摘要：准格尔电厂采用了*的西门子优化控制软件，其软件包含了不同的功能模块。
　　
　　内蒙古国华准格尔电厂二期工程是两台330MW机组，汽机采用北重一阿尔斯通中压缸启动机组，锅炉采用北京一巴威自然循环、中速磨前后墙对冲汽包炉。热控采用西门子EPERM——XP系统。
　　
　　此次工程是2000年示范电站，控制水平要有一个高的起点，自动化程度高。为了适应今后电力市场要求，此次工程在保证机组安全性的前提下，注重经济效益，从控制出发，采用*的优化控制软件，通过改善机组控制，提益，适应电网竞价上网要求。为此，仪表和控制系统设计应满足下列工况：
　　
　　●带基本负荷运行，并具有调峰能力，满足电网调度可控性，并保证机组稳定。
　　
　　●根据负荷指令和频率改变调整负荷，满足电网调度可控性，并保证机组稳定。
　　
　　●在控制参数方面，防止过调，保证经济性
　　
　　●对机组进行经济运行分析指导
　　
　　针对上述要求，我们计划采用西门子优化控制软件，这些软件中包含不同功能模块，我们进行了分析选择，认为以下两个控制模块SR4、PROFI，适合我们的需求。
　　
　　其中：
　　
　　SR4——机组性能在线优化
　　
　　PROFl——用于过程实时控制，包含4个模块，分则是：
　　
　　●新机组协调控制
　　
　　●凝结水节流控制
　　
　　●负荷裕度予测
　　
　　●自学习温度控制
　　
　　一、SR4功能块
　　
　　SR4是机组性能在线优化控制模块，它安装在一个PC机中，与DCS终端总线相联，单独的CRT显示，它从DCS系统中提取有关数据，通过建模，对锅炉、汽机及其辅机的状态、效率进行计算显示，提供一个运行方式，指导运行人员操作。
　　
　　这种模块采用两个步骤，即平衡与模拟：
　　
　　*步骤：从DCS取300个测点数据，每隔5分钟进行建模计算，显示出空予器泄露、锅炉烟气温度分布、煤耗、凝汽器及加热器等实际性能参数
　　
　　第二步骤：将实际系统参数与模拟状态*参数相比，得出参考数据，指出偏差，及经济性比较，供运行人员参考。
　　
　　这种方式仅为在线监测，不直接进行控制。它可以提供经济运行操作指导，使机组在*经济运行状态。
　　
　　二、PROFI功能块
　　
　　它包含4个功能块，它安装在处理模件CP581卡件中，布置在DCS机柜中，西门子的TXP与CP518的连接通过通讯处理模件CPl413进行串行通讯，与DCS控制系统相联，直接参与控制。
　　
　　1）新机组协调控制
　　
　　该方式在传统协调控制基础上，对锅炉、汽机进行建模，以热平衡为理论，以前馈控制为手段，采用汽机调压，锅炉调负荷，同时，控制各个子系统，结合凝结水流量调节，可以达到负荷响应快、燃烧稳定效果，适应电网要求；同时，可达到避免为达到负荷响应快而燃料过调及主汽节流带来的不经济因素，从而提高经济性。
　　
　　如图一。　　这种方式在控制方面，可提高负荷响应，适应电网及AGC要求同时保持锅炉稳定性，又提高经济性。
　　
　　2）凝结水节流控制
　　
　　该方式的主体思路是，通过改变凝结水流量，达到低加抽气量的变化，从而在主汽流量不变的情况下，变化的抽气量作用在汽轮机上，引起功率变化，具专家介绍，可以在15秒内，负荷变化为5％。另外，采用此方式，可改变原汽机调门节流调整负荷所带来的非经济性。如图二。　　我们分析，如果此方式成立，这种方式是一个较理想的调整负荷手段，采用此控制功能是为了额外的热能并能使该热能用于汽机的二次做功这样能够使机组具有对负荷变化的快速响应性，并能进一步保证锅炉平滑稳定地运行。它可以适应电网一、二次调频，对今后机组协调、AGC运行有较大帮助。
　　
　　3）负荷裕度预测
　　
　　该方式为对锅炉、汽机及管道进行应力计算，测出应力大小，给出应力值及预测值，根据这些值使机组沿应力上线运行，从而缩短启动时间，达到节省启动费用，可以节省20％--50％费用。对于热态启动，从点火到额定负荷仅用半小时（韩国某电厂）。
　　
　　据介绍，如果机组为深度调峰（启停），经济效果较佳。
　　
　　4）自学习温度控制
　　
　　该方式是采用对主汽系统不同段进行数学模型建立，预测温度，进行烟气变化及喷水引起温度变化的状态观测，进行自学习，同时建立扰动观测器对其它扰动进行修正，达到准确反应不同段温度预期值，结合控制，快而准确地使温度控制在窄小范围内，解决温度迟延带来的调整品质不理想问题，保证了热效率。如图三。　　我们分析，此方式仅是在调节思路上，比传统调节理想。如果模型及干扰因素准确则效果较好。
　　
　　3、准格尔电厂采用PROFI后基本的控制性能期望值
　　
　　通过控制可以提高电厂效益的途径有两个：
　　
　　1）机组稳定性
　　
　　机组稳定性首先是指热力锅炉的特性和供煤的平稳性。其次是指整个系统的执行机构和温度波动的缓慢变化。提高电厂效益主要是从减少生成扰动（避免电力销售损失）、提高机组效率（减少每MW小时的燃料）、延长电厂昂贵设备的寿命和减少维护费用来实现的。
　　
　　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目标负荷而没有操作困难。从负荷调度员的观点来看，这种电厂比其他电厂能够提供更快更可靠的产品。如果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，这种电厂对他更有吸引力。电网在任何时候总是需要调节负荷的。这种调节型的机组具备很长的年发电小时并能将固定成本分配到比计划中更多的MW小时中。从统计上来说，他的每MW小时的生产成本更低。zui后，高的负荷动态响应能力是产生效益的首要点。PROFI控制就是用来提高机组稳定性和负荷动态响应能力的。
　　
　　很多与效益有关的是本区域的效益都是由设备特性决定的（如冷凝器真空），并不能通过控制而提高。但也有一些基本区域可以用来诊断电厂控制的质量，并能用来为期望的电厂效益提供有益的指示。下面便提到了其中的某一些。
　　
　　定负荷状态变量
　　
　　在机组负荷设定值保持15分钟不变并关断一次调频的情况下，应可获得后60分钟的标准偏差值；
　　
　　汽温小于5Kelvin
　　
　　新汽压力小于5bar
　　
　　烟气中02值小于3％（校验后的02传感器）
　　
　　无论在锅炉zui小稳燃负荷工况下还是100％MCR工况下，定负荷状态的稳定性都无明显差别。对定负荷状态的特性进行评估期间不允许燃料混合，燃料量变化或升温扰动（如吹灰）
　　
　　负荷变化率
　　
　　机组升负荷的响应速度应可在原控制策略基础上提高2％MCR／每分钟，或应至少可实现4％MCR／每分钟的升负荷率。
　　
　　然料过调量
　　
　　zui大幅度升负荷时，燃料动态过调量（磨煤机负荷动态设定值变化值）不应超过机组负荷动态设定值变化的150％。
　　
　　风一燃比
　　
　　变负荷时，应可实现烟气中02值偏差小于5％。或者比采用PROFI方案之前的02偏差降低2％
　　
　　汽温
　　
　　变负荷时，喷水减温器在其工作范围内的上、下限位置停留的时间不得超过二三分钟。在定负荷运行工况下，总有效喷水流量不应超过总蒸汽流量的50％。
　　
　　汽包水位
　　
　　变负荷时，主蒸汽汽包水位不应超过定负荷运行时汽包水位变化量的5倍，或应至少可把变化量减少30％。
　　
　　一次调频能力
　　
　　应可随意投入或退出一次调频调节而无明显汽压或燃料量波动，一次调频操作不会提高跳机的几率。
　　
　　以上是西门子优化控制软件，它可以在不同的控制系统，简单地物理使用。