大型電站機組低負荷運行特性及節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)

王偉男

摘要：隨著我國經(jīng)濟和社會的高速增長，對于電力需求呈現(xiàn)逐漸擴大化和波動化的趨勢，用電高峰期的電能供應要求很高。而在用電非高峰階段電力生產(chǎn)機組則處于低負荷運行狀態(tài)，但主要針對額定工作狀態(tài)進行設計的機組能耗特性在節(jié)能方面會存在較大的性能差距，難以滿足這種使用條件下的節(jié)能設計目標。為此，需要對大型電站機組低負荷運行特性進行研究，并根據(jù)具體運行和電力需求情況優(yōu)化節(jié)能控制系統(tǒng)，促進節(jié)能控制系統(tǒng)發(fā)揮出更大的作用。

關鍵詞：大型電站機組;低負荷運行特性;節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)

中圖分類號：TM621 ? 文獻標識碼：A ? 文章編號：1672-9129（2018）15-0160-01

Abstract： with the rapid growth of China's economy and society， the demand for power is gradually expanding and fluctuating， the peak demand for power supply is very high. But in the non-peak period of power consumption， the power production unit is in the low-load operation state， but the unit energy consumption characteristics designed mainly for the rated working state will have a large performance gap in terms of energy saving， and it is difficult to meet the energy saving design goal under this condition. Therefore， it is necessary to study the low-load operation characteristics of large power station units， optimize the energy-saving control system according to the specific operation and power demand， and promote the energy-saving control system to play a greater role.

Keywords： large power station; Low load operation characteristics; Energy saving optimization control system

電力是整個工業(yè)的血液，也是人們生活的重要保障基礎，為有效提升電力保障能力，各種電力生產(chǎn)方式被充分采用。而隨之產(chǎn)生了電機機組自身的節(jié)能問題，如果節(jié)能問題能夠得到很好的解決，就可以更加有效地提升發(fā)電效率和機組使用水平。

1 我國大型電站機組低負荷運行情況概述

電力生產(chǎn)對于我國的經(jīng)濟社會發(fā)展有巨大的影響，其平穩(wěn)運行某種程度上標志了工業(yè)發(fā)展的方式和水平。為此，電力生產(chǎn)企業(yè)也要加強自身建設，提高電力供應能力，提高能源轉化效率的同時，降低各種損耗問題。通常情況下，在大型電站機組運行過程中，會針對電機機組設計專門的節(jié)能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以將運行狀態(tài)不固定的機組運行效率有效提升，實現(xiàn)能源消耗的有效管理。為獲得預期的節(jié)能效果，這些節(jié)能控制系統(tǒng)大都采用了自適應的工作方式，可以有效提高電機機組的自我調(diào)節(jié)能力，也達到了節(jié)能所需的功能需求。隨著電力用戶對供電需求不斷變化，低負荷運轉的情況更多發(fā)生，而由此導致的電能消耗問題顯得更為突出，相應的節(jié)能控制也成為非常重要的方面，引起廣泛關注。

2 大型電站機組低負荷運行特性及節(jié)能優(yōu)化控制系統(tǒng)

2.1電站機組節(jié)能控制系統(tǒng)魯棒性分析。對于鍋爐效率的傳統(tǒng)計算方法，都采用反平衡方法，利用運行的狀態(tài)參數(shù)計算實際的損耗情況。但這種計算方法得到的結果難以真實反映各種損耗產(chǎn)生的原因，也無法進行線性能耗分析，難以實現(xiàn)針對性的優(yōu)化。因為電力機組節(jié)能控制系統(tǒng)在設計過程中涉及很多不確定性因素，所以在實際優(yōu)化該系統(tǒng)時，需要考慮魯棒性問題。為此，需要在設計時定義一個系統(tǒng)魯棒性指標，該指標可有效反映串級控制系統(tǒng)內(nèi)外環(huán)之間的相互作用效果，并能顯示魯棒性在不同環(huán)上產(chǎn)生的影響程度量化指標。而魯棒性指標可作為串級控制整體的一個綜合評價指標?？梢酝ㄟ^調(diào)整內(nèi)外環(huán)的魯棒性指標，來提升節(jié)能系統(tǒng)的控制有效性。通常情況下，該魯棒性指標的設計應處于3～5之間，在該取值區(qū)間內(nèi)，可以使得節(jié)能控制系統(tǒng)在機組低負荷運行狀態(tài)下可以有相對更好的表現(xiàn)。

2.2節(jié)能控制系統(tǒng)的優(yōu)化實踐。進行優(yōu)化設計的節(jié)能控制系統(tǒng)，可以隨時得到電站機組的各種運行數(shù)據(jù)，包括諸如壓力、流量等的過程參數(shù)，以及輔助設備的功率情況和一些離線分析數(shù)據(jù)，比如煤炭發(fā)熱率等。這些參數(shù)對于節(jié)能控制系統(tǒng)發(fā)揮功能作用是必須的基礎，需要將這些數(shù)據(jù)及時獲取并傳輸給控制中心的計算機系統(tǒng)。

在優(yōu)化系統(tǒng)中，增加了耗差分析服務器系統(tǒng)，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息在MIS系統(tǒng)上進行有效顯示。通過優(yōu)化設計，可以借助WinIS獲得電站機組的實時工作數(shù)據(jù)，之后利用SIS系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)控信息的有效傳輸，同時還可以將這些經(jīng)過耗差分析服務器處理過的重要數(shù)據(jù)和計算分析結果反饋給系統(tǒng)操作和維護人員，實現(xiàn)節(jié)能管理功能的全面系統(tǒng)發(fā)揮。管理人員也可以利用MIS網(wǎng)絡通過登錄應用終端獲得這些重要信息，方便實施各種管理活動。優(yōu)化后的節(jié)能控制系統(tǒng)其優(yōu)勢主要表現(xiàn)為幾個主要方面：

一是網(wǎng)絡設計結構較為合理。MIS網(wǎng)絡與控制網(wǎng)絡中間還設置了SIS監(jiān)控網(wǎng)絡，可以有效滿足耗差分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息實時采集的基本需要，同時還強化了網(wǎng)絡的穩(wěn)定性，對系統(tǒng)穩(wěn)定性也有很大幫助。二是提供了多個用戶終端操作界面。不同用戶被賦予不同的信息獲取權限和針對性的信息功能服務，機組操作人員、維護檢修人員、電站管理人員都可以通過自己的崗位身份獲得相應的信息支持，對完成相應的本職工作有很大幫助。三是系統(tǒng)功能全面高效。為實現(xiàn)節(jié)能控制效果，系統(tǒng)的信息必須保持即時性、準確性，同時還要可以快速進行處理，而優(yōu)化后的節(jié)能控制系統(tǒng)可以有效實現(xiàn)這一目標。包括SIS系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)等，都有各自發(fā)揮功能的方式，并自動完成相應的智能化處理。使得故障診斷和分析、系統(tǒng)性能分析，甚至經(jīng)濟效益分析等功能都能得到很好地處理。

3 結束語

綜上所述，電力生產(chǎn)中常常需要解決機組自身的節(jié)能問題，為此節(jié)能控制系統(tǒng)得以設計和應用，并發(fā)揮關鍵作用，取得良好的節(jié)能效果。為進一步提升節(jié)能水平，有必要針對機組低負荷運行狀態(tài)下的節(jié)能問題進行深入系統(tǒng)研究，優(yōu)化節(jié)能控制系統(tǒng)的性能，提高整體的節(jié)能能力。就目前的節(jié)能控制系統(tǒng)來說，還有很多需要在設計和實踐中挖掘的技術潛力，提高節(jié)能技術的適用性和智能化水平，確保機組在低負荷運行狀態(tài)下，也能達到滿意的節(jié)能效果。

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