传统电厂的数字化建设

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1、传统电厂的数字化建设韩　平1　张战强2　舒茂龙2　张　凯3　方海泉4（1.神华国能集团有限公司科技信息环保部，中国北京100033；2.神华国能宁夏煤电有限公司，宁夏银川750409；3.航天神洁〈宁夏〉环保科技有限公司，宁夏银川750001；4.北京信息控制研究所，中国北京100048）【摘　要】分析了数字化电厂的定义、特点和体系结构，明确了传统电厂向数字化电厂发展需建设的内容，阐述了传统电厂数字化建设面临的问题和建设方法，其中建设方法包括生产运行数字化、生产管理及经营决策的数字化，提出传统电厂数字化建设需分阶段实现的设想，重点介绍了分散控制系统（DCS）一体化建设，并给出了两个电厂DCS

2、改造的成功案例。.jyqkphony系统替换原有系统，只更换非INFI-90系统的控制电缆及原INFI-90系统中极少数重要信号的电缆。改造效果：经过改造实现了DCS、DEH、MEH、BPC、ETS、METS一体化，消除了不同系统之间数据共享、时钟同步等问题。一体化后，原本需要分别进行管理的四大子系统可统一管理，极大减轻了热工人员的维护工作量。2）案例2浙江北仑发电厂的一期二台机组分别于1991年10月和1994年11月建成投产，其控制系统采用的是美国ABB公司1984年推出的MOD-300分散控制系统，是国内较早采用DCS控制的机组之一。#1机组MOD-300分散控制系统包含机组协调控制系

3、统(CCS)、燃烧器控制系统(BCS)、数据采集系统(DAS)、人机接口系统、数据处理系统(完成数据存储、打印功能)、事故追忆(SOE)、SCS网关接口等子系统。改造原因：一是系统设备明显老化，可靠性大为降低，故障发生的频度增大；二是备品备件购买困难，由于计算机技术迅猛发展，国外的控制系统不断进行升级换代，老的控制系统备品备件不再生产，现在MOD-300控制系统的显示器、网关处理器、M/A站、I/O卡件等一些备品已无处购买。改造方案：对DCS进行彻底改造，采用上海西屋公司的OVATION系统。改造效果：原来吹灰系统的控制由ABB公司的PLC实现，本次改造设计了DCS与吹灰PLC之间的通讯接口

4、，通过DCS操作员站对吹灰系统进行监视和控制。OVATION系统提供了一个与MIS系统的接口，为了保证DCS的安全性，在MIS系统一侧专门配备了物理隔离设备和防火墙。对集控室布局进行改造，将原来#1、#2机组独立的集控室合二为一，即把#2机组的集控室并到#1机组来，以便于管理。4.1.3　智能保护及智能安防智能保护系统实现保护逻辑的智能化，提高保护信号的可靠性，增强保护系统对不同工况适应性。同时在现场设备数字化基础上完善了设备状态管理功能后可引入相应的专家系统实现智能事故预测预控，切实提高机组运行的可靠性，确保安全运行。安防系统采用数字化和智能化的前端监控检测设备，通过网络传输图像和数据，保

5、证了监控画面的品质，提高了信号的及时性和准确性，通过网络互联，实现各子系统联动，为运行设备的安全运行及电厂的安全保卫提供保障。4.1.4　一键启停技术与应用一键启停控制系统（即：机组自启停控制系统，简称APS系统）可以使机组按照规定的程序进行设备的启停操作，不仅大大简化了操作人员的工作，减少了出现误操作的可能，提高了机组运行的安全可靠性，同时也缩短了机组启动时间，提高了机组的经济效益。快速准确的机组启动缩短了机组启、停设备时间，优化的控制策略降低了启停过程中的煤耗和油耗，提高了机组运行经济效益。4.1.5　无人值守及运行优化通过光纤通讯、无线通讯等先进网络技术的应用，实现全厂一点监控，取消了

6、输煤、除灰、水务、脱硫、电除尘等监控点，生产现场无人值守，大量减少了运行值班人员。通过实施低负荷下机组运行优化措施（包括机组滑压参数优化、机组冷端运行优化、辅机运行方式优化等），提高机组的整体效率和整体经济效益，对当前的节能减排工作具有重要的意义。4.1.6　数字化的升压站监控系统数字化升压站控制系统以一次设备信息数字化、二次设备网络化和统一的信息平台为基础，通过采用先进的传感器、电子、信息、通信、控制、人工智能等技术，实现升压站设备的远程监控、程序化自动运行控制、设备状态检修、运行状态自适应、智能分析决策、网络故障后的自动重构以及与调度中心信息的灵活交互等功能，实现一、二次设备监控的数字化

7、、运行管理的数字化。4.1.7　智能化调度智能电网的发展目标在节能减排、适应新能源接入、工业化和信息化深度融合等方面提出了更高的要求。电网智能调度技术支持系统通过对电网运行数据的监视、分析与仿真，采用智能化、数字化的手段自动跟踪电网及电厂的变化情况，从而及时准确、快速地解决电网及电厂运行过程中的各种问题。电厂作为电网智能调度的对象之一，应满足电网调度的要求，适应电网智能化调度运行的需要。4.2　生产管理及经营