APS一键启停？是真的吗？-北极星火力发电网

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APS（Automatic Procedure Start-up／Shut-down）是个好东西，国际规范的APS是基于DIA（数字化-智能化-现代自动控制）理念构建而成的，智能化的逻辑模块奠定了APS的基础，复合参量交互控制技术成就了热工系统的“一键启停”，多节点组合程序构建了APS的顶层导引功能。正是有了这些创新的控制理念、智能的控制模块和现代自动控制技术才让APS在DSS（每日启停或两班制）运行工况下纵横捭阖，结构严谨却不失灵活，高度自动化却不失本质安全。实现了良好的经济性，根据上个世纪九十年代日本的公开资料介绍，700MW燃煤机组热态启动，从静止到带满负荷最快的纪录，只需110分钟。具备优异的重复性，对频繁启停的机组而言，能有效地提高运行安全性、防止误操作以及延长机组使用寿命。

正因为APS的先进性，从2004年开始至今，国内有诸多号称APS的项目要么已经完成，要么在完成的路上，涉及APS的论文也十分活跃，有报道、有介绍、有展望、有探讨。不过，总体感觉在APS开发和应用方面，许多项目在设计策略上其实是存在一些误区的，有的设计理念甚至带偏了APS的应用方向。

APS因何而生？话说，上个世纪七十年代，日本的电力系统为了保证电网供电品质，采取了DSS机组调峰方式来应付电网的峰谷差，市场经济自有自己的算计，除了水电、燃机参加电网调峰，当时容量430MW的燃煤机组也应征入列，到了八十年代，连700MW的燃煤机组也不能豁免DSS调峰。天生控制惯性大的燃煤机组也必须提高自身的热工控制水平来平衡资本的冲击，否则，搞砸了供电品质，电厂在经济方面会被假以颜色，市场经济嘛。于是，压力之下产生了动力，通过理论论证，实践探索，带有DIA内核的APS重压之下破圈而出，满足了电网调峰的品质要求，进而成为DSS调峰机组的标配。

1999年，日臻成熟的APS 随引进机组进入国内，展示了APS的真面目以及程序内核。讲真话，条件所限，国内真正见过APS“国际范”的寥寥无几，动手操作过APS的区区几十人，能深入接触APS内核的少之又少，墙内开花墙外香的APS很容易被误读和扭曲。互联网的快速发展，让信息传播的更为迅速，被误读的APS也同样在网络信息世界中广泛传播。为APS正确发展计，剖析几条网上流传已久的悖论，以飨读者。

有人说“APS一键启停”，是真的吗？

以我国1999年引进机组的APS为例，相似的机组遍布在世界各个国家。资料可见，在日本、泰国就有完全相同的机组在运行，配置的APS功能如同孪生，APS即为“机组自动程序启停”控制系统，其顶层设计，无一例外地采用了“多节点导引”模式，启、停节点各6个。APS导引层采用纵、横制架构，由多个节点集合而成，横向分阶段，既相互独立又紧密相连，次第连接，前序节点的完成状态是随后节点的启动条件，每个节点开始之前皆有按键启动操作， APS整体上并没有设计成“一键启停”。每个节点纵向设置若干顺控步序，下辖热工系统或功能装置，热工系统和功能装置“一键启停”，必须的。节点本身也能够“一键启停”，APS导引层则不可以，曾有人设想，APS无需节点才是最先进的（APS一键启停）。程序设计嘛，绝不能违背被控对象的客观规律。机组启停自有节奏，间或停一停，必要之举，强求不得。所以，凡有人提及“APS一键启停”，多半是对APS的应用环境了解似是而非，或以讹传讹。APS一键启停乎？非也，实乃“自动程序启停”也。“一键启停”名副其实者有三，节点（Break point）、系统（Group）、单元（Sub group）。

有人说“APS实现了从化学制水、系统上煤，到自动并网全流程一键启动”。是真的吗？

对照国际上通用的火电机组招标文件，其中对APS应用的边界条件是有明确规定的。我们仍以700MW机组的APS为例，从1999年应用至今，百分之百的出勤率，是国内燃煤机组中最早也是唯一遵循国际规则设计的APS，控制设备超过500台套，调节回路110余，但这也仅限于机炉主厂房内的设备。所以，APS控制的设备是有限度的。根据不完全统计，冷态机组特别是停机检修后待启动的机组，在机组启动运行操作票上开列的机、炉、电设备和系统的现场检查以及就地操作主要项目合计5200多项。参与APS控制的设备操作、调节约占机组冷态启动检查、操作总量的9.7％。机组许多设备（汽、油、水、氢、气）和控制系统并没有纳入APS控制，在运用APS启动机组之前这些自成系统的控制还是需要独立启动的。为什么不把这些设备纳入APS？是因为使用效率上并不划算。你想啊，没有纳入APS控制的设备都是那些机组运行启动前操作一次，检修停机时再操作一次，DSS运行方式下，根本就无须操作，把这些设备纳入APS，有意义吗？更不要说什么化学制水、系统上煤了，这连APS的边都没挨上。APS是有限控制，参与APS的设备不是“韩信点兵、多多益善”。APS的控制范围仅限于电厂主厂房内，选择与机组温态启动直接关联的设备作为基准，划定APS设备管控的边界。APS不是筐，不是什么都可以往里装。

有人说“APS冷态下实现了一键启动”，是真的吗？

前面讨论过“APS一键启停”，答案是否定的。这里的“APS冷态下实现了一键启动”，我们可以理解为“机组冷态下，实现了APS各节点的一键启动”来开展讨论。机组的热力特性在设计阶段就已经确定，机组的冷态、温态、热态和极热态的判定取决于汽轮机复速级金属温度。APS设计的初心，要解决的是机组热态、温态的启停控制，重点是缩短DSS方式的启动时间。机组全停调峰，备用停机时间过长才会出现冷态，可以认为是DSS方式的特殊工况，APS也有针对性的控制策略。受锅炉燃烧率、汽轮机升速率和机组负荷变化率的制约，冷态启动要增加许多额外的限制。如果要细分的话，机组冷态启动其实包含括两种工况，一种是机组备用状态下的冷态，还有一种是机组检修后的冷态。备用机组的冷态启动，APS控制的设备数量应该与温态和热态的相同，设备也不会进行预置操作，难点在于汽轮机的暖机升速过程，当然了，如果DEH设计有转子应力计算，能够实现ATC控制，节点控制冷态启动也不成问题。所以，备用机组的冷态启动，在DEH配有转子应力计算的前提下，全部节点可以 “一键启动”，否则，仍然是APS部分节点启动。检修后机组的冷态启动，机组所有的设备都要从零开始摆布和检查，一台700MW的燃煤机组五千多个检查项目和设备工作方式设置，还有大量的设备试验项目，APS的起始节点“机炉辅助系统启动”次序已经被打乱，无法利用节点全程启动，只能采用热工系统“一键启停”加上部分节点启动这种方式。这时谈“APS冷态下实现了一键启动”大概是一种愿景吧。我们这里说的APS都是对标国际规范，若项目自定标准，但仍然套用APS之名，那就不是本文讨论的内容了。

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来源：北极星电力网作者：王立地

( 来源: 北极星电力网作者: 王立地 )

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