[发明专利]火电厂单元机组自启停控制逻辑的优化实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种火电厂热工过程控制系统，尤其是涉及一种火电厂单元机组自启停控制系统逻辑结构的递阶优化实现方法。

背景技术

火电厂单元机组自启停控制系统(Automatic Plant Start-up and Shut-down Control System，简称APS)是机组自动控制系统中最高一级的控制功能。上世纪80年代起我国从日本三菱重工MHI等公司成套进口的一些火力发电机组，如宝钢、河津、三河、珠海等电厂都曾设计了APS功能^[1]-[5]。但由于国内电厂基建调试周期、机组运行管理模式、主辅机设备可靠性和可控性、以及机组整体自动化水平等诸多因素的差异和制约，该功能迄今仍未能在国内设计的大型火力发电机组中得到推广应用。

近年来，随着国内新建火力发电机组的参数和容量不断提升，对机组自动化水平的要求也随之提高，APS功能又得到了更多的关注。国内不少单位都着手开展了APS的研究和应用工作，也取得了一些成效^[6]-[12]。

通过技术调研和文献检索发现，迄今为止国内现有的APS设计大多为照搬移植上世纪80年代从日本成套进口机组的APS设计框架，自启停控制逻辑分别采用5～6个串接并且顺序固定的断点(Break Point，简称BP)来实现其机组启停控制功能。由于对APS认识上的简单、偏颇，以及在功能设计的合理性等方面存在不足，实际应用效果仍不尽人意。不少项目即便在调试时曾经投入，但最终仍然成为虚设。

国内的大型火力发电机组多为燃煤机组并且在电网中占有绝对的比例。虽然这些燃煤机组均设计为中间负荷运行方式，并参与电网AGC调节，但作为电网主力机组的大容量、高参数的亚临界和超临界煤电机组实际绝少采用两班制等频繁启停的运行方式，正常情况下机组计划及非计划启停次数一般不会超过2～3次／年。据统计，华东电网近五年来新投产的1000MW超超临界机组也能与运行成熟的300MW／600MW亚临界机组一样，平均启停次数低于2～3次／年。而且大型发电机组的计划停机往往安排有重大的技术改造和设备检修，因此，机组再次启动首先要确保的是机组主辅设备的安全可靠性，而不是机组频繁启停时的快速、准时。操作步序很难完全按照单一的设计模式执行，运行人员的操作强度和关注侧重点也与频繁启停的机组不能类比。这种情况下，国内过份推崇的所谓“一键启停”式的自启停控制系统^[13]-[15]，其虚夸意义远大于实际功效。国内某1000MW超超临界机组设计的“一键启停”APS系统实际增设了百余个操作／选择按键，而实现的功能主要还是简单的大顺控，目前这种简单定式的APS设计模式对极少启停的大容量单元机组的运行监控是否真的合理和便利，值得商榷。

因此，APS作为单元机组最高一级的控制功能，其功能必须根据机组型式、运行方式、机组各个控制系统的设计特点合理配置和取舍，不能简单地追求所谓逻辑上的“全自动”。首先必须充分考虑其功能安全性和实用性，特别是有针对性地提高APS控制功能和逻辑结构的适应性。

本发明人在所承担的上海市科技创新专项及依托示范工程中，对APS的功能优化、人机操作界面以及APS与各控制子系统间的接口(中国专利CN201010522321.X、CN201210180956.5)，以及汽机自启停控制、锅炉燃烧、给水全程控制等的功能完整性和适应性进行了深入的分析研究，从提高实际功效出发提出了一种APS控制逻辑结构的递阶优化设计方案。

参考文献：

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