以现场总线为核心的数字化控制系统

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1、第三章以现场总线为核心的数字化掠制系统3.1概述数字化电厂是采用数字方式表现真实的物理电厂，把庞大的电厂通过0、1数字精确地显示在电脑的桌面上。即：从电厂可行性研究、设计开始到设备选型、基建、安装调试、生产运营、直至设备退役的全过程，全部采用数字化的方式描述和存储数据。数字化电厂更多是针对电厂的从初设直至退役的全过程，通过实时的数字化控制和管理，对电厂的毎个工作环节、管理环节用数据予以客观表述、存储、积累发电厂的历史生产数据，再通过计算、分析、提取，用动态数字化来表达发电厂的各种生产状态。一般认为，数字化电厂具有5个层次

2、的网络结构，每个层面都实现了数字化功能和特征，如果电厂具备了这5个层次的网络结构与功能，就可认为其实现了数字化电厂。数字化电厂是在现代计算机技术、网络技术、电子信息技术、仿真技术及数裾挖掘等先进技术基础上，充分发挥发电厂模型理论、故障诊断理论、性能优化理论、、状态检修理论的指导作用，集成和扩展所有系统，达到全面提高电厂运行综合经济水平和总体技术水平的0的。其核心：在全面数字化基础上（全生命周期地体现电厂数字化信息）达到降低成本、提高经济效益、降低污染的目标。3.2电厂监控系统的高度一体化——厂级DCS3.2.1厂级DCS

3、概念厂级DCS是在各单元机组（汽机、锅炉、电气、脱硫、脱销、输煤、化水）控制系统网络基础上，设置一个整合统一的控制网络平台，它能实现对厂内所有生产系统的监视和控制，并能在统一的数据库基础上完成厂级性能计算和分析、厂级负荷分配及控制优化。3.2.2厂级DCS操作厂级DCS网络设罝全功能操作员站，可根据权限通过任一全功能操作员站实现对各机纟II及公用系统的监视和操作。同吋，各单元机组及公用、辅助系统的各自正常监视和操作也不会受到影响。由于厂级DCS网络的联系作用，在正常情况下，各单元及公用控制网络的操作员站还能实现交叉监视和

4、操作，便于在某些特定情况下，如启动和检修期间，运行人员及人机接口设备的资源整合。厂级和机组级的操作员站不同层次的操作可通过权限设定实现交叉操作时的闭锁。3.2.3厂级DCS功能简介1、实现厂级机组负荷优化调度一个火电厂内也必须充分考虑如何优化调度各机组负荷，这直接关系到电厂乃至电网整体节能减排，经济岛效，以适应低碳经济时代的需要。火电厂采用非直调的调度方式得到电厂的广泛欢迎，也正在逐步成为电网各级调度中心的共识。厂级监控信息系统具有厂级机组负荷优化调度指导功能，但是，厂级监控信息系统是属于生产控制大区巾的非控制区（安全区

5、II）。因此，目前的核心是如何打造一个让调度中心和电厂均能放心的可靠的厂级优化负荷调度控制系统平台。巾于厂级DCS属于生产控制大区中的控制区（安全区I）,因此将厂级负荷优化调度功能移植到厂级DCS屮，既能保证调度的安全性，乂能实现厂级机组负荷优化调度功能。最终此功能是否实施将根据屮调方式要求确定。2、满足智能安全监控随着机组容量的增大和参数的提高，一台机组耑要运行人员监控的参数已达上万点，这些参数在异常工况下瞬息万变，运行人员己经无法及时观察到它的变化，以及这些变化反映出机组存在的问题和潜在的故障等，单一参数的显示以及简

6、节的报警已经不能满足要求，迫切需要发展人工智能、逻辑推理以及数据挖掘等技术将众多相关数据进行深加工，明确的向运行人员指出机组运行中的闷题及潜在危险，提出处理意见，甚至最终达到发出处理事故的控制指令。如能做到这一点，那么很多异常或事故可以避免或及时排除。发展安全监控智能化也需要一个较为完善的支持平台，厂级DCS上位控制平台正好适应了它的需要。3、搭建控制系统智能化平台通过一开始就规划建立一个厂级DCS通用控制平台，可以有力的加快电厂控制系统向智能化发展的步伐。先进的DCS广泛应用了可以灵活互连，而同时又能安全隔离的“域”的

7、技术，数据库规模可以达到十万点以上，存储时间可到一年以上，通讯和运算速度大大提岛,这些已经足以支撑实施高级智能化应用和满足控制级可靠性要求的厂级DCS的条件。通过引导DCS公司向用户提供一个开放的上位控制平台，借助这个平台，DCS公司可提供厂级控制系统相关的应川功能，同时也可调动其它应用软件商将其专长的高级应用软件集成到这个平台上來。只有这样才能结束各个厂家无序的在单元DCS上各自挂众多处理其专用软件的上位机的混乱局而。4、长期安全运行的数字化电厂一一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

8、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；f设备状态管理功能后可以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，通过网络传输阁像和数据，保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