一. 引言

隨著電力事業(yè)改革的進一步深入，電力企業(yè)必須面對更為嚴峻的市場考驗。“廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)”等一系列措施的實行，迫使每個電力企業(yè)從自身利益出發(fā)，多角度深層次地考慮如何切實降低電廠運行成本，延長機組的使用壽命和檢修周期。在“AGC對機組的影響”一節(jié)分析了目前單機AGC的調(diào)度方式對燃煤發(fā)電機組的一些負面影響。由于調(diào)度端的機組信息比較少，難以實現(xiàn)機組的優(yōu)化調(diào)度，而且隨著廠網(wǎng)分開，電網(wǎng)對于機組運行職責更少，所以把機組負荷的調(diào)度交給電廠或發(fā)電公司更為合適。在電廠或發(fā)電公司設(shè)置一個“全廠負荷優(yōu)化控制系統(tǒng)”來控制其所屬機組的負荷，而電網(wǎng)調(diào)度以一個發(fā)電廠或發(fā)電公司為單位進行負荷調(diào)度。 全廠負荷優(yōu)化控制系統(tǒng)（以下筒稱PLACS）根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度的全廠負荷指令調(diào)節(jié)全廠負荷，使全廠的負荷及時滿足電網(wǎng)要求。保證機組運行在允許的負荷范圍內(nèi)和安全的工況下。合理地調(diào)配各臺機組的負荷調(diào)節(jié)任務(wù)，降低機組的負荷調(diào)節(jié)頻度，提高機組的穩(wěn)定性，延長主、輔機組設(shè)備的壽命。經(jīng)濟分配各臺機組的負荷，降低全廠的供電煤耗。

二. 全廠負荷優(yōu)化分配

全廠負荷優(yōu)化分配是全廠負荷優(yōu)化控制系統(tǒng)的一個最重要功能，其任務(wù)是優(yōu)化分配全廠機組的負荷，使全廠綜合運行成本最低，它應(yīng)充分考慮機組運行的經(jīng)濟性、穩(wěn)定性、機組壽命的損耗、機組的負荷調(diào)節(jié)余量等因素，另外它還應(yīng)顧及全廠的負荷調(diào)節(jié)性能。

（一） 提高機組運行的穩(wěn)定性，延長機組的使用壽命

調(diào)度的AGC指令有很大一部分是頻繁小幅度的變化，如果這種負荷指令直接作用于某一臺機組，則機組不能穩(wěn)定運行。全廠負荷控制系統(tǒng)可以采用輪流調(diào)節(jié)的方法，以投入最少機組來完成負荷調(diào)節(jié)任務(wù)為原則來分配機組的負荷調(diào)節(jié)任務(wù)，最大程度地減少機組變負荷的頻度。如四臺機組由全廠負荷控制系統(tǒng)控制，機組的變負荷頻度大約是原來的1/3。

另外在選擇機組加或減負荷時，避免機組在短時間內(nèi)反向變負荷，即機組完成一次加負荷任務(wù)后，讓其穩(wěn)定運行一段時間后再去承擔減負荷任務(wù)，這樣能防止機組熱負荷上下波動產(chǎn)生的疲勞損耗，另外短時間內(nèi)反向變負荷時，由于機組的熱負荷有較大的慣性，機組負荷的調(diào)節(jié)性能也比較差。通過這些措施能有效地延長機組使用壽命和檢修周期。

（二） 負荷經(jīng)濟分配

負荷經(jīng)濟分配對電廠由于全廠各臺機組的煤耗與負荷曲線有一定的差異，所以同樣全廠負荷下，不同負荷分配的運行成本有一定的差異。PLACS根據(jù)在線的每臺機組供電煤耗或發(fā)電成本與負荷的函數(shù)關(guān)系，計算出不同全廠負荷下最經(jīng)濟的機組負荷分配。

根據(jù)實際運行來看，如果每個負荷點都要達到最經(jīng)濟分配，則要求變負荷時有些機組加負荷，有些機組減負荷，這會嚴重降低全負荷的負荷響應(yīng)性能，另外每臺機組都會不停地變負荷，對機組壽命和設(shè)備損耗帶來不利的影響，還有如果經(jīng)濟性好的機組始終在高限點，而經(jīng)濟性差的機組始終在低限點，也會影響全廠的負荷調(diào)節(jié)性能。基于這些原因，PLACS的負荷優(yōu)化分配也應(yīng)該是一個綜合指標，而不是一個純經(jīng)濟指標，實際上全廠機組負荷分配在經(jīng)濟點附近。

三. 全廠負荷控制

全廠負荷控制功能要求全廠負荷快速跟隨調(diào)度全廠負荷指令，它是一個實時控制系統(tǒng)，其負荷控制方式好比把全廠作為一個單元機組，其總體的負荷調(diào)節(jié)品質(zhì)應(yīng)和單機負荷控制相當。全廠負荷控制功應(yīng)有更高的智能化要求，應(yīng)在確保機組安全的前提下，根據(jù)全廠負荷優(yōu)化分配的結(jié)果，選擇最有利的機組承擔電網(wǎng)的變負荷任務(wù)。

改成全廠負荷控制后，負荷的調(diào)節(jié)性能是否會降低是調(diào)度人員最關(guān)心事情，為此讓我們詳細分析一下四臺300MW機組在二種調(diào)節(jié)方式下全廠負荷的調(diào)節(jié)性能。

燃煤機組的是主要靠改變煤量來調(diào)節(jié)機組的發(fā)電量的，如電網(wǎng)有一個幅度不大的負荷變化要求，單機AGC時四臺機組同時改變一定量的煤量，全廠負荷控制方式下，用其中的一臺機組改變單機AGC方式四臺的總煤量，可見這二種方式下負荷變化的數(shù)量是一樣的。另外煤量變化后機組負荷變化延遲時間基本上是固定的，而且煤量變化的幅度較大時，負荷變化延遲時間較短，所以全廠負荷控制方式的全廠負荷平均變化速度是不會低于單機AGC方式的。

為了加快機組負荷的變化速度，一般都利用機組蓄熱來快速響應(yīng)電網(wǎng)的負荷變化要求，為此在全廠負荷控制系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計了一種功能，在變負荷時，四臺機組的調(diào)門同時變化，充分利用全廠機組的蓄熱快速響應(yīng)電網(wǎng)的負荷變化要求。

當調(diào)度指令有加負荷要求時，所有機組適當開大汽機調(diào)門，使機組負荷快速增加；當調(diào)度指令有減負荷要求時，所有機組適當關(guān)小汽機調(diào)門，使機組負荷快速減小。

為了保證機組的安全運行，主蒸汽壓力的變化幅度和速度應(yīng)限制在允許的范圍內(nèi)。承擔變負荷任務(wù)機組的燃料量有一下的超調(diào)，在完成一次變負荷過程后，使機組調(diào)門回到原位，主蒸汽壓力恢復(fù)正常值。通過這種方式可以使二種調(diào)節(jié)方式的初期變負荷速度基本相同。

另外為了提高全廠負荷的調(diào)節(jié)性能，當調(diào)度指令變化幅度較大時，系統(tǒng)應(yīng)同時選擇二臺或三臺機組承擔變負荷任務(wù)。當處于趕峰時段，應(yīng)選擇所有機組同時參與加或減負荷。

四. PLACS的其他功能

（一） RB或MFT工況負荷處理

機組發(fā)生RB或MFT時，PLACS能快速提高其余正常運行機組的出力，在全廠可能的最大出力前提下，盡力彌補由于機組RB或MFT引起的負荷缺口，減小對電網(wǎng)的影響。

（二） 磨煤機啟停時負荷控制

PLACS應(yīng)有較強抗內(nèi)擾能力，在磨煤機啟停過程中能保持全廠負荷基本不變。在單機AGC時，磨煤機啟動或停止時機組負荷波動由電網(wǎng)平衡。采用全廠負荷控制后，當某臺機組磨煤機啟動、停止或跳閘時，此機組由于磨煤機的啟動或停止負荷會有較大的波動，PLACS通過調(diào)整其他機組的負荷，使全廠負荷保持基本不變。

（三） 磨煤機啟停指導(dǎo)

由于磨煤機啟停時需要較長時間，而在同一全廠負荷指令下，不同機組的投運磨煤機數(shù)量可以有不同組合，為了保證全廠系統(tǒng)具有較大的負荷調(diào)節(jié)裕量以滿足下一階段的負荷變化，提高機組的負荷響應(yīng)能力，避開機組負荷調(diào)節(jié)斷點，PLACS根據(jù)負荷的上、下調(diào)節(jié)裕量判斷何時啟停機組的磨煤機。

（四） 機組負荷閉鎖增、減的處理

機組出現(xiàn)負荷調(diào)節(jié)受到限制時會禁止加或減負荷，在單機AGC時由于調(diào)度得不到這此詳細的信息，經(jīng)常出現(xiàn)實現(xiàn)負荷的響應(yīng)不能及時滿足調(diào)度的要求。PLACS能根據(jù)機組的閉鎖增、減信息及時調(diào)換變負荷的機組，當某臺機組出現(xiàn)閉鎖增（或減）時，PLACS及時選擇另一臺機組承擔變負荷任務(wù)，使全廠負荷及時響應(yīng)調(diào)度要求。

五. 全廠負荷控制的展望

隨著電力市場改革的深化，一個獨立發(fā)電廠（或公司）為了降低全廠（或公司）發(fā)電成本、延長機組的使用壽命、降低機組的檢修成本，將會要求改變原來傳統(tǒng)的單機負荷調(diào)度方式，實施全廠負荷優(yōu)化分配，但要實現(xiàn)全廠負荷控制在管理和技術(shù)上還要做大量的工作。