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摘要：智能电厂是指以电厂数字化为主要前提条件，使用各种智能技术，具有整体化、智能化等特点的新型电厂。机组自启停技术正是其中一种重要的智能控制手段。
关键词：智能电厂;机组自启停;AUS;协调控制
引言
机组自启停系统（Automatic unit start-up and shut-down system简称AUS）是机组级高度自动化控制系统，是机组自动停的信息控制中心，它根据主机和重要辅机启停和运行特点、启动和停运过程中各工艺流程系统的运行要求，利用对主机和重要辅机运行状态及相关工艺过程参数准确、全面、实时的检测，在巨量的基本逻辑关系判断的基础上，按照预先定好的方式向顺序控制系统SCS中各功能组、子功能组及单体设备发出启动或停运指令并由MCS、CCS、FSSS、DEH、MEH、BPC、ECS、AVR等系统协调完成，最后完成发电机组的经济又安全自动启停控制。
机组自启停并非完全是通过一个按钮实现机组从冷态到并网和满负荷及逆过程。因为机组是一个复杂和庞大的系统，通过设置少量断点，使启动或停止过程有一个合适的中断，由运行人员的人工确认和干预，可有效防止非正常状态的发生，在当前情况下采用断点控制的自启停控制策略实现发电机组的自动启停是最有效的一种方式。
1 自启停控制系统的控制策略
1） AUS采用断点的启停控制策略。受限于目前火电机组整体控制水平和运行管理水平，真正意义上的一键启停尚未有实际的应用。对于火电机组来说，采用断点的启停控制策略实现机组自启停是目前最成功的方式。国内外成功的例子，火电机组都是采用断点的控制方式的，即根据机组工艺特点和运行特点，将机组的启停过程分成若干个阶段，每个阶段间设置断点。AUS启停将大顺控分成若干个顺控来完成，每个断点的执行将由人工确认后才开始执行[1]。在AUS控制方式时，机组的运行将根据机组的状态和每个断点的条件自动地进行，个别重要断点由运行人员干预。在运行过程中若有异常情况出现时，AUS将以操作指导的形式发出报警，提示运行人员来处理。采用断点的控制方式，各个断点既相互联系，又相互独立，只要条件满足，各个断均可独立执行，前续断点已启动完成，可以直接启动后续断点。
2） 逻辑设计模块化策略。根据阶段单元、步骤单元、信号单元、状态显示等各种完成特定功能的控制逻辑设计成模块化。
3） 步骤阶段化策略。大型火电机组的启停自动化是一个综合性很强的复杂的顺序控制系统，通过合理而有效地控制设备程序的阶段和步骤，以及对危及机组安全的反向判据的连续监视，使机组的启停程序综合考虑了安全性和经济性，从而使AUS不仅是启停装置，同时也是安全装置。
判据条理化策略。一次判据、二次判据、反向判据、指令时间、允许时间、等待时间、判据有效期及其对程序重定位的影响，确保启停的安全性以及准确性。
2 APS设计主要内容
在采用AUS控制方式时，机组的运行方式可以依据机组的运行状态和每个断点的条件自动进行，少数重要的断点将由运行操作人员人工干预。在正常运行中如果出现异常情况，AUS会以操作指导（专家支持）的方式发出告警，提醒运行操作人员来手动处理。使用断点的控制方式，每个断点既互相独立，又互相联系，在条件满足的情况下，每个断点都可以单独运行，前一个断点流程完成后，便允许立刻开始后续断点，符合燃煤机组较繁复的运行操作方式，并且显示出非凡的灵活性，满足电厂生产过程的各种工艺要求[2]。
AUS分为启动和停机两种模式，而启动模式又分为极热态、热态、温态以及冷态这四种启动方式。增加断点设置是AUS设计时需要重点考虑的一个难题，设置合理的断点会给AUS带来很多好处。
AUS的断点设置需要遵循以下首要原则：1）按照火电站各工艺系统的流程特性划分;2）按照火电站各工艺系统启动和停运的特性与需求划分;
（1）AUS启动断点设置
AUS启动过程从投入凝结水补水系统功能组开始，到机组负荷升到满负荷的40%-50%后协调控制系统投入运行，AUS启动模式完成退出。机组启动常规设置5个断点（6个阶段），6个阶段如下：
1）机组启动准备断点;2）冷态冲洗及真空建立断点;3）锅炉点火及升温升压断点;4）汽机冲转断点;5）机组并网断点;6）升负荷断点
（2）AUS停机断点设置
AUS停机过程从机组目标负荷开始减到汽机投盘车，烟风系统停运结束，AUS停机模式完成退出。系统考虑设置以下断点：
1）降负荷断点;2）机组解列断点;3）机组停运断点;
（3）AUS主要功能
机组自启停有如下主要功能：
1）完成对各设备工艺系统子功能组顺控的调用;2）机组自启停控制系统状态控制;3）机组自启停控制系统采用按需投入方式，机组正常开停机时按需要选择投入与否;4）各个断点顺控功能组具备可以随时中断且恢复的功能。依据设备的具体运行情况选择需要执行的步序;5）具备简单的超驰控制能力，比如自动选择断点并且同时进行系统的跳步操作[3]。
3 启动过程
在设备可用的情况下，AUS按照启动操作流程，逐步投用各系统，从设备全停状态至机组并网带60%额定负荷，包括系统上水、辅助系统启动、锅炉点火准备、冷态水冲洗、锅炉点火升温升压、汽机冲转、机组并网、升负荷。程序应具备自动判断功能，依据不同系统的投用状况，自动选择程序步，直至系统全部投入，系统启动完成后应检测系统运行状况。
系统启动前，应按照操作卡进行相关条件与系统的检查与确认，重要步骤设置断点，进行人工操作与确认，如锅炉点火、汽水品质释放、汽机升速、机组并网等。机组启动设置断点设置暂定为启动前的准备、锅炉点火升温、汽机冲转及机组并网、升负荷共4个断点，程序执行到预选断点后将等待人工进行确认及选择后续步骤。
4 影响AUS系统功能实现因素
AUS系统功能最后能否实现，取决于多方面的因素：
1） 有赖于工程的精心策划，从工艺系统设计、设备选型到逻辑设计、系统调试需要有一个整体的策划，单靠任何一个环节精心设计或一个专业的努力是无法实现的。
2） 汽机厂、锅炉厂AUS工程经验及其提供的自启停系统设计的完善性在很大程度上影响着机组AUS系统功能的实现[4]。
3） DCS供货商的AUS工程能力和工程经验与机组AUS系统功能的实现有很大的关系，DCS各个子系统的自动投入是AUS最终得以实现的基础。
5 结语
AUS机组自启停控制系统的实现是大型火力发电厂自动化控制水平提高的一大标志，它不单单降低了运行操作人员的工作量，更重要的是它对机组启停的操作程序进行规范和标准化，改良了控制系统，降低了运行人员误操作的风险，减少了机组启停的时间，整体上提升了机组的经济效益与安全水平。
参考文献
[1]. 金毅. 660MW火电机组智能化电厂實施方案[D]. 华北电力大学（北京），2017.
[2] 何立荣 等. 构建云、大、物、移的智能电厂[J]. 《中国设备工》，2018（4）：12-17.
[3] 王晓雄. 浅谈智能电厂规划建设[J]. 《南方能源建设》，2017（03）：30-34.
[4]. 耿清华. 浅谈基于大数据的智慧水电厂建设[J].
《水电与新能源》2018（10）：33-35
作者简介：谢进安，（1984—），性别男，籍贯宁夏石嘴山市（省和市），职称工程师，学历本科，研究方向火电厂热工控制。
关键词：智能电厂;机组自启停;AUS;协调控制
引言
机组自启停系统（Automatic unit start-up and shut-down system简称AUS）是机组级高度自动化控制系统，是机组自动停的信息控制中心，它根据主机和重要辅机启停和运行特点、启动和停运过程中各工艺流程系统的运行要求，利用对主机和重要辅机运行状态及相关工艺过程参数准确、全面、实时的检测，在巨量的基本逻辑关系判断的基础上，按照预先定好的方式向顺序控制系统SCS中各功能组、子功能组及单体设备发出启动或停运指令并由MCS、CCS、FSSS、DEH、MEH、BPC、ECS、AVR等系统协调完成，最后完成发电机组的经济又安全自动启停控制。
机组自启停并非完全是通过一个按钮实现机组从冷态到并网和满负荷及逆过程。因为机组是一个复杂和庞大的系统，通过设置少量断点，使启动或停止过程有一个合适的中断，由运行人员的人工确认和干预，可有效防止非正常状态的发生，在当前情况下采用断点控制的自启停控制策略实现发电机组的自动启停是最有效的一种方式。
1 自启停控制系统的控制策略
1） AUS采用断点的启停控制策略。受限于目前火电机组整体控制水平和运行管理水平，真正意义上的一键启停尚未有实际的应用。对于火电机组来说，采用断点的启停控制策略实现机组自启停是目前最成功的方式。国内外成功的例子，火电机组都是采用断点的控制方式的，即根据机组工艺特点和运行特点，将机组的启停过程分成若干个阶段，每个阶段间设置断点。AUS启停将大顺控分成若干个顺控来完成，每个断点的执行将由人工确认后才开始执行[1]。在AUS控制方式时，机组的运行将根据机组的状态和每个断点的条件自动地进行，个别重要断点由运行人员干预。在运行过程中若有异常情况出现时，AUS将以操作指导的形式发出报警，提示运行人员来处理。采用断点的控制方式，各个断点既相互联系，又相互独立，只要条件满足，各个断均可独立执行，前续断点已启动完成，可以直接启动后续断点。
2） 逻辑设计模块化策略。根据阶段单元、步骤单元、信号单元、状态显示等各种完成特定功能的控制逻辑设计成模块化。
3） 步骤阶段化策略。大型火电机组的启停自动化是一个综合性很强的复杂的顺序控制系统，通过合理而有效地控制设备程序的阶段和步骤，以及对危及机组安全的反向判据的连续监视，使机组的启停程序综合考虑了安全性和经济性，从而使AUS不仅是启停装置，同时也是安全装置。
判据条理化策略。一次判据、二次判据、反向判据、指令时间、允许时间、等待时间、判据有效期及其对程序重定位的影响，确保启停的安全性以及准确性。
2 APS设计主要内容
在采用AUS控制方式时，机组的运行方式可以依据机组的运行状态和每个断点的条件自动进行，少数重要的断点将由运行操作人员人工干预。在正常运行中如果出现异常情况，AUS会以操作指导（专家支持）的方式发出告警，提醒运行操作人员来手动处理。使用断点的控制方式，每个断点既互相独立，又互相联系，在条件满足的情况下，每个断点都可以单独运行，前一个断点流程完成后，便允许立刻开始后续断点，符合燃煤机组较繁复的运行操作方式，并且显示出非凡的灵活性，满足电厂生产过程的各种工艺要求[2]。
AUS分为启动和停机两种模式，而启动模式又分为极热态、热态、温态以及冷态这四种启动方式。增加断点设置是AUS设计时需要重点考虑的一个难题，设置合理的断点会给AUS带来很多好处。
AUS的断点设置需要遵循以下首要原则：1）按照火电站各工艺系统的流程特性划分;2）按照火电站各工艺系统启动和停运的特性与需求划分;
（1）AUS启动断点设置
AUS启动过程从投入凝结水补水系统功能组开始，到机组负荷升到满负荷的40%-50%后协调控制系统投入运行，AUS启动模式完成退出。机组启动常规设置5个断点（6个阶段），6个阶段如下：
1）机组启动准备断点;2）冷态冲洗及真空建立断点;3）锅炉点火及升温升压断点;4）汽机冲转断点;5）机组并网断点;6）升负荷断点
（2）AUS停机断点设置
AUS停机过程从机组目标负荷开始减到汽机投盘车，烟风系统停运结束，AUS停机模式完成退出。系统考虑设置以下断点：
1）降负荷断点;2）机组解列断点;3）机组停运断点;
（3）AUS主要功能
机组自启停有如下主要功能：
1）完成对各设备工艺系统子功能组顺控的调用;2）机组自启停控制系统状态控制;3）机组自启停控制系统采用按需投入方式，机组正常开停机时按需要选择投入与否;4）各个断点顺控功能组具备可以随时中断且恢复的功能。依据设备的具体运行情况选择需要执行的步序;5）具备简单的超驰控制能力，比如自动选择断点并且同时进行系统的跳步操作[3]。
3 启动过程
在设备可用的情况下，AUS按照启动操作流程，逐步投用各系统，从设备全停状态至机组并网带60%额定负荷，包括系统上水、辅助系统启动、锅炉点火准备、冷态水冲洗、锅炉点火升温升压、汽机冲转、机组并网、升负荷。程序应具备自动判断功能，依据不同系统的投用状况，自动选择程序步，直至系统全部投入，系统启动完成后应检测系统运行状况。
系统启动前，应按照操作卡进行相关条件与系统的检查与确认，重要步骤设置断点，进行人工操作与确认，如锅炉点火、汽水品质释放、汽机升速、机组并网等。机组启动设置断点设置暂定为启动前的准备、锅炉点火升温、汽机冲转及机组并网、升负荷共4个断点，程序执行到预选断点后将等待人工进行确认及选择后续步骤。
4 影响AUS系统功能实现因素
AUS系统功能最后能否实现，取决于多方面的因素：
1） 有赖于工程的精心策划，从工艺系统设计、设备选型到逻辑设计、系统调试需要有一个整体的策划，单靠任何一个环节精心设计或一个专业的努力是无法实现的。
2） 汽机厂、锅炉厂AUS工程经验及其提供的自启停系统设计的完善性在很大程度上影响着机组AUS系统功能的实现[4]。
3） DCS供货商的AUS工程能力和工程经验与机组AUS系统功能的实现有很大的关系，DCS各个子系统的自动投入是AUS最终得以实现的基础。
5 结语
AUS机组自启停控制系统的实现是大型火力发电厂自动化控制水平提高的一大标志，它不单单降低了运行操作人员的工作量，更重要的是它对机组启停的操作程序进行规范和标准化，改良了控制系统，降低了运行人员误操作的风险，减少了机组启停的时间，整体上提升了机组的经济效益与安全水平。
参考文献
[1]. 金毅. 660MW火电机组智能化电厂實施方案[D]. 华北电力大学（北京），2017.
[2] 何立荣 等. 构建云、大、物、移的智能电厂[J]. 《中国设备工》，2018（4）：12-17.
[3] 王晓雄. 浅谈智能电厂规划建设[J]. 《南方能源建设》，2017（03）：30-34.
[4]. 耿清华. 浅谈基于大数据的智慧水电厂建设[J].
《水电与新能源》2018（10）：33-35
作者简介：谢进安，（1984—），性别男，籍贯宁夏石嘴山市（省和市），职称工程师，学历本科，研究方向火电厂热工控制。