一、消化、創(chuàng)新、推進三步走戰(zhàn)略

國電智深公司在實現(xiàn)1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)國產(chǎn)化這一重大目標上采取了三步走戰(zhàn)略，即泰州北侖工程服務(wù)、龍山莊河奠定基礎(chǔ)、諫壁項目實現(xiàn)國產(chǎn)化。具體地說，通過承擔泰州和北侖電廠1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)工程技術(shù)服務(wù)，深入研究超超臨界機組的控制對象特性和控制技術(shù)，了解掌握超超臨界機組對DCS系統(tǒng)性能指標、功能和規(guī)模上的要求;與此同時，采用自主化DCS系統(tǒng)實現(xiàn)龍山600MW亞臨界直接空冷機組和莊河600MW超臨界機組的控制，從而在系統(tǒng)平臺上為超超臨界機組DCS系統(tǒng)的國產(chǎn)化打下堅實基礎(chǔ);最終在諫壁1000MW超超臨界機組上，實現(xiàn)超超臨界火電機組DCS系統(tǒng)的國產(chǎn)化。

目前泰州電廠1號機組已投運商業(yè)運行，2號機組即將完成168小時試運，北侖項目已開始現(xiàn)場調(diào)試;采用國電智深自主化DCS系統(tǒng)的龍山600MW直接空冷亞臨界機組已于2007年1月投運，成為首批成功在600MW機組上使用的國產(chǎn)DCS系統(tǒng);采用國電智深自主化DCS系統(tǒng)的國家發(fā)改委“十一五”國家技術(shù)進步示范工程——莊河600MW超臨界機組已于2007年8月成功投運，實現(xiàn)了國產(chǎn)DCS在600MW超臨界機組上的歷史性突破;諫壁1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)項目合作協(xié)議已簽訂，并列為國家863項目《火電行業(yè)重大工程自動化成套控制系統(tǒng)》的示范工程。可以說，國電智深在實現(xiàn)1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)國產(chǎn)化戰(zhàn)略目標的征程上已成功跨越前兩步，正開始邁入最關(guān)鍵的第三步。

(一)百萬超超臨界機組工程服務(wù)

1、泰州1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)工程服務(wù)

國電泰州電廠2×1000MW超超臨界機組鍋爐采用哈爾濱鍋爐廠引進日本三菱公司技術(shù)的變壓運行、帶中間混合集箱垂直管圈水冷壁直流爐，八角雙火焰切圓燃燒方式，汽輪機和發(fā)電機由哈爾濱汽輪機廠和發(fā)電機廠與日本東芝公司聯(lián)合設(shè)計制造。DCS系統(tǒng)采用美國愛默生公司OVATION系統(tǒng)，DEH系統(tǒng)采用東芝公司的TOSMAP-DS/W500系統(tǒng)，由國電智深公司負責DCS系統(tǒng)的工程技術(shù)服務(wù)工作。

·該項目單元機組和公用系統(tǒng)配置了34對控制器，功能包括DAS、FSSS、SCS、MCS、ECS、MEH、METS、BPS，單元機組和公用系統(tǒng)I/O測點數(shù)量達12452點，控制設(shè)備1105個(馬達229臺、電動門/電磁閥771臺、電氣開關(guān)105個)，控制回路127套?？刂破鞴δ芊峙洳捎霉に嚱Y(jié)合功能的原則。

該項目于2006年啟動，1號機組于2007年12月4日順利通過168小時滿負荷試運，各項性能指標達到較高水平。

2、北侖1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)工程服務(wù)

浙江北侖電廠1000MW超超臨界機組鍋爐采用東方鍋爐廠引進日本日立公司技術(shù)的變壓運行、螺旋管圈水冷壁直流爐，采用前后墻對沖燃燒方式，汽輪機和發(fā)電機均為上海汽輪機廠和發(fā)電機廠引進西門子技術(shù)制造，主廠房和輔助車間DCS系統(tǒng)均采用美國愛默生公司OVATION系統(tǒng)，涵蓋機側(cè)SCS功能的擴大范圍DEH系統(tǒng)采用西門子公司的T3000硬件，國電智深公司負責整個主、輔DCS系統(tǒng)的工程技術(shù)服務(wù)工作。

該項目單元機組配置了28對控制器，功能包括DAS、FSSS、SCS、MCS、ECS、MEH、METS、BPS，單元機組和公用系統(tǒng)I/O測點數(shù)量達12464點，控制設(shè)備1411個(馬達198個、電動門/電磁閥1117個、電氣開關(guān)96個)，控制回路147套?？刂破鞴δ芊峙洳捎霉に嚱Y(jié)合功能的原則。

該項目于2007年啟動，2007年12月進行了出廠測試和驗收，現(xiàn)在已開始現(xiàn)場調(diào)試。

3、泰州北侖工程服務(wù)總結(jié)

1、對1000MW超超臨界機組的工藝流程、運行方式進行了分析和研究。

2、通過資料消化吸收、工程設(shè)計和現(xiàn)場調(diào)試，對1000MW超超臨界機組的對象靜態(tài)和動態(tài)特性有了較深入的了解，對控制策略優(yōu)化進行了一定的實踐。

3、對1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)控制器功能分配原則進行了研究和實踐。

4、在認真消化吸收國內(nèi)外設(shè)備廠家和設(shè)計院的技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合電廠生產(chǎn)運行的實際需要，和設(shè)計單位、設(shè)備廠商、調(diào)試單位和電廠進行充分的研討，對1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)應用軟件功能設(shè)計進行了研究和實踐，并在現(xiàn)場調(diào)試投運過程中不斷完善和優(yōu)化。

5、在1000MW超超臨界機組對DCS系統(tǒng)的要求方面有了更深入的認識。

①系統(tǒng)規(guī)模更大

1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)單元機組和公用系統(tǒng)I/O測點數(shù)量達到12000點左右，而一般600MW機組DCS系統(tǒng)單元機組和公用系統(tǒng)I/O測點數(shù)量一般在8000~9000點左右;控制設(shè)備數(shù)量1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)達到1100~1400個，而600MW機組DCS系統(tǒng)為750~900個;模擬量控制回路數(shù)量和600MW機組無明顯差別。

②快速控制、快速保護

1000MW超超臨界機組只能采用直流鍋爐，在直流鍋爐中循環(huán)工質(zhì)總質(zhì)量下降，循環(huán)速度上升，工藝特性加快。又因機組采用超臨界參數(shù)，波動范圍要求更嚴，進一步強化了對快速控制的要求。

為滿足機組快速控制和快速保護的要求，需全面提高控制系統(tǒng)實時性性能，包括快速可靠的網(wǎng)絡(luò)通訊、快速穩(wěn)定的控制器周期、快速的I/O處理和高精度SOE，這些一直是DCS改進和完善的難點。

③可靠性要求更高

超超臨界機組熱力系統(tǒng)復雜，設(shè)置了更多的熱工保護項目，以避免因操作失誤而造成重大設(shè)備損壞。同時，由于超臨界機組容量大，機組安全運行對整個電網(wǎng)的安全也至關(guān)重要。這就要求整個自動化系統(tǒng)具備更高的安全和可靠性。

④智能化要求更高

1000MW超超臨界機組的安全經(jīng)濟運行對電網(wǎng)的穩(wěn)定是很重要的，相對于600MW和300MW機組，1000MW超超臨界機組必須更加依賴自動化系統(tǒng)，而靠手動操作運行是不可想象的?？刂品绞健⑹鹿蕡缶?、操作指導等方面智能化程度的提高，能更好地提高1000MW超超臨界機組的安全經(jīng)濟運行水平。

(二)龍山莊河600MW機組自主化奠定基礎(chǔ)

1、龍山600MW亞臨界直接空冷機組國產(chǎn)DCS系統(tǒng)

2005年，國電智深公司承接了河北龍山2×600MW亞臨界直接空冷機組DCS系統(tǒng)項目，采用自主化國產(chǎn)DCS系統(tǒng)實現(xiàn)了600MW機組機、爐、電的一體化控制，功能包括DAS、FSSS、MCS、SCS、ECS、ACC和BPS。系統(tǒng)分為#1、#2和公用系統(tǒng)3個域，單元機組采用26對控制器，I/O測點數(shù)量達8320點，公用系統(tǒng)采用4對控制器，I/O測點數(shù)量1276點，單元和公用總測點數(shù)量達9596點，已接近1000MW機組控制系統(tǒng)規(guī)模?？刂圃O(shè)備1097個(其中馬達248個(含空冷風機56臺)，電動門/電磁閥647個，電氣開關(guān)202個)，控制回路147套。

經(jīng)過充分的系統(tǒng)研發(fā)和工程準備，該項目于2005年12月正式啟動，2006年6月中國國電集團工程部組織國內(nèi)知名專家進行了出廠驗收評審會，與會專家一致認為，北京國電智深控制技術(shù)有限公司EDPF-NT系統(tǒng)的性能、功能和質(zhì)量符合龍山電廠600MW機組應用要求，可以應用于龍山電廠600MW機組上。#1機組于2007年1月16日正式投運，#2機組也于2007年7月24日投產(chǎn)。2007年6月通過了由中國電機工程學會組織的技術(shù)鑒定，得到了國內(nèi)知名專家們的高度評價，評審意見認為“項目總體技術(shù)處于國際先進水平，對我國自主知識產(chǎn)權(quán)DCS在大型發(fā)電機組上的廣泛應用，具有重要的示范意義和推動作用”。

龍山電廠600MW機組投運以來，DCS系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，機組保護投入率100%，保護動作正確率100%，MCS控制回路投入率100%，168期間機組協(xié)調(diào)控制一直投入并成功實現(xiàn)AGC控制，負荷及主汽壓等主要參數(shù)的控制精度均達到較高水平，從未發(fā)生過因為EDPF-NT系統(tǒng)影響機組安全運行的情況，得到電廠的高度評價。

2、莊河2×600MW超臨界機組國產(chǎn)DCS系統(tǒng)

2006年，大連莊河電廠一期工程2×600MW國產(chǎn)超臨界機組決定采用國電智深自主知識產(chǎn)權(quán)的EDPF-NT分散控制系統(tǒng)實現(xiàn)主輔控系統(tǒng)的控制，這是國內(nèi)第一個采用國產(chǎn)自主化DCS系統(tǒng)的600MW超臨界機組項目，也是國內(nèi)第一個采用一體化系統(tǒng)平臺實現(xiàn)600MW超臨界機組主控和輔助車間控制的項目。作為首臺套應用于600MW超臨界機組的自主化控制系統(tǒng)項目，該項目于2006年4月被國家發(fā)改委確定為落實《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》的第一個技術(shù)進步示范工程。

莊河電廠主控EDPF-NT系統(tǒng)功能包括DAS、FSSS、SCS、ECS、MCS、DEH、ETS、MEH、METS和BPS等，鍋爐吹灰由PLC實現(xiàn)，通過通訊方式在DCS系統(tǒng)中進行操作。該套系統(tǒng)實現(xiàn)了鍋爐、汽機、給水泵汽機、汽機旁路的控制和保護及電氣開關(guān)的控制，可說是目前火電廠主控系統(tǒng)采用單套DCS實現(xiàn)功能最齊全的系統(tǒng)之一，在已投運的國產(chǎn)DCS系統(tǒng)中是功能最多的，真正實現(xiàn)了主機的一體化控制。單元機組和公用系統(tǒng)I/O測點數(shù)量達到8200點?？刂圃O(shè)備776個(其中馬達160個、電動門/電磁閥495個、電氣開關(guān)121個)，模擬量控制回路137套。單元機組共配置控制器29對(含DEH控制器2對、MEH控制器2對)，公用系統(tǒng)配置控制器2對。

莊河電廠輔助車間控制系統(tǒng)(輔控系統(tǒng))也采用EDPF-NT分散控制系統(tǒng)實現(xiàn)，其中煙氣脫硫控制DCS系統(tǒng)采用獨立的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，輔控系統(tǒng)其余部分采用一體化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。一體化輔控系統(tǒng)控制范圍覆蓋水、煤、灰、燃油、暖通、空壓機等系統(tǒng)，其中輸煤程控、電除塵、啟動鍋爐、制氫、制氯采用PLC控制，通過通訊方式接入輔控DCS系統(tǒng)，實現(xiàn)在集控室對全廠輔助車間進行集中監(jiān)視和操作的功能。

該項目于2006年2月26日正式啟動，2006年11月29日中國國電集團工程部組織了國內(nèi)知名專家參加的出廠驗收評審會，與會專家一致認為“系統(tǒng)配置合理、技術(shù)先進、功能齊全、質(zhì)量可靠，符合技術(shù)規(guī)范要求，同意通過出廠驗收，可以在600MW級超臨界機組上應用”。經(jīng)過緊張的現(xiàn)場調(diào)試工作，2007年8月6日莊河電廠#1機組順利通過168小時滿負荷試運行，#2機組于11月5日通過168小時滿負荷試運行，配套輔控系統(tǒng)也同時投運，實現(xiàn)了在集控室對主輔控系統(tǒng)進行集中監(jiān)控。在168小時滿負荷試運行期間，自動投入率95%，

保護投入率100%，保護動作正確率100%，機組協(xié)調(diào)控制一直投入并成功實現(xiàn)AGC控制，負荷、主汽壓和主汽溫等主要參數(shù)的控制精度均達到或超過電力行業(yè)標準。

3、龍山莊河國產(chǎn)DCS總結(jié)

1、必須堅持自主研發(fā)并完全掌握核心技術(shù)的技術(shù)路線在龍山和莊河EDPF-NT系統(tǒng)的研發(fā)中，我們堅持自主研發(fā)并完全掌握核心技術(shù)的技術(shù)路線，自主開發(fā)核心軟硬件，實現(xiàn)了最大程度的自主化并取得了成功。

2、采用國產(chǎn)DCS系統(tǒng)對超臨界機組控制進行了完整的實踐莊河項目主廠房和輔助車間控制全部采用國電智深的國產(chǎn)DCS系統(tǒng)，也是國產(chǎn)DCS系統(tǒng)首次應用于600MW超臨界機組上，實現(xiàn)了600MW超臨界機組主機的一體化控制和輔助車間的一體化控制。

3、采用國產(chǎn)DCS系統(tǒng)實現(xiàn)了超臨界機組控制策略，對超臨界機組的對象特性、控制優(yōu)化有了新的認識和提高。

4、國產(chǎn)DCS系統(tǒng)各方面性能得到了進一步的提升

①系統(tǒng)規(guī)模向前邁進了一大步

相對300MW機組單元和公用系統(tǒng)一般I/O測點數(shù)量6000多點的規(guī)模，龍山項目I/O測點數(shù)量達到9596點，可以說向1000MW超超臨界機組12000I/O點的規(guī)模邁進了一大步。

②系統(tǒng)可靠性得到了提升和考驗

通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)軟硬件性能的提升，以及工程設(shè)計可靠性的保證，整套系統(tǒng)的可靠性得到了較大提高。龍山、莊河項目調(diào)試期間和正式投運以來，系統(tǒng)一直運行穩(wěn)定，保護動作正確率100%，從未發(fā)生誤動或拒動的情況。

③系統(tǒng)快速性得到了檢驗

通過保證控制器負荷率在正常范圍前提下加快控制處理周期、采用算法內(nèi)嵌的約束條件下快速返回技術(shù)、優(yōu)化人機接口程序、實現(xiàn)高精度SOE等技術(shù)措施，系統(tǒng)快速性得到了較大提高，在莊河超臨界機組上得到了充分的檢驗(莊河項目DEH系統(tǒng)、ETS系統(tǒng)全部采用國電智深自主研發(fā)的國產(chǎn)DCS系統(tǒng)實現(xiàn))。

④豐富了適用于超臨界直流爐的控制算法

根據(jù)超臨界直流爐控制的需要，增加了焓值等新的控制算法。

(三)諫壁百萬超超臨界項目積極推進國產(chǎn)化

國電智深在總結(jié)了泰州工程設(shè)計和調(diào)試經(jīng)驗、北侖工程設(shè)計經(jīng)驗，在莊河600MW超臨界機組自主化DCS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，著手研制1000MW超超臨界機組自主化DCS系統(tǒng)，并成功申報了國家863計劃重點項目“火電行業(yè)重大工程自動化成套控制系統(tǒng)”，以國電諫壁電廠1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)作為示范工程。該項目目前已啟動，計劃于2010年正式投運，將采用國電智深的自主化國產(chǎn)DCS對1000MW超超臨界機組進行控制，實現(xiàn)1000MW超超臨界機組自動控制系統(tǒng)國產(chǎn)化的目標。

為了確保諫壁1000MW超超臨界機組國產(chǎn)DCS項目的成功，我們制定了如下技術(shù)路線措施：

1、對1000MW超超臨界機組DCS的需求進行深入

分析和研究，研發(fā)出適用于1000MW超超臨界機組控制的DCS系統(tǒng)平臺。

2、在國內(nèi)外調(diào)研、資料消化吸收的基礎(chǔ)上，進行

諫壁1000MW超超臨界機組控制系統(tǒng)的方案設(shè)計和實現(xiàn)工作。

3、在各個階段把用仿真機模擬作為重要的研究手段，提高研究效果，盡早發(fā)現(xiàn)問題。

4、在諫壁1000MW超超臨界機組DCS工程上，更加深入的掌握超超臨界機組運行特性，使項目研發(fā)的超超臨界機組自主化DCS系統(tǒng)盡快實用化、工程化。

5、實施嚴格高效的項目管理。從組織機構(gòu)、項目管理、產(chǎn)品制造和系統(tǒng)集成、工程設(shè)計、系統(tǒng)組態(tài)和工廠測試、出廠檢驗、現(xiàn)場服務(wù)、研發(fā)支撐、人員培訓等方面制定了周密的切實可行的實施方案和有效的質(zhì)量管理措施，在工程實施過程中嚴格貫徹執(zhí)行，確保諫壁項目成為優(yōu)質(zhì)工程。

二、(1)1000MW超超臨界機組模擬量控制系統(tǒng)設(shè)計

人們對超(超)臨界機組的普遍認識是機組蓄熱能力小、參數(shù)間相互影響嚴重，因此機組在運行工況變化時，主要參數(shù)穩(wěn)定性差，難于控制。但是另一方面，機組蓄熱能力小，將使鍋爐燃燒率變化時主汽壓或機組功率的動態(tài)響應的慣性大大減小，只要控制系統(tǒng)的控制策略設(shè)計得當、機組主要控制量間靜態(tài)匹配和動態(tài)匹配恰當，在快速的燃燒率控制作用下，主汽壓和機組功率動態(tài)響應性會更好，主要參數(shù)的動、靜態(tài)調(diào)節(jié)品質(zhì)會明顯改善，能滿足連續(xù)滑壓運行的要求。

超(超)臨界機組直流爐由于沒有汽包的工質(zhì)緩沖和蓄熱緩沖，燃燒率與給水量間的平衡實際上直接代表了鍋爐吸熱量與汽機耗汽量之間的熱量平衡。在變負荷過程中，只要通過給水量和燃燒率的靜態(tài)匹配和動態(tài)匹配保證好這一熱量平衡關(guān)系，中間點的過熱度或比焓將始終保持平穩(wěn)，機爐將會處于協(xié)調(diào)平穩(wěn)的受控狀態(tài)。

基于以上分析，為改善控制量間耦合的影響、適應機組連續(xù)變壓運行要求，控制系統(tǒng)設(shè)計的基本思路是：

保持動靜態(tài)過程中各控制量間的基本匹配和平衡，加快變負荷過程中相應回路的響應，采用變增益和非線性環(huán)節(jié)改善控制特性。這一設(shè)計思想的本質(zhì)是透徹分析機組和設(shè)備運行機理、充分利用機組和設(shè)備的特性參數(shù)進行控制系統(tǒng)設(shè)計，對于超(超)臨界機組這樣復雜的對象尤其重要。

(2)1000MW超超臨界機組鍋爐主保護設(shè)計

超超臨界機組均采用高參數(shù)、大容量的直流爐，其安全性至關(guān)重要，鍋爐的主保護也就成了安全生產(chǎn)的

重中之重。這里總結(jié)了國電泰州和國電北侖電廠兩個1000MW超超臨界項目對鍋爐主保護的要求及其特點。主燃料跳閘是FSSS最重要的部分。當鍋爐發(fā)生某些危險情況時，將從軟硬兩個方面將進入爐膛的燃料全部切斷。“軟”的方面指通過邏輯使相關(guān)燃料設(shè)備停運。“硬”的方面指用MFT跳閘繼電器的觸點，并或串在設(shè)備驅(qū)動回路中，停止這些設(shè)備。

三、國電智深EDPF-NT系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展

EDPF-NT分散控制系統(tǒng)是北京國電智深控制技術(shù)有限公司專門針對600MW及以上大型發(fā)電機組的應用需求開發(fā)的新一代控制系統(tǒng)。

(一)、EDPF-NT主要有以下特點：

1、圖形化的工程管理器和控制組態(tài)工具

工程管理與圖形組態(tài)工具融合，形成簡單易用的工作環(huán)境，極大地方便了系統(tǒng)級的組態(tài)與管理。集成工程管理環(huán)境將控制系統(tǒng)工程的核心工作集成在一個應用平臺下展開：創(chuàng)建工程，建立域，創(chuàng)建節(jié)點、數(shù)據(jù)庫、邏輯圖、過程畫面等。

集成工程管理環(huán)境類似于軟件開發(fā)的IDE(集成開發(fā)環(huán)境)，將核心工作集成在統(tǒng)一界面下。在這里，可以完成系統(tǒng)的整體規(guī)劃、DPU卡件分配、IO點的分配和建立、批量導入導出、圖形組態(tài)、編譯下載。仿真調(diào)試。

全自由格式的、SAMA風格的、圖形化的控制組態(tài)軟件。達到了國際上各主流DCS的同等水平。

2、支持多域的網(wǎng)絡(luò)通訊環(huán)境

基于TCP/IP協(xié)議的DCS通訊系統(tǒng)，稱之為“分布式計算環(huán)境”。采用全面向?qū)ο蟮姆椒ㄔO(shè)計與實現(xiàn)。不僅在Windows平臺和Linux平臺間100%可移植，將來還可以平滑地過渡到IPv6。采用多域的通訊管理方式，可以工作于任意的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)之上，能夠滿足當前以及未來各類工程應用的要求。

1)域之間三種隔離方式

a、使用三層交換機

b、使用ACL

c、使用專門的安全隔離裝置

2)雙網(wǎng)的多種工作方式

a、A、B網(wǎng)完全隔離

b、A、B網(wǎng)單點相連

c、A、B網(wǎng)多點相連

d、拓撲結(jié)構(gòu)可以采用環(huán)網(wǎng)或普通樹形

3、高效可靠的控制器軟件

DPU采用實時Linux內(nèi)核。DPU軟件全部采用C/C編程，在Windows平臺和Linux平臺間100%可移植。在新的架構(gòu)下，DPU系統(tǒng)軟件和算法模塊是分離的，可以各自獨立升級，可以在線添加新算法。簡化了系統(tǒng)升級手續(xù)，增加了DCS系統(tǒng)配置的靈活性，也為進一步開發(fā)專用控制裝置奠定了基礎(chǔ)。

4、高效歷史和報表程序

歷史站采用二進制壓縮和例外報告存儲方式，性能優(yōu)越、工作穩(wěn)定、數(shù)據(jù)檢索速度快。通過“卷”管理功能，借助外部存儲介質(zhì)，可以長期保存歷史數(shù)據(jù)并提供快速查詢。

報表站可生成定期、單次和條件觸發(fā)的報表，采用Excel制作報表模板，易學易用。報表程序從歷史站請求數(shù)據(jù)，得到瞬時值或平均值、最大值、最小值等統(tǒng)計數(shù)據(jù)。使用報表管理器管理報表，后臺程序自動生成和打印報表。

5、人機界面軟件中包含一系列新功能

更加穩(wěn)定可靠的過程畫面顯示。

畫面增加閃爍功能。

全新的光字牌程序。

(二)結(jié)合科技部863重點項目，國電智深公司正在對NT進行進一步的提高和完善。主要包括：

1、一體化平臺

一體化平臺是指實現(xiàn)控制、仿真、運行優(yōu)化等功能的統(tǒng)一的軟硬件運行環(huán)境。

目前國內(nèi)火力發(fā)電廠綜合自動化系統(tǒng)采用的體系結(jié)構(gòu)都是不同廠家的系統(tǒng)通過通訊接口連為一個整體，由于各功能系統(tǒng)軟硬件環(huán)境差異大，數(shù)據(jù)庫生成、畫面組態(tài)等工作需要重復進行，工作量較大。

在一體化平臺的體系結(jié)構(gòu)中引入域的概念，構(gòu)成按功能既分工又協(xié)作的系統(tǒng)。DCS、SIS和SIM各功能系統(tǒng)采用統(tǒng)一的軟硬件運行環(huán)境，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化，安全可靠性提高。采用統(tǒng)一的通訊協(xié)議避免了通訊接口問題;采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息描述方法保證了數(shù)據(jù)信息流的一致;采用統(tǒng)一的核心工程師組態(tài)軟件和工程管理工具，數(shù)據(jù)庫和畫面只需生成一次，顯示畫面完全一致，大大降低工程實施和系統(tǒng)維護的工作量。

2、一體化平臺的技術(shù)基礎(chǔ)(DCE、drop、APP三層結(jié)構(gòu))

1)分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)采用分層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，共分為三層，分別為現(xiàn)場I/O層、EIO層、管控網(wǎng)MCN層。MCN層邏輯上劃分為多個“域”。域之間可以通過全雙工交換機直接互聯(lián)，也可利用VLAN技術(shù)或自主研發(fā)的專用的安全隔離裝置進行安全隔離。

2)統(tǒng)一的設(shè)備描述信息

使用統(tǒng)一的方法描述DCS、SIS、SIM三個系統(tǒng)所需信息，公用信息只需描述一次。同一設(shè)備的信息在各系統(tǒng)都能夠使用。

3)一致的軟件核心

軟件的核心是drop模塊。drop是抽象的概念，代表一個MCN節(jié)點的核心功能，它負責維護來自本節(jié)點和遠程的各種數(shù)據(jù)。

4)一致的軟件平臺

基于TCP/IP協(xié)議的DCE采用全面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM行設(shè)計與實現(xiàn)，考慮通訊系統(tǒng)的可移植性，滿足當前以及未來各類工程應用的要求。各系統(tǒng)軟件平臺通訊核心都基于這個模塊。

3、管控網(wǎng)MCN

該網(wǎng)絡(luò)是運用多域技術(shù)進行管理的工業(yè)實時以太網(wǎng)。DPU、操作員站、歷史站、工程師站等接入MCN構(gòu)成控制域，SIS和SIM等增值網(wǎng)也是MCN的域，通過可選的安全隔離裝置進行安全隔離，DCS和SIS、SIM之間通過MCN進行直接的數(shù)據(jù)信息交換，不存在系統(tǒng)間通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換問題。

4、底層控制網(wǎng)EIO

EIO是國電智深開發(fā)的工業(yè)實時以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議，該協(xié)議兼容HSE、EPA等工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。純數(shù)字的現(xiàn)場總線信息和傳統(tǒng)I/O信號通過各自的協(xié)議轉(zhuǎn)換模件轉(zhuǎn)換為EIO信息。EIO網(wǎng)絡(luò)上可以接入一個或多個控制器，組成一個分布式控制單元(DPU)。當接入遠程I/O時，協(xié)議轉(zhuǎn)換模件可放到就地I/O柜中。

5、控制組態(tài)和人機界面同時支持WINDOWS和LINUX平臺。

既可以選擇方便熟悉的windows環(huán)境，也可以選擇安全高效的linux環(huán)境。

6、實時操作系統(tǒng)

DPU操作系統(tǒng)采用改進的實時Linux，為了更好地滿足百萬千瓦超超臨界機組對控制器容量和性能的進一步要求，將在以下幾個方面做進一步的研究和改進：

(1)時鐘粒度進一步細化

(2)調(diào)度策略進一步優(yōu)化

(3)研究強制二元信號量的互斥鎖機制、中斷處理線程化、可搶占內(nèi)核等其他技術(shù)，提高任務(wù)執(zhí)行效率。

高度強調(diào)控制器軟件的可移植性，在自主研究實時Linux系統(tǒng)的同時，兼容成熟的國內(nèi)外實時操作系統(tǒng)。

7、現(xiàn)場總線接口

(1)DCS和現(xiàn)場總線的無縫集成技術(shù)研究

(2)多種現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換模件研發(fā)

(3)基于現(xiàn)場總線智能和非智能設(shè)備綜合管理軟件的研究

8、控制組態(tài)通過基于XML的標準控制語言，實現(xiàn)組態(tài)、編譯過程的分離

通過組態(tài)與編譯功能的分離，控制組態(tài)既可以在集成組態(tài)環(huán)境中人機交互式地進行，也可以按照腳本，自動在后臺批量自動完成。方便地實現(xiàn)工程間以及工程內(nèi)的批量拷貝與修改。

9、兼容國際標準

通過基于XML的標準控制語言和專門定制的編譯器，可以方便地兼容IEC1131的五種組態(tài)方式。

10、開發(fā)容錯控制技術(shù)

通過系統(tǒng)檢測和故障診斷等措施，預先發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，采取系統(tǒng)冗余和容錯控制技術(shù)等主動性保護措施，自動限制故障范圍、改變控制策略與控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)仍能繼續(xù)工作，為提高大型火電機組的控制和保護水平提供有力的技術(shù)支持。

四、結(jié)語

近年來，北京國電智深控制技術(shù)有限公司圍繞超(超)臨界機組的控制、保護策略和超大型分散控制系統(tǒng)的自主化研發(fā)開展了比較全面而深入的研究，取得了一系列的成果。同時，我們也清醒地看到，在這一領(lǐng)域還存在著不少值得我們進一步研究和探索的問題。

1、對超(超)臨界機組的熱力學特性、運行方式的深入研究：

由于超(超)臨界機組采用的直流鍋爐工質(zhì)在汽水流程上一次性通過的特性，被控對象的各變量間耦合關(guān)系復雜，構(gòu)成三輸入三輸出系統(tǒng)。由于蓄熱量顯著減小，蓄熱能力僅為汽包爐的1/4-1/3，且機組蓄熱能力與汽壓呈反比關(guān)系，即汽壓越高、蓄熱能力越小，控制策略應克服蓄熱能力小帶來的不利影響而發(fā)揮其有利因素。同時，由于機組主要采用滑壓運行方式，控制策略應如何適應大范圍滑壓運行的要求，什么樣的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)方式(爐跟機協(xié)調(diào)還是機跟爐協(xié)調(diào))更適合。

在實際運行中，往往還存在燃用煤種變化、大負荷變化過程中的磨煤機啟停、磨煤機檢修備用帶來的倒磨等問題。控制系統(tǒng)如何進行補償和修正。

2、加強超(超)臨界機組控制特性的試驗研究

由于國內(nèi)超(超)臨界機組機組投運的時間均較短，對機組的控制特性還缺乏更多的實際運行和動態(tài)特性數(shù)據(jù)，這已經(jīng)成為制約控制系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)化的一個重要因素。有必要盡快針對典型超(超)臨界機組開展這方面的試驗和分析研究。

3、進一步實現(xiàn)超(超)臨界機組控制系統(tǒng)標準化設(shè)計

隨著第一批超(超)機組的投運，國電智深公司已經(jīng)熟悉和掌握了國內(nèi)引進的不同類型超(超)臨界機組和不同機爐匹配下的控制系統(tǒng)的基本控制策略，我們也看到，很多國外主機制造廠商提供的控制策略也各有其特點，但大部分都不是采用DCS實現(xiàn)的方案。如何針對國內(nèi)實際情況和目前DCS的技術(shù)水平，有針對性開展標準化設(shè)計，以更好地滿足電廠運行監(jiān)控的需要，保障在機組基建調(diào)試工期較為緊張的情況下控制策略設(shè)計的完整性，更好地實現(xiàn)包括APS、FCB在內(nèi)的更高一級的自動和保護功能。