中国火电厂自动化发展趋势及对策解读

1.1.2辅助车间监控系统

一个火电厂有10几个辅助车间，国外已有通过网络集中到1个控制室进行集中控制的做法。过去国内都是一个辅助车间内由PLC和上位机构成一个网络，在车间控制室内控制。目前趋向于采用适度集中控制的方案，例如全厂形成煤、灰、水3个网络、3个监控点，待今后条件成熟时再减少控制点。辅助车间网络通过网关连接到上层网——厂级SIS网，不推荐连接到单元机组DCS网，再将信息引到SIS网的做法，因为这样增加了DCS负荷，降低了单元机组监控可靠性，很难处理单元机组公用车间运行管理不同的矛盾，而且单元机组对大量辅助车间信息也没有需要。至于2个单元机组公用的厂用电系统和循环水泵房，则可设置公用DCS网，按如图1方式与单元机组DCS相连接，实现每台单元机组DCS对它的监控。

1.1.3网络站监控系统

网络站监控计算机系统本质上是厂级SIS网下一级的一个车间级监控系统，有人建议把网络站监控计算机系统和SIS合用一个信息网络，这是不妥的，因为它们是2个不同性质的网络，合用会降低网络站控制的可靠性和实时性，并使不同任务的值班人员(全厂总工和网络站值班员)在同一网络的终端上工作而带来一系列问题。必须说明，图示的网络结构还有待在今后的工程实践中进一步完善，或根据情况作必要的修正。

中国火电厂自动化发展趋势及对策(2)

1.2单元机组自动化将展现新的特点

火电厂单元机组的自动化水平，无论国外和国内，都是比较高的，因此未来21世纪的最初10年期间，单元机组自动化水平要不要和会不会再提高，答案应该是肯定的。当前，国际上电力市场的竞争愈演愈烈，电网为了自身的安全和经济效益，对火电厂单元机组提出了一系列严格的调频和调峰的范围和速度的要求；竞价上网的市场原则迫使火电厂必须最大限度地挖掘机组潜力，提高效率，减少人员，降低成本；国家法律对环保日益严格的要求，并采取相应的经济调控手段，也将迫使电厂采取对策。在我国，随着改革的深入，电力市场正在逐步发展和完善，只要到全国走一走，就会看到火电厂内正蕴动着与国外类似的需求。

未来10年左右时间里，可以断定，单元机组自动化必将在下列几个方面进一步向前发展：

1.2.1控制系统全计算机化，控制室紧凑小型化

单元机组实现全CRT监控，传统监控盘台将取消，控制室(2台单元机组)面积由目前的350～4 000 m2，降到150 m2以下。

1.2.2监控系统的功能配置和物理配置原则将重新安排

a.物理配置原则

随着计算机技术的发展，监控系统将由以前的全部集中到一个控制楼里的配置方式，逐步趋向于采用适度物理分散配置的原则。庞大的控制楼将取消，变成若干个小型的电子设备间，分别布置在锅炉、汽轮机房或其它主设备附近。节省电缆，并为主厂房模块化设计、安装、缩短工期，以及主厂房合理布局创造条件。对现场来的信号，将大量采用远程I/O，其中驱动器控制用的I/O，经过实践，也将广泛采取现场配置，这种配置方式必将为大量节约监控电缆，降低基建费用，缩短工期作出贡献。

b.功能配置原则

分散控制系统问世时，当时开发者有2大派，一派以欧洲的公司为主，他们根据过去集中计算机控制故障集中的弊病，提出DCS应按控制功能彻底分散的原则开发，因此推出DCS中的控制器容量很小，往往控制1～2个回路，与传统单回路控制器类似；另一派以美国和日本的公司为主，他们走中间道路，采取适度分散原则。起初欧洲派由于符合原先人们的习惯，受到一定程度欢迎。但是随着时间推移，这种方案最终被淘汰了。现在连当时创导这种思想的DCS公司也纷纷抛弃原来那种型式的所谓控制功能彻底分散思想，而推出适度分散的DCS产品。

纵观这一段DCS发展史，结合火电厂单元机组控制系统的特点，DCS功能配置将与物理配置走正好相反的方向，正在趋向再适度集中一点的方向发展。因为：首先，单元机组各个控制系统间有着千丝万缕的信号联系，一对控制器故障，往往会导致另一对控制器因没有正确的联系信号而不能正常工作，甚至误动；其次，由于目前大多没有常规后备监控制设备，因此，对于大部分重要控制器，只要其中一对控制器故障，可能就要被迫停机，而过多的控制器实际上反而增加了故障停机的概率；再次，目前控制器容量和速度均大大提高，多个相互联系密切的控制系统集中在一对控制器中，反而因内部信息交换方便而提高可靠性。目前有的公司推出的DCS，CPU采用2×2冗余(由于计算机技术发展，成本增加很小)，可靠性进一步提高。