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作者：袁桂丽 王田宏 史国青
摘要 本文介绍了某电厂在开发和使用控制系统化软件PROFI的进程中，对电厂控制系统进行化，解决了现代电力系统中电网调剂和火力发电厂中机组反应缓慢的尖锐矛盾，削减燃料的消耗，提高经济效益，从而年夜年夜提高了机组在电网中的竞争力。该系统已成功地运用于某电厂，对从此类似软件的开发和使用有一定示范作用。
要害词 电厂，PROFI，化，新机组协调控制，负荷裕度
1引言
电力市场饱和的情况，致使许多机组都不能满负荷运行发电。电力市场的自由化使得竞价上网已成为电力成长的必然趋向，惟有接纳有用的竞价手段才能保证自己的电力输出被电力市场接受。
电力市场成长的另外一个趋向是电网中年夜容机组（300MW及以上）越来越多，电力市场的峰谷差日益加年夜，单纯依靠中小型机组实现调峰已不能有用地知足要求，年夜型机组介入电网调峰已迫在眉睫。而今朝国内的年夜型机组一般依照基本负荷设计，其调峰能力其实不理想，是以为了有用解决这个矛盾，必需采用一些进步前辈成熟的化控制解决方案。
今朝，国内类似的化控制解决方案简直很多，但效果都不太理想。而德国西门子公司的进步前辈控制方案PROFI成功地解决了以上问题，它对于提高机组控制性能，保证秀的经济效益和市场糊口生涯能力，提高电厂燃用廉价燃料的能力，削减生产成本等都具有重要的理论和实践意义。
2系统介绍
PROFI系统是西门子公司各方面家对很多运行中的火力发电厂存在的问题进行深进分析后，将进步前辈的理论和实践经验相连系后所研究出的具有革命性变化的一种全新的控制思绪，该方案进步前辈、靠得住，已成功的运用于各类类型的火力发电厂中。
系统与DCS控制系统可直接相连，可将模件直接插到DCS机柜中。在正常运行进程中，SICOPM处置器模件和已安装在其中的PROFI模块不需要操作员任何关预，系统加电以后，它能够自动指导并起头运行其中的内部法式。
当与SICOPM处置器中的用户法式进行毗连后，可以在进程控制系统中形成新的运行方式，经由过程这类方式，可以在控制系统中进行手动设定，如在机组启动时代设置方针值，从而对进程控制系统进行化。
2.1PROFI系统的越性
随着改造的深进，电厂和电网分隔，竞价上网已成必然，电厂能否发出稳定而高价低的电，是其在竞争剧烈的电力市场中糊口生涯下往的条件，PROFI就是为了顺应这一需求而研制开发的。PROFI经由过程连结机组持久稳定的运行，提高机组的效率，使机组能够迅速有用的知足电网调剂要求的指令，提高对换度员的吸引力。连结在市场竞争中的势。
PROFI解决了现代电力系统中电网调剂和火力发电厂中机组反应缓慢的尖锐矛盾，使得机组既能快速响应电网调剂的指令，又能保证机组平滑稳定的运行，提高机组在电网中的竞争力。同时PROFI解决了机组起停速渡过慢，机械寿命受损的缺陷，年夜年夜提高机组的起停速度，削减燃料的消耗，提高经济效益。经由过程PROFI还能够解决频仍发生的超和暖振荡现象，提供准确而迅速的控制。
PROFI是基于模块化的设计，主要由四年夜功能块组成:新机组协调模块，凝聚水节省模块，带猜想的负荷裕度模块和自学习的温度控制模块。各个功能模块之间既相互自力，又可灵活搭配，可以凭据电厂现实情况使用其中一个或几个模块。各个模块都具有较好的可操作性和可控性，可以年夜年夜削减运行人员干涉干与和装备变化次数。
PROFI不较高的经济性而且还有极高的平安性。所有上述模块都可以无扰的投进和切除，即使发生硬件故障时也只是无扰切换到机组原本的运行方式，不会发生任何危及机组平安的不良影响。另外，PROFI具有很好的顺应性。不管是燃煤，燃气，燃油火力发电厂，非论采用何种DCS系统，无需对原系统做太年夜的改变，没有任何风险，PROFI就能利便的加进到原有系统中往。加上各个模块之间搭配的灵活性，使得电厂不用投进太多就能取得较高的回报。
2.2主要功能模块
PROFI各个模块是针对分歧问题而开发设计的，电厂可以凭据各自的现实情况选用分歧模块。
2.2.1新机组协调模块
新机组协调模块是一种全新的机组协调动作思绪，经由过程充实哄骗机组的蓄能，到达机组迅速响应负荷需求变化，解决了现在电厂对电网负荷要求变化响应过慢的错误谬误，还能削减汽锅燃烧部门的过调，连结稳定燃烧，提高机组的燃尽率，同时还能下降装备的磨损，下降维护费用。
2.2.2凝聚水节省模块
该模块是对热力系统特征充实领会的体现，是一种的控制方式。经由过程改变凝聚水流，使得机组在燃烧工况不变的情况下，能够瞬时提高机组出力达4～6MCR，快速响应现代电网调峰调频的要求，增强了电厂机组在电网中的竞争能力，而且不会发生热应力变化，不会对机组寿命造成损伤。
2.2.3带猜想的负荷裕度模块
负荷裕度模块主要用于解决机组起停速渡过慢的问题。哄骗进步前辈的猜想算法实时计较机组所受的热应力，以此控制机组的起停速度，使得机组能够快速起停而又不跨越机械部门所能承受的热应力。节省了起停燃料的消耗，取消了传统的昂贵的温差丈装备，勤俭了电厂的成本。
2.2.4自学习温度控制模块
温度控制模块哄骗了状态控制器和自学习回路等控制算法，成功解决了温度这类年夜滞后对象的控制，即使变负荷时也能将温度迅速稳定地控制在设定点。年夜年夜消除电厂普遍存在的超温现象，给用户带来久长的利益。
2.3PROFI提高电厂效益的途径
PROFI控制就是用来提高机组稳定性和负荷动态响应能力的，从而提高电厂效益。
2.3.1机组稳定性
在机组稳定性方面。提高电厂效益主要是经由过程削减生成扰动（避免电力销售损失）、提高机组效率（削减每MW小时的燃料）、延长电厂昂贵装备的寿命和削减维护费用来实现的。
2.3.2负荷动态响应性能
稳定的机组可以更早、更长时间地维持方针负荷。从负荷调剂的概念来看，这类电厂比其他电厂能够提供更快更靠得住的产物。假设该电厂在为电网提供调频服务的情况下还有足够的稳定性，这类电厂更有吸引力。电网是需要调理负荷的。这类调理型的机组将具有很长的、比计划中更多的年发电小时。从统计上来说，它的每MW小时的生产成本更低。高的负荷动态响应能力是发生效益的重要点。
2.4机组化控制方案的方针
2.4.1机组化控制主要斟酌的身分
负荷分配和电网需求需要经由过程机组控制系统来知足，尤其在当前的市场。当前主要斟酌的身分有：
1、低价格采办电力；
2、操作性，包括负荷变化率，负荷阶跃能力和负荷变化范围；
3、一个电厂或整个发电行的切确发电控制；
4、一次调频控制。
2.4.2机组化控制系统必需实现的方针
1、快的负荷变化率；
2、年夜的负荷阶跃能力；
3、宽的可调负荷范围。
2.4.3机组化控制系统的隐含方针
除必需到达上述方针外，机组化控制方案还应到达的隐含方针为：
1、燃料、主蒸汽压力和主蒸汽温度振动和进程参数超限必需获得克服。
2、在有些电厂的负荷变化时代，整个电厂的控制系统不稳定现象也必需获得克服。
3、在燃烧较差的电厂，燃料过度燃烧现象应当获得年夜水平的限制，从而电厂机械装备的寿命消耗可以削减。
3PROFI系统在电厂中的运用
以某电厂为例，在使用PROFI后，电厂的进程控制特征获得了显著的提高，机组运行加倍平滑，
负荷响应更迅速，同时，年夜年夜削减了机组运行中运行人员的干涉干与和装备的动作频率。在当前的情况下，机组能够较好地运行在定/滑压模式下，以4％MCR的负荷升降速度进行自动升降负荷，同时该进程中各类参数都比力稳定，下面仅以化前后主汽和暖再热汽温在稳定负荷时的对比曲线为例说明PROFI系统对控制系统的化作用。
从图中可以看出：化前，主汽温的变化范围在528℃～544℃之间，再热汽温的变化范围在514℃～541℃之间；化后，主汽温的变化范围在539℃～543℃之间，再热汽温的变化范围在539℃～544℃之间，到达很好的控制效果。
4竣事语
经由过程使用进步前辈控制策略后，电厂能快速响应电网调剂的调峰和调频的要求，发出高价低的电力，在布满竞争的电力市场中占据势。经由过程下降机组的过调，可以年夜年夜削减装备的磨损，下降运行和维护成本。经由过程对机组的各工况平稳控制，削减运行人员干涉干与和装备状态变化次数，延长机组使用寿命，提高电厂的使用效率。凭据使用的分歧情况，可以提高机组效率的0.2<SPANstyle="FONT-FAMILY:
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