张宏杰

摘要：电力行业在当今的发展十分迅速，而随着科学技术的不断发展，自动化控制系统在电站机组控制中所发挥的作用也越来越显著。本文对某电站机组自动化控制系统的优化进行分析，以此来为电站机组自动化性质的提升提供相应参考。

关键词：电力行业;电站机组;自动化控制系统;合理优化

引言：在某火电站，机组自动化控制系统主要包含五个部分，第一部分是锅炉燃烧控制系统，其主要的组成部分有送风控制系统、压力控制系统、磨煤机控制系统和一次风压控制系统等;第二部分是给水控制系统;第三部分是汽温控制系统;第四部分是机炉协调控制系统;第五部分是机网协调控制系统，其主要的组成部分有AGG控制和一次调频。同时，该机组中也包括其他的一些比较单一的控制系统。该机组自动化控制系统应用的是传统控制思路，发热量比较高，且经过了多年运行之后，机组中的很多设备都已经出现了老化和磨损情况，目前的发热量达不到投产调试发热量的60%[1]。且由于当今社会用电需求增加，电网改造过程中对机组品质也提出了更好的要求，所以原来的机组自动化控制系统需要得到合理优化。

一、系统优化方案

（一）炉膛压力控制系统优化

1、引风控制回路优化

1）将调节偏差的死区增设在引风控制回路里，以此来实现对引风机动叶的频率控制，让动叶和调节系统的运行更加适应。

2）按照实际需求将控制器比例系数增大，让控制系统提升快速性[2]。

3）对积分时间参数进行调整，以此来保障调节系统运行的快速性和稳定性。

2、送风控制回路调节

1）进行前馈控制参数的预置和调节，将闭环控制投入到负压控制回路里，对送风系统的控制指令加以改变，通过多次的扰动试验来修正送风系统的前馈作用。

2）将闭环控制投入到送风系统，让机组负荷得以改善，通过对负压响应曲线的观察来实现控制参数的进一步优化，最终让送风系统达到稳定运行、快速响应的最佳运行状态[3]。

（二）一次风压系统的优化

1）将一次风压修正增加到一次风压调节回路主控里，在容量风门开度达到上限时进行综合判断，让一次风指令在一定的时间范围内按照一定的增长率进行+值的叠加。

2）在容量风门开度达到下限时进行综合判断，让一次风指令在一定的时间范围内按照一定的增长率进行-值的叠加[4]。

通过对两台一次风机中的动叶调节，使其开度保持在合适的范围内，就可以让热一次风母管中的风压得到合理优化。

（三）给水控制系统的优化

该机组的给水系统属于单冲量/三冲量控制形式，通过对给水流量的控制，可以在不同负荷条件下将锅炉中的汽包水位维持在一个稳定的范围之内。借助于扰动试验来调整控制器积分时间和比例系数，以此来控制汽包水位的稳定性。

（四）汽温控制系统的优化

将再热器出口前馈装置增加在再热器控制回路里，以此来实现主调节器控制参数的优化，在系统实现了自动化控制后，可通过扰动试验来实现控制参数的细致调节，让汽温控制系统达到最佳的品质。

因为很多的因素都会对减温系统造成干扰，所以在系统运行中需要对各项主要的影响因素进行观察，并对其影响作用加以明确。在明确了主要影响因素及其影响作用后，可以将一个温度信号综合前馈控制器增设到汽温系统中，以此来提升系统响应速度[5]。

二、系统的优化试验

（一）炉膛压力试验

在完成了系统优化之后，于2019年2月27日下午14：55进行了炉膛压力试验，试验中，将扰动量设置为100Pa，飞行时间设置为154s。试验过程中未出现明显的超调情况，与系统的自动化控制要求完全相符。以下是具体的试验数据：

（二）给水系统扰动试验

本次试验的时间是2019年2月27日下午15：30，试验中，将扰动量控制在60mm，将飞升时间控制在1mon50s，将最大超调量控制在32.26mm，将稳定时间控制在5mon6s。经试验发现，在本次优化之后，给水系统的优化性能十分优良。具体试验结果如下表所示：

三、系统的优化后的经济效益

在对该火电站机组自动控制系统进行优化之后，各个自动控制回路的调节速度都实现了明显提升，并在极大程度上增加了控制系统的稳定性。系统的主汽压力波动从原来的1.2MPa降低到了0.48MPa，压力设定值从原来的15.5MPa提升到了16.3MPa。在该机组中，压力设定值每提升1MPa，单位耗煤量就会降低1.682g/kWh，如果单机组的发电量按照每年19亿kWh进行计算，则每一年可以节约燃煤3027.6吨，按照每吨950元的标准酶单价进行计算，该火电站每一年在燃煤方面就会节约287.6万元的资金。

因为本次优化让机组运行的稳定性得以显著提升，汽包水位也达到了稳定状态，机组停止运行的风险发生几率得以显著降低，负荷响应能力实现了显著提升。经过一年的运行发现，单机组运行所产生的费用较优化前节约了100万元。

由此可见，通过对该火电站机组自动化控制系统的合理优化，不仅提升了机组的整体运行效率，也可以为电站节约大量的成本，在运行方面和经济效益方面的优化效果都十分显著。

结束语：

综上所述，在本次研究的火电站中，由于机组自动化控制系统的设备十分老旧，导致运行效率低且故障频出，对电站的正常供电能力造成了很大阻碍。基于这一情况，该火电站对机组自动化控制系统做出了合理优化，经优化测试发现，本次优化后的系统运行与机组的实际运行需求完全相符，在保障提升机组运行效率和电站供电能力的基础上也实现了机组运行成本的有效节约。

参考文献

[1]李玉芳， 马德芳. 变电站电气自动化控制系统分析及其应用[J]. 商品与质量， 2019， 000（005）：191.

[2]李祥鋒. 东武仕水电站自动化监控系统改造[J]. 小水电， 2018， 000（003）：43-46.

[3]王聪中. 浅谈发电厂电气自动化控制系统的设计与应用[J]. 中国设备工程， 2018， 000（010）：161-162.

[4]孙昌稳， 崔贤茂. 变电站综合自动化控制系统的改造和优化[J]. 安徽电力， 2018， v.35;No.142（02）：44-45+53.

[5]马立才. 变电站电气自动化控制系统分析及其应用[J]. 电气技术与经济， 2019， 000（001）：P.13-14.