摘要：火力發(fā)電廠機(jī)組運(yùn)行方式?jīng)Q定著電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。首先介紹了調(diào)度對機(jī)組負(fù)荷控制指令的形成，然后分析了四種常用的電廠機(jī)組運(yùn)行控制方式，最后基于自動發(fā)電控制理論探討了機(jī)組運(yùn)行方式的優(yōu)化，指出在協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)CCS和自動發(fā)電控制AGC基礎(chǔ)上，一定要注重整個優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行方式，建立更加全面的機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。
　　關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；發(fā)電機(jī)組；運(yùn)行方式
　　中圖分類號: TM621文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)10(b)-0000-00
　　
　　
　　我國能源消費(fèi)仍以煤為主，特別是電力行業(yè)是耗煤大戶。但是，一次能源畢竟是有限的，從環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，必須改變我國電力行業(yè)對煤依賴過大的局面。從另一方面講，如果火力發(fā)電廠能夠通過機(jī)組運(yùn)行方式的優(yōu)化和調(diào)整降低機(jī)組的煤耗，也是對我國建設(shè)節(jié)約型社會的重大貢獻(xiàn)。本文就將主要探討火力發(fā)電廠機(jī)組運(yùn)行方式的優(yōu)化。
　　1 調(diào)度對機(jī)組負(fù)荷控制指令的形成
　　電廠所發(fā)出負(fù)荷的大小是由調(diào)度指令所形成的，一般而言，調(diào)度對機(jī)組負(fù)荷指令的形成要經(jīng)過三個過程（以600MW機(jī)組、調(diào)度負(fù)荷控制采用直接到單機(jī)的方式為例來進(jìn)行說明）：
　　第一，調(diào)度（網(wǎng)調(diào)或省調(diào)）將負(fù)荷控制指令（遙調(diào)信號，量程為300-600MW）通過數(shù)字光纖通道發(fā)送到電廠RTU系統(tǒng)；
　　第二，電廠RTU系統(tǒng)通過電氣信號通道（4-20mA）將調(diào)度指令傳送給運(yùn)行機(jī)組；
　　第三，運(yùn)行機(jī)組將可以調(diào)節(jié)的控制指令反饋給調(diào)度（遙信信號）。
　　對機(jī)組而言，當(dāng)接收到調(diào)度指令時，采取何種控制方式是可選的，下面就分別做一討論。
　　2 電廠機(jī)組的運(yùn)行控制方式分析
　　根據(jù)電廠規(guī)程規(guī)定，600MW電廠采用的控制方式有四種，即全手動（BASE）、爐跟機(jī)模式（BF）、機(jī)跟爐模式（TF）機(jī)爐協(xié)調(diào)模式（CCS）。機(jī)組正常運(yùn)行時一般采用CCS模式，運(yùn)行中如果有負(fù)荷調(diào)節(jié)一般選擇滑壓或定壓方式。根據(jù)不同工況或有設(shè)備發(fā)生故障時，可靈活選用BASE、BF或TF方式。
　　（1）BASE模式
　　BASE模式是指汽輪機(jī)和鍋爐主控都運(yùn)行在手動控制方式，這種模式下，機(jī)組輸出都通過手動來設(shè)定輸出值，此時應(yīng)特別注意負(fù)荷的變化，做好機(jī)爐間的協(xié)調(diào)配合。
　?。?）BF模式
　　爐跟機(jī)模式下鍋爐主控處于自動方式，該工況負(fù)荷相應(yīng)較快，但氣壓波動較大，一般在無RB信號、汽機(jī)主控在手控或者發(fā)電機(jī)已并網(wǎng)時才切至BF模式。
　?。?）TF模式
　　機(jī)組處于TF模式時，鍋爐主控在自動方式，負(fù)荷由操作員手動改變鍋爐的主控負(fù)荷指令或手動調(diào)節(jié)燃料和給水量來調(diào)節(jié)，這事需要注意觀察負(fù)荷的變化速率以及主汽壓力的變化，當(dāng)鍋爐主控在手動、RB動作、壓力控制等方式時切至TF方式。
　?。?）CCS模式
　　CCS模式下，機(jī)、爐主控均在自動方式，汽機(jī)主控按照功率偏差控制閥門開度，兼顧壓力偏差；鍋爐主控將經(jīng)過修正的機(jī)組負(fù)荷指令和壓力指令發(fā)送到風(fēng)量和燃料控制回路，以協(xié)調(diào)鍋爐出力與負(fù)荷指令之間的匹配。CCS下機(jī)組的目標(biāo)負(fù)荷由運(yùn)行人員根據(jù)實(shí)際情況手動設(shè)定，設(shè)定前要確認(rèn)COOR投入燈亮，該模式一般運(yùn)行于機(jī)組已經(jīng)并網(wǎng)方式。
　　3 電廠機(jī)組運(yùn)行方式優(yōu)化
　　隨著用電需求的不斷發(fā)展和變化，要求機(jī)組具有更高的負(fù)荷響應(yīng)速度，傳統(tǒng)的機(jī)組大多數(shù)按照帶基本負(fù)荷設(shè)計，其控制方式難以快速跟蹤負(fù)荷的變化。新投產(chǎn)機(jī)組，特別是600MW以上機(jī)組其自動化水平更高，逐漸成為了我國電網(wǎng)的主流調(diào)峰和調(diào)頻機(jī)組，其最大的特點(diǎn)之一就是安裝了自動發(fā)電控制系統(tǒng)（AGC）。
　　目前我國參與AGC調(diào)節(jié)的機(jī)組負(fù)荷變化率一般為1.5%MCR（額定負(fù)荷）/min左右，負(fù)荷響應(yīng)時間不多于2min。AGC方式下，機(jī)組的目標(biāo)負(fù)荷由調(diào)度遙控設(shè)定，負(fù)荷變化率由運(yùn)行操作員手動設(shè)定或按調(diào)度下令設(shè)定。AGC方式下，機(jī)組的出力能夠歲負(fù)荷更加精準(zhǔn)的變化，但是要特別注意重點(diǎn)監(jiān)視機(jī)組的運(yùn)行情況，一般發(fā)生發(fā)的擾動要在調(diào)度指令下及時投入或切出AGC。
　　以某華北電網(wǎng)下屬電廠為例簡要討論其AGC運(yùn)行情況[2]。華北網(wǎng)調(diào)AGC嵌入到EMS中作為其一個子模塊，基本功能是通過區(qū)域功率偏差⊿P和頻率偏差⊿f來進(jìn)行負(fù)荷頻率控制，如下式所示
　　ACE=⊿P+K⊿f
　　式中ACE為區(qū)域控制偏差；K為電網(wǎng)頻率系數(shù)。ACE控制方式有三種：定頻率FFC、定聯(lián)絡(luò)線交換功率FTC和聯(lián)絡(luò)線、頻率偏差控制TBC，華北電網(wǎng)在這種控制模式下，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域間的功率控制方式。
　　但是，AGC不是完全沒有缺點(diǎn)，它對機(jī)組的影響也是存在的，主要表現(xiàn)在：
　?。?）對機(jī)組壽命的影響。由于電網(wǎng)負(fù)荷變化頻繁，裝有AGC的機(jī)組煤、風(fēng)、水將頻繁調(diào)整，導(dǎo)致鍋爐蒸汽、溫度、壓力等頻繁變動，這無疑將影響機(jī)組壽命。
　?。?）對機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的影響。雖然AGC具有負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配功能，但由于調(diào)度側(cè)不可能做到每臺機(jī)組經(jīng)濟(jì)分配負(fù)荷，在廠網(wǎng)分開后，AGC將不能實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配。
　?。?）對運(yùn)行穩(wěn)定性的影響。機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)是一個動態(tài)的調(diào)節(jié)過程，需要一定時間調(diào)節(jié)洗才能穩(wěn)定。按照調(diào)節(jié)機(jī)理，上一級AGC調(diào)節(jié)的頻率應(yīng)該比下一級機(jī)組的CCS調(diào)節(jié)系統(tǒng)低，但由于電網(wǎng)負(fù)荷一直在變，不可能每次調(diào)節(jié)AGC都比CCS低，而這將影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
　　因此，在協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)CCS和自動發(fā)電控制AGC基礎(chǔ)上，一定要注重整個機(jī)組運(yùn)行方式的優(yōu)化，建立機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。從整個系統(tǒng)來看，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)應(yīng)該處于最頂層，將信息傳給下層的CCS或AGC，而下層各個子控制系統(tǒng)，如風(fēng)量控制，爐膛壓力，水溫、蒸汽壓力等，則是保證整個協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。
　　
　　[1]王家興，白焰，董玲，等.超臨界600MW機(jī)組直流爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及AGC策略的改進(jìn)與應(yīng)用[J].熱力發(fā)電，2008，（12）:85