大型电站机组低负荷运行特性及节能优化控制系统

王伟男

摘要：随着我国经济和社会的高速增长，对于电力需求呈现逐渐扩大化和波动化的趋势，用电高峰期的电能供应要求很高。而在用电非高峰阶段电力生产机组则处于低负荷运行状态，但主要针对额定工作状态进行设计的机组能耗特性在节能方面会存在较大的性能差距，难以满足这种使用条件下的节能设计目标。为此，需要对大型电站机组低负荷运行特性进行研究，并根据具体运行和电力需求情况优化节能控制系统，促进节能控制系统发挥出更大的作用。

关键词：大型电站机组;低负荷运行特性;节能优化控制系统

中图分类号：TM621   文献标识码：A   文章编号：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

电力是整个工业的血液，也是人们生活的重要保障基础，为有效提升电力保障能力，各种电力生产方式被充分采用。而随之产生了电机机组自身的节能问题，如果节能问题能够得到很好的解决，就可以更加有效地提升发电效率和机组使用水平。

1 我国大型电站机组低负荷运行情况概述

电力生产对于我国的经济社会发展有巨大的影响，其平稳运行某种程度上标志了工业发展的方式和水平。为此，电力生产企业也要加强自身建设，提高电力供应能力，提高能源转化效率的同时，降低各种损耗问题。通常情况下，在大型电站机组运行过程中，会针对电机机组设计专门的节能控制系统。该系统可以将运行状态不固定的机组运行效率有效提升，实现能源消耗的有效管理。为获得预期的节能效果，这些节能控制系统大都采用了自适应的工作方式，可以有效提高电机机组的自我调节能力，也达到了节能所需的功能需求。随着电力用户对供电需求不断变化，低负荷运转的情况更多发生，而由此导致的电能消耗问题显得更为突出，相应的节能控制也成为非常重要的方面，引起广泛关注。

2 大型电站机组低负荷运行特性及節能优化控制系统

2.1电站机组节能控制系统鲁棒性分析。对于锅炉效率的传统计算方法，都采用反平衡方法，利用运行的状态参数计算实际的损耗情况。但这种计算方法得到的结果难以真实反映各种损耗产生的原因，也无法进行线性能耗分析，难以实现针对性的优化。因为电力机组节能控制系统在设计过程中涉及很多不确定性因素，所以在实际优化该系统时，需要考虑鲁棒性问题。为此，需要在设计时定义一个系统鲁棒性指标，该指标可有效反映串级控制系统内外环之间的相互作用效果，并能显示鲁棒性在不同环上产生的影响程度量化指标。而鲁棒性指标可作为串级控制整体的一个综合评价指标。可以通过调整内外环的鲁棒性指标，来提升节能系统的控制有效性。通常情况下，该鲁棒性指标的设计应处于3～5之间，在该取值区间内，可以使得节能控制系统在机组低负荷运行状态下可以有相对更好的表现。

2.2节能控制系统的优化实践。进行优化设计的节能控制系统，可以随时得到电站机组的各种运行数据，包括诸如压力、流量等的过程参数，以及辅助设备的功率情况和一些离线分析数据，比如煤炭发热率等。这些参数对于节能控制系统发挥功能作用是必须的基础，需要将这些数据及时获取并传输给控制中心的计算机系统。

在优化系统中，增加了耗差分析服务器系统，可以实现数据信息在MIS系统上进行有效显示。通过优化设计，可以借助WinIS获得电站机组的实时工作数据，之后利用SIS系统，实现监控信息的有效传输，同时还可以将这些经过耗差分析服务器处理过的重要数据和计算分析结果反馈给系统操作和维护人员，实现节能管理功能的全面系统发挥。管理人员也可以利用MIS网络通过登录应用终端获得这些重要信息，方便实施各种管理活动。优化后的节能控制系统其优势主要表现为几个主要方面：

一是网络设计结构较为合理。MIS网络与控制网络中间还设置了SIS监控网络，可以有效满足耗差分析系统的数据信息实时采集的基本需要，同时还强化了网络的稳定性，对系统稳定性也有很大帮助。二是提供了多个用户终端操作界面。不同用户被赋予不同的信息获取权限和针对性的信息功能服务，机组操作人员、维护检修人员、电站管理人员都可以通过自己的岗位身份获得相应的信息支持，对完成相应的本职工作有很大帮助。三是系统功能全面高效。为实现节能控制效果，系统的信息必须保持即时性、准确性，同时还要可以快速进行处理，而优化后的节能控制系统可以有效实现这一目标。包括SIS系统和MIS系统等，都有各自发挥功能的方式，并自动完成相应的智能化处理。使得故障诊断和分析、系统性能分析，甚至经济效益分析等功能都能得到很好地处理。

3 结束语

综上所述，电力生产中常常需要解决机组自身的节能问题，为此节能控制系统得以设计和应用，并发挥关键作用，取得良好的节能效果。为进一步提升节能水平，有必要针对机组低负荷运行状态下的节能问题进行深入系统研究，优化节能控制系统的性能，提高整体的节能能力。就目前的节能控制系统来说，还有很多需要在设计和实践中挖掘的技术潜力，提高节能技术的适用性和智能化水平，确保机组在低负荷运行状态下，也能达到满意的节能效果。

参考文献：

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