摘要：APS是火电机组高度自动化的控制系统，采用先进的控制策略，能识别机组和设备的运行状态。APS按照预设的运行曲线控制设备，使机组运行最优化，从而全面提高了电厂自动化运行水平，确保机组的安全、经济运行。本文从设计、采购、调试、及运行阶段对新建火电机组APS系统的应用进行了探讨，并提出了运行应注意的事项。

　　关键词：火电机组；应用；APS；探讨；设计

　　1引言

　　近几年，随着火力发电厂机组容量的增大，运行参数的不断提高，发电机组的设备数量也越来越多，对控制系统提出了越来越高的要求。对机组的经济安全稳定运行也提出跟高的要求。同时国产机组主辅机可控性也不断提高，机组自启停控制功能越来越得到重视，为了提高机组启停阶段操作的正确性及规范性，减轻运行人员工作强度，缩短机组启停时间，从整体上提升机组自动化水平，一些大容量国产机组开始尝试实现机组自启停功能。

　　机组自启停控制系统的概念是运行人员发出指令后机组从锅炉点火到带满额定负荷或机组停机的过程中实行自动控制，运行人员不需要干涉，仅进行监视。机组自启停控制系统英文名称为AutomaticPlantStart-UpAndShutdownSystem，简称APS，也有很多人称为“机组一键启停”。本文就机组APS的应用进行探讨。

　　2APS功能实施探讨

　　机组自启停功能的实现不是简单的控制功能的增加，而是一个系统工程；为实现这一功能，锅炉、汽机、电气、仪控等专业都需要做大量的工作，并且包含在机组建设的各个阶段，这些工作包括设计、设备釆购、调试、运行等阶段。

　　2.1初设阶段

　　APS功能涉及到方方面面的工作，在工程建设中应尽早进行分析论证，设计单位应在可研报告中增加APS的专题报告，并说明实现APS功能的实施方案，同时进行经济分析；建设单位应做深入细致的调研工作，组织专家对设计院的专题报告进行审査，尽早做出决定。必须明确APS要求，才能进行下一步的工作。

　　2.2详设阶段

　　目前国内机组普遍的控制水平为一人为主、两人为辅，在少量就地人员的配合下实现机组的启停控制；对应这一控制水平，在工艺上有部分阀门等设备为就地手动操作，有些辅机的辅助系统（辅机的润滑系统、冷却系统等）也在就地控制。为实现APS功能，需要将这些就地手动控制的设备改为能够实现远方控制功能的设备。各工艺专业在可研阶段就应当明确是否实现APS功能；在初步设计阶段应确定为实现APS功能需要对工艺系统进行哪些修改，在主机及辅机设备招标时就提出相应要求。调试单位、运行单位有关人员应尽早参与到项目中来，参与设计联络会。争取在设计阶段完善对系统工艺控制的要求。

　　增加替代人工操作判据的监视测点，如抽汽、辅汽、轴封蒸汽系统中判断暖管温升率的金属壁温测点，启动准备阶段用来判断注水是否完成的液位或差压仪表等。各工艺专业及运行单位应与控制专业配合，确定增加的监测内容、安装位置等。

　　2.3采购阶段

　　2.3.1主辅机及相应设备资料提交应完整、及时、准确

　　在主机、辅机及相应设备采购时应明确该设备为满足APS功能要求所需要增加的技术要求及服务要求，并在设备到货前将相应资料提交设计单位及DCS系统组态单位，这些资料包括系统及设备的参数、运行逻辑、联锁要求、运行曲线、控制策略等；尤其在汽轮机采购时应明确DEH的技术要求。一些辅机自带的控制系统应满足机组整体控制要求。各系统设备与DCS的接口必须明确。

　　2.3.2DCS系统技术规范书要求应明确

　　在DCS系统采购前调试单位、运行单位有关人员就应参与DCS系统的技术规范书编制，确定I/O点数的满足程度，提出系统组态配置及功能要求。

　　2.4组态阶段

　　2.4.1要合理有序地进行控制系统组态

　　APS功能不是简单的在控制系统中增加机组级控制逻辑，需要机、炉、电、控等专业同时做大量工作，同时也需要设计、制造（汽机厂、DCS组态及编程等）、调试、运行人员紧密配合，共同参与实施方案制定，确定合理的控制方案及系统定值，优化控制逻辑，使机组从启动准备、冷态冲洗、点火升温、汽机冲转、并网、升负荷等环节有序衔接，平稳运行。

　　控制逻辑应有合理的可选择断点，运行人员可根据启动时的外部条件确定是否进行分段启动，各阶段步序条件及状态应有相应的指示，以便于运行人员及时作出判断。

　　2.4.2APS人机接口组态

　　APS人机界面的设计体现了集中管理、全面可干预及直观友好的原则。人机界面是程序与操作员间沟通的桥梁，程序的任何操作均应通过界面的形式反映至前台，向操作员提供详细、清晰的信息，而且必须考虑人为干预的可能性。纳入APS控制范畴的全部设备，其状态、可用性等均可通过APS进行集中监控和管理。

　　（a）菜单式结构：依据APS的架构，其操作界面分为3层。第一层是APS总图，包含若干个过程点，将APS启停过程按功能分解为不同的断点，如锅炉上水、锅炉点火、汽机冲转、并网、升负荷等。第二层是每个断点下所包含的子系统。第三层为功能相对独立的子系统的顺序控制步骤。菜单式结构使整体层次分明、条理清晰，操作员可逐层快速定位当前程序步。

　　（b）以工艺系统或功能为单位的操控界面：这样的划分体现了集中、分散、详尽的原则，与菜单式结构相结合，使相对独立的子系统程序可以做得详尽、清晰，不同的子系统间只有先后时间的关联，给人清晰直观的印象。每个工艺系统集中体现大量信息，包括程序当前执行的步骤，执行结果反馈，步骤执行时间等。

　　（c）预留可干预手段：在APS程序设计定型后，应预留操作员中间干预手段，这样能更好地适应机组在不同情况下的启停，体现APS的灵活性。对于设备及系统的状态，程序包含自动识别的功能，适应各种工况下的启动，对于个别设备状态故障等情况，在操作员确认无问题的情况下可以进行跳步，还可以对某程序步或子系统进行屏蔽或跳步。上述操作应在充分掌握APS的情况下使用。

　　（d）对设备状态的集中监视：对APS所控对象进行集中状态管理是为了提高程序执行的连贯性和可靠性，在机组启动前需要对所有可操作的设备进行系统的状态确认，以列表形式列举状态产生偏差的设备，包括远方就地、受电状态、故障情况等，以便维护人员提前介入。

　　（e）对设备启停许可、跳闸首出的集中管理和监视：考虑到安全性，APS程序中凡涉及系统投用或大型设备启动的，都需要先检查确认其投用条件，条件的缺失将造成设备无法启动，在操控界面上对此进行集中体现。此外，为完善监控内容，还应包含设备跳闸首出，方便设备跳闸后对跳闸原因的快速定位。

　　（f）APS的每一步操作，应有详细的操作说明，并设置方便的调阅按钮。便于运行人员参考。