近年來(lái)隨著大型火電機(jī)組普遍采用DCS，熱控自動(dòng)可用率和調(diào)節(jié)品質(zhì)均有明顯提高，機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)投運(yùn)正常。各調(diào)度中心的EMS（能量管理系統(tǒng)）投入及運(yùn)行質(zhì)量也普遍提高，因此“調(diào)度到機(jī)”的AGC方式是目前正在普遍采用的方式（“調(diào)度到機(jī)”指調(diào)度中心的．EMS系統(tǒng)通過(guò)電廠RTU直接控制到機(jī)組CCS，進(jìn)行AGC調(diào)節(jié)）。
　　
　　隨著“廠網(wǎng)分開(kāi)，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)”的來(lái)臨，必須進(jìn)一步提高電廠的安全生產(chǎn)管理水平與經(jīng)濟(jì)效益。“調(diào)度到廠”的AGC方式，即調(diào)度所的AGC指令，通過(guò)電力數(shù)據(jù)網(wǎng)下達(dá)到電廠的廠級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)由全廠的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配，把負(fù)荷分配到各臺(tái)機(jī)組。這種方式與“調(diào)度到機(jī)”相比有如下優(yōu)點(diǎn)。
　　
　　（1）調(diào)度所與廠級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)間的通訊量大大減少。
　　
　　（2）通過(guò)廠內(nèi)負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配，提高了全廠經(jīng)濟(jì)效益。
　　
　?。?）符合電力調(diào)度分級(jí)管理的原則。
　　
　　在近期投產(chǎn)的大型水電站——天荒坪抽水蓄能電站（6*300MW），采用了“調(diào)度到廠”的AGC方式。而大型火電廠也正在蘊(yùn)動(dòng)著建立廠級(jí)監(jiān)控的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并在初步設(shè)計(jì)階段進(jìn)行火電廠自動(dòng)化一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)全廠負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配。
　　
　　1．大型火電廠中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的條件
　　
　?。?）目前我國(guó)火電廠節(jié)能增效的首要任務(wù)是降低機(jī)組供電煤耗。為此必須對(duì)機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化管理，尋找合理的運(yùn)行方式，在確保設(shè)備安全運(yùn)行的前提下，為運(yùn)行人員提供科學(xué)的實(shí)時(shí)調(diào)整手段。其中，重點(diǎn)是降低機(jī)組在正常運(yùn)行時(shí)運(yùn)行不當(dāng)所引起的可控?zé)釗p失。這就必須對(duì)機(jī)組進(jìn)行定期性能試驗(yàn)，包括：1）機(jī)組啟動(dòng)停止過(guò)程的煤耗試驗(yàn)以便建立規(guī)范化的啟停步驟；2）全面優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，尋找*機(jī)組運(yùn)行方式及可控參數(shù)基準(zhǔn)值。特別是由試驗(yàn)熱耗及鍋爐效率修整后，得到汽機(jī)熱耗及鍋爐效率基準(zhǔn)值，從而求得供電煤耗基準(zhǔn)值，以及機(jī)組主要指標(biāo)的基準(zhǔn)運(yùn)行曲線，指導(dǎo)機(jī)組運(yùn)行。因此優(yōu)化機(jī)組供電煤耗是實(shí)現(xiàn)負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的基礎(chǔ)。
　　
　?。?）建立廠級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：其功能是：1）電網(wǎng)調(diào)度所及廠內(nèi)機(jī)組DCS、輔助系統(tǒng)DCS以及MIS系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。2）收集全廠生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，向MIS系統(tǒng)單向傳輸信息。3）接收電網(wǎng)調(diào)度所AGC控制指令和信息，并反饋全廠有關(guān)信息。4）進(jìn)行實(shí)時(shí)性能計(jì)算及供電煤耗差分析。5）全廠負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配。
　　
　?。?）進(jìn)行發(fā)電廠實(shí)時(shí)性能監(jiān)測(cè)及實(shí)時(shí)耗差分析：主要計(jì)算影響供電煤耗的可控參數(shù)，汽機(jī)高中壓效率，汽機(jī)熱耗。然后擬合成與負(fù)荷的關(guān)系，求得可控參數(shù)及性能計(jì)算值與其基準(zhǔn)值的偏差，再與影響系數(shù)相乘，得出各可控參數(shù)、性能對(duì)供電煤耗的耗差，形成實(shí)時(shí)供電煤耗差分析，在CRT上以操作指導(dǎo)方式予以顯示。
　　
　?。?）開(kāi)發(fā)基于實(shí)時(shí)供電煤耗的等微增量原則的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的軟件，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及投用。
　　
　　2．負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配系統(tǒng)軟件模塊構(gòu)成及編程思想
　　
　　負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配系統(tǒng)（LEDS）軟件模塊構(gòu)成如圖所示。

　　
　?。?）調(diào)度接口與全廠負(fù)荷指令處理及負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配指令形成
　　
　　本模塊是LEDS與調(diào)度中心的接口，由三取一回路接受調(diào)度所下達(dá)的全廠負(fù)荷指令（分為96點(diǎn)計(jì)劃曲線和AGC方式，也可以手動(dòng)設(shè)定），并向電網(wǎng)調(diào)度反饋電廠的下列實(shí)時(shí)的信息：
　　
　　1）全廠AGC方式或手動(dòng)方式。可由值長(zhǎng)設(shè)置，方式之間切換是無(wú)憂的。
　　
　　2）全廠負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配指令，為全廠負(fù)荷分配指令減去RB及負(fù)荷閉鎖機(jī)組的實(shí)發(fā)功率。
　　
　　3）全廠負(fù)荷上下限值，分別為AGC方式運(yùn)行機(jī)組負(fù)荷上下限（又可分為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)荷上下限及安全運(yùn)行上下限，可在人機(jī)接口上設(shè)置），與非AGC方式運(yùn)行機(jī)組實(shí)發(fā)功率之和。
　　
　　4）全廠經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配指令上下限值和AGC調(diào)節(jié)裕量，分別為AGC方式運(yùn)行機(jī)組的負(fù)荷上下限值之和，及減去這些機(jī)組的實(shí)發(fā)負(fù)荷，可以得知全廠AGC調(diào)節(jié)裕量，以此作為AGC負(fù)荷的調(diào)節(jié)限值。
　　
　　5）全廠實(shí)時(shí)實(shí)發(fā)功率：為全廠AGC方式運(yùn)行機(jī)組與RB及負(fù)荷閉鎖工況下機(jī)組的實(shí)發(fā)功率之和。
　　
　　6）全廠負(fù)荷指令反向變化時(shí)，由于實(shí)發(fā)功率遲后于全廠負(fù)荷指令變化，為避免投運(yùn)AGC機(jī)組不必要的負(fù)荷變化，應(yīng)比較全廠實(shí)時(shí)實(shí)發(fā)功率與全廠負(fù)荷指令差值，停止原負(fù)荷分配指令變化。該差值大小，在每臺(tái)機(jī)組投AGC調(diào)試時(shí)確定。
　　
　　7）根據(jù)廠內(nèi)機(jī)組的調(diào)節(jié)性能，對(duì)全廠負(fù)荷速度的變化，在人機(jī)接口上進(jìn)行速率限制。
　　
　　8）全廠負(fù)荷指令可在人機(jī)接口上選擇為AGC方式和手動(dòng)方式。同時(shí)，LEDS發(fā)生故障或RTU信號(hào)超過(guò)量程范圍時(shí)，LEDS可把AGC方式自動(dòng)切換至手動(dòng)方式并報(bào)警。在手動(dòng)方式時(shí)，全廠負(fù)荷指令跟蹤全廠實(shí)發(fā)功率以備可無(wú)擾切換至AGC方式。
　　
　?。?）負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配
　　
　　應(yīng)實(shí)時(shí)地按照多臺(tái)機(jī)組的實(shí)時(shí)供電煤耗曲線，以等微增量原則進(jìn)行AGC方式運(yùn)行機(jī)組的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配，把負(fù)荷分配至各機(jī)組。在機(jī)組按優(yōu)化的啟動(dòng)曲線啟動(dòng)時(shí)，以預(yù)定的時(shí)間間隔直至滿負(fù)荷，計(jì)算實(shí)時(shí)供電煤耗，用zui小二乘法擬合成機(jī)組實(shí)時(shí)供電煤耗曲線。在一定誤差范圍內(nèi)，用在機(jī)組運(yùn)行時(shí)計(jì)算所得的實(shí)時(shí)煤耗對(duì)該曲線進(jìn)行修正。
　　
　　在機(jī)組的四態(tài)啟動(dòng)（絕熱態(tài)、熱態(tài)、溫態(tài)及冷態(tài)）與停機(jī)過(guò)程中，都需有啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)間。為了在機(jī)組啟停時(shí)，全廠實(shí)發(fā)負(fù)荷仍能滿足調(diào)度負(fù)荷的要求，LEDS實(shí)時(shí)地根據(jù)全廠實(shí)發(fā)功率，調(diào)度日負(fù)荷曲線與機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程時(shí)間判斷是否要啟動(dòng)在停役中機(jī)組效率zui大機(jī)組并預(yù)報(bào)該機(jī)組“啟動(dòng)”，以便運(yùn)行人員開(kāi)始啟動(dòng)機(jī)組。在停機(jī)過(guò)程中，機(jī)組效率下降帶來(lái)停機(jī)損失，所以當(dāng)全廠需要降負(fù)荷時(shí)，LEDS與啟動(dòng)時(shí)一樣，根據(jù)全廠實(shí)發(fā)率、調(diào)度日負(fù)荷曲線及停機(jī)進(jìn)程時(shí)間等三個(gè)因素判斷是否要停役一臺(tái)處于AGC方式運(yùn)行中的效率zui差的機(jī)組。然而停機(jī)與啟動(dòng)機(jī)組不同，這時(shí)LEDS還應(yīng)比較所降的負(fù)荷量分配在AGC方式運(yùn)行中的機(jī)組，使這些機(jī)組處與低負(fù)荷運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)損失與停機(jī)損失相比，若是停機(jī)損失小，那么LEDS預(yù)報(bào)該機(jī)組停機(jī)，便與運(yùn)行人員開(kāi)始停機(jī)，否則LEDS使AGC方式運(yùn)行機(jī)組處于低負(fù)荷運(yùn)行。
　　
　　（3）負(fù)荷閉鎖，RB及MFT工況的處理在投入AGC運(yùn)行的機(jī)組中，發(fā)生負(fù)荷閉鎖，RB及MFT時(shí)，LEDS自動(dòng)地把該機(jī)組由AGC方式切至手動(dòng)方式運(yùn)行。此時(shí)，機(jī)組的負(fù)荷指令跟蹤其實(shí)發(fā)功率。在RB工況結(jié)束后及發(fā)生MFT的機(jī)組重新啟動(dòng)后，手動(dòng)設(shè)定機(jī)組負(fù)荷，待負(fù)荷升至一定值時(shí)，手動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換至AGC方式。當(dāng)荷閉鎖解除時(shí)，LEDS自動(dòng)無(wú)擾恢復(fù)至AGC方式運(yùn)行。
　　
　?。?）磨煤機(jī)啟停預(yù)報(bào)指導(dǎo)
　　
　　磨煤機(jī)啟停時(shí)，機(jī)組應(yīng)退出AGC方式轉(zhuǎn)為手動(dòng)方式運(yùn)行。待磨煤機(jī)啟停結(jié)束后再投入AGC方式運(yùn)行。
　　
　　LEDS可根據(jù)全廠負(fù)荷指令的變化趨勢(shì)，判斷何時(shí)啟停一臺(tái)磨煤機(jī)，并作出預(yù)報(bào)，以便于運(yùn)行人員做好必要的檢查和準(zhǔn)備。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷指令接近機(jī)組負(fù)荷上限或下*，LEDS預(yù)報(bào)該機(jī)組啟動(dòng)或停運(yùn)一臺(tái)磨煤機(jī)，以便于運(yùn)行人員能及時(shí)啟停磨煤機(jī)，使機(jī)組有繼續(xù)增減負(fù)荷的能力，保證全廠具有較大的AGC負(fù)荷調(diào)節(jié)裕度，避開(kāi)機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)間斷。
　　
　　（5）全廠負(fù)荷調(diào)節(jié)與機(jī)組DCS的接口
　　
　　設(shè)置了PI調(diào)節(jié)功能，實(shí)現(xiàn)微調(diào)。在靜態(tài)時(shí)使全廠實(shí)發(fā)負(fù)荷與全廠負(fù)荷相等。動(dòng)態(tài)時(shí)，根據(jù)全廠負(fù)荷指令的變化量調(diào)節(jié)下達(dá)到AGC方式運(yùn)行機(jī)組DCS的負(fù)荷分配指令，改善LEDS負(fù)荷分配的品質(zhì)。而且，保證機(jī)組無(wú)擾地切除和投入AGC方式運(yùn)行。當(dāng)任一機(jī)組負(fù)荷指令信號(hào)、功率信號(hào)故障，及有二路全廠負(fù)荷指令信號(hào)、全廠功率信號(hào)故障時(shí)，由機(jī)組AGC方式自動(dòng)地切換至手動(dòng)方式。
　　
　　LEDS與機(jī)組DCS的AGC接口信息如下：
　　
　　1）負(fù)荷分配指令（AO）；2）機(jī)組實(shí)發(fā)功率（A1）；3）機(jī)組實(shí)時(shí)供電煤耗；4）AGC投／停狀態(tài)（D1）；5）閉鎖增（D1）；6）閉鎖減（D1）；7）不同RB或MFT信號(hào)（D1）；8）磨煤機(jī)投／停信號(hào)（D1）；9）LEDS故障（DO）。
　　
　　3．結(jié)束語(yǔ)
　　
　?。?）在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，電力生產(chǎn)水平較高，外圍設(shè)備完善，在300MW機(jī)組上已普遍采用發(fā)電廠性能監(jiān)測(cè)及在線偏差分析，而且研制并采用了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理系統(tǒng)，得到了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)首先應(yīng)以降低供電煤耗為中心，進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行管理、提高電廠生產(chǎn)管理水平及經(jīng)濟(jì)效益。
　　
　　（2）應(yīng)把開(kāi)發(fā)負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配程序提到日程上來(lái)，在近年來(lái)予以實(shí)用化，進(jìn)一步提高電廠經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)電廠競(jìng)價(jià)上網(wǎng)能力，同時(shí)為電廠使用報(bào)價(jià)系統(tǒng)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。