力；集控技术；发电机组；集控运行

1电厂集控运行模式概述

简单地说，集控运行模式（DCS）可以理解为“统一管理”或“集中管理”，是现代火电厂提升发电规模以后采取的单元制管理措施。在以往小型火电厂的生产运营活动中，汽轮机、锅炉、发电机等设备管理都是分离的，而采用DCS模式之后进行集中管理；集控运行模式在执行方面是很复杂的，在现代化电厂的管理中，是针对整个发电厂的系统进行全面、综合、集中式的控制。现阶段，我国电厂的集控运行模式主要有三种类型，分别是：阶梯控制模式、分散控制模式和集中控制模式。

1.1阶梯控制模式

阶梯控制模式，顾名思义，将整个电厂运营系统划分为不同的控制层次，不同的层次负责不同的内容。例如监控层与控制层的划分，其中，监控层用来获取数据，控制层对数据进行分析，并通过层级来实现相应地管理内容。这种模式目前在我国电厂中存在较多，其原因在于，比较符合前期企业的行政管理体制，在等级化的作用下，提高集控运行集约化实现。

1.2分散控制模式

分散控制模式的技术要点比较复杂，在执行的过程中，对通信网络和远程监控技术的依赖性很高。本质上说，分散控制模式属于一种“分散化”的集控模式，执行分散的对象是超负荷运转、运营风险，而不是管理模式中的工具和人员。这种模式可以有效地规避风险，减少错误的连带性，缩小负面影响范围。

1.3集中控制模式

集中控制模式完全是建立在现代通讯技术基础上的，随着信息化技术在电厂中的应用，已经提供了完备的条件，大部分电力企业都实现了基础网络架构。采取集中控制模式，可以实现管理模式的稳定性，提高数据传输和管理的效率。

2集控系统运行方式及其环境条件

2.1集控系统运行方式

为了降低运行电气等设备错误操作而引起对其他设备的损失，再结合实际的案例，决定采用集控运行方案。即通过集控中心的防误系统和监控系统的有机结合实现信息共存，主站的信息与现场的开关保持实战性；现场无法收集到的状态信息通过电脑钥匙采集信息，并且以虚遥信的形式传给防误系统；集控中心的防误系统所反映的状态与现场保持一致，各个子站的防误系统所反映的信息与现场的状态保持一致，而且集控总中心所显示的接线必须和各个子站的现实保持一致。

2.2环境条件

集控系统的外部环境包括电源、控制室和电子室、计算机控制系统等环境以及其他仪器的环境，这些设备的好坏是系统安全稳定运行的保障。但我们往往由于在安装期间抢时间、赶工期而忽视这些因素。此外，还得特别注意以下这些问题：电源供电方式及其时间切换等不合要求；电子室只调节温度，不控制湿度，这样在北方比较干燥的环境下，就容易产生静电现象；而南方比较潮湿，则容易在模件上形成露珠；集控系统没有很好的接地系统和电缆屏蔽系统，因而产生较大的干扰，使控制系统往往发出一些错误的信号；仪器的一些过滤、干燥、除水等的装置不合理，容易在冬天由于天气的原因导致结冰的现象，从而给机组运行造成阻扰。

3集控运行过程中存在问题分析

3.1过热气温系统控制

过热系统调整对于电厂集控集控运行具有重要作用，其中包括两种调节方式，分为微调、细调。采用减温水对过热气温进行必要调节。在对气温系统控制过程中，对于给水温度、火焰高度、燃水比例等控制好，避免这些因素给系统造成一定负面影响。此外，完善基础理论，对系统进行合理控制，促使其符合相关要求。然而，在对过热气温系统进行控制的过程中，依旧存在一些问题，严重影响效果，比如各种外部因素影响或者系统参数影响等，因此，相关人员应当对此引起高度重视。

3.2再热气温系统控制

相比上面所讲的过热气温系统，再热气温系统控制更为复杂，并且控制流程更加复杂。我国以部门小型电厂通常使用温水对温度进行控制，虽然可以促使温度在控制范围之内，并且降低运行成本，但是实际上效果并不理想，实际上性价比不高，加剧企业经济负担。换句话说，选用亚林界机组，加入一定量减温水，促使发电煤含量减少。其中气温调节方式具有多种可供选择方案，例如摆动燃烧器、煤气循环法、热风喷射法等。

3.3主汽压力系统控制问题分析

电厂集控运行技术应用中，存在主汽压力系统控制问题。换句话说，虽然科学技术更新换代以及科研更为进步，在主汽压力系统控制中已经采用新的平衡公式并且得到了一定效果，虽然该公式推广应用并在电厂发挥作用，但是这些平衡公式对协调控制系统具有一定用处，却无法精确地估算出能力具体数值。综合这些因素考虑，为了提高电厂的主汽压力系统控制精度，应当对炉膛之中的煤粉含量进行必要的控制，进而计算出含煤量以及控制系统精度，促使煤炭发电能力得到相应提高。

4电厂集控运行技术优化措施

4.1加强对系统设备的整体管理

集控系统的主要组成部分包括变送器、电缆、硬件、CS系统、盘台设备和测量开关等，集控系统的组成相对复杂，任何一个部件在系统中都起着至关重要的作用，如若其中有某个部件出现异常都会引发系统部分功能失效。故此，只有树立全局观念，加强对系统设备的整体管理，才能保证系统稳定运行。

4.2完善硬件系统和软件系统

集控系统分为硬件系统和软件系统，其核心部件是微处理器。集控系统具有实时性强、存储容量大、安全性高等优势，通过软件组态等来实现各类高难度的控制策略，为此，电厂要高度重视和完善硬件系统和软件系统，二者是不可分割的整体。

4.3保证操作人员及机组的安全运行

为了保证操作人员及机组的安全运行，可在集控系统中设置热机保护系统装置。该装置可在机组运转出现故障或异常时，可通过系统停机的方式降低事故的恶化程度，最大限度地降低事故的发生率。有关专家根据大量的实际案例和对过往经验的分析与总结，规定了运行设备的极限值及其安全保护值，一般情况下，操作人员不可擅自更改甚至取消设备保护值，如在特殊情况下则需经过批准程序才可以退出保护。

4.4保温驱潮设施配置要求

1）变电站箱柜中应配置温度和湿度控制器及相应加热或通风设施（生产厂家有明确要求无需安装的除外）。新建或改扩建后的箱柜内必须配优先选配具有温度及湿度可调节的控制器，且整定值应直观醒目；对运行中损坏的控制器应更换为具有温度及湿度可调节的控制器；设有固定温度及湿度控制器的运行箱柜应逐步更换为整定值可调节的控制器。另外加热或通风装置应具有强投功能。2）箱柜内温度及湿度控制器安装位置应合理。保温驱潮设施安装位置应便于检修和维护，且不影响箱柜内设备安全运行（加热器不得靠近电缆接线，避免导线发热受损）。3）对GIS、HGIS设备中直接落地布置的箱柜，应严格按照产品说明使用条件，及时去除箱柜内的潮气。4）必要时，箱柜内可增放吸潮剂或采取抽湿机作为有效驱潮方法，但抽湿机设计时应能自动排水。

总结：随着科学技术的快速发展，电力能源的需求也会逐渐增加为了提高电厂的自动化水平，这就要从集控运行方式从实际开始，采用先进的控制策略来降低消耗，从而使电厂的效益达到最大。

参考文献：

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[2]陈四东.关于火电厂集控运行技术的分析[J].商品与质量•学术观察，2013（9）.

[3]高洋.现代火力发电机组的集控运行技术探讨[J].科技致富向导，2012，3（4）.