,智能电网时代,-,智能电厂自动化创新思考,报告人：章素华,中国华电集团公司电气热控技术研究中心,智能电网,(Smart Grid),时代的,智能电厂,智能电网背景下的电源点模式，毫无疑问，就是智能电厂,智能电厂的核心任务是什么呢？,智能电厂的核心任务就是,安全、高效、低污、智慧的,提供发电能源。,中国能源网图示,智能电厂的核心任务和,技术特征,？,智能电网技术特征,:,以,物理电网,为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与,物理电网,高度集成而形成的,新型电网,，具有坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等特征。,智能电厂技术特征,:,以,物理电厂,为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与,物理电厂,高度集成而形成的,新型电厂,，具有坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等特征。,数字化电厂与智能化电厂概念？,数字化电厂概念,:,以物理电厂为基础，从项目可研、设计、基建、运营各个阶段的数字化电子文件关联起来，用,0&1,来表述电厂。,中国数字化电厂模式：有信息网、控制网、现场网三种模式，以及采用了数字仪表、,PLC,、,DCS,、,SIS,等数字化设备的电厂。,智能化电厂概念,:,以物理电厂为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电厂高度集成而形成的新型电厂，具有坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等特征。,以上技术，可以用智能化来反概括，智能化侧重,智能,和,网络,的互动，就像人的大脑和神经相互作用。,现代发电厂的,智能分布,描述,1,智能分布，无处不在,现代发电厂的,智能分布,描述,2,智能分布，无处不在，,几乎分布在每个设备上。,对分散式控制系统,-,智能分散的再理解,全分散式控制系统,DCS,（,Discount control system,），,70,年代,DCS,诞生，被西方媒体称为“跨越式技术进步”。,DCS,核心技术特征：信号标准化、,CPU,分散、全面冗余、图形化编程、积木块拼达（软件,&,硬件）、网络灵活等等。,智能分散概念：,智能分散,-,是自动化发展方向，任何流程设备都可以智能化，智能附体。通过网络技术，将智能贯穿起来，形成聪明互动的设备。,另外，智能分散，还体现在多核，为了实现一个复杂功能，可以设置多,CPU,协同工作，直到智能满足需求。,分散控制系统诞生有,30,年，物竞天择适者生存，现代电厂已经离不开,DCS,，我们再次回顾“分散控制”的含义。,智能更加分散，分散到每个设备，,智能,OEM,嵌入，,即可成为智能化设备，不一定,CPU,嵌入，也可以是智能,PLC,嵌入，流程工业的设备都可以做到智能化。,架构,智能化网络,，分组、分层、分工艺流程归纳网络框架，从设备层、工艺组进行网络规划。网络要简洁，可靠，流畅，智慧。,更加聪明的,人机交互友好,环境。,更加便捷的,图形化编程,技术。,更加包容的,第三方通讯,功能。,与,DCS&FCS,系统兼容的智能,可组态仪表仪器的开发。,智能化电厂,-,创新技术,思考,智能化电厂,-,创新应用,思考,要从数字化电厂走向智能化电厂，发挥,分散智能和网络,作用。,发电厂要逐步走向“炉机电辅”,一体化控制,方向，技术同质的网络、硬件、软件会给发电厂市场运营带来实质性便利。,发电厂电气,ECS,要更加彻底的纳入,DCS,，保留微机保护装置，作为第三方仪表接入，统一管理。,辅机程控中的,PLC,，逐步走向辅机,OEM,内置智能,，作为第三方设备与电厂主干控制系统通讯。,架构厂级优化,DCS,系统，,尽早实现实时优化控制，,使得,SIS,分工更加合理，,SIS,专职负责生产数据的汇总和分析。,热控专业创新思考,-,关注,光学传感器,光学传感器是光纤、微型机械、电子电路技术紧密结合，基于光学反射和光波光谱的原理，进行测量计算，独特优越性能，已经被广泛地应用于各行各业，主要优点归纳如下：,1,）先天抗电磁干扰能力，在强磁场、强电场环境里，在微波、等离子体、,X,光环境里，不受干扰，可靠工作；,2,）具有快速、精密的特点，任何气体、物体的密度或波长的微量实时变化，光都会迅速捕获并转换成有效信息；,3,）没有金属导体，防爆安全，没有污染、不消耗额外能源的一种绿色节能型的高科技产品。,4,）体积可以实现微型化，小到米粒针尖般，可以集成在光缆中间，可说光纤敷设到那里，光学传感器就可以安装到那里。,5,）应用领域及其广泛，电力、交通、石化、航天、军事、国防、医疗、电子、半导体等行业，都有光学传感器用武之地。,纯,气,气,体,体,类,类,（,探,探,测,测,氢,氢,气,气,、,、,氦,氦,气,气,、,、,氧,氧,气,气,、,、,氮,氮,气,气,的,的,密,密,度,度,和,和,状,状,态,态,）,）,组,分,分,气,气,体,体,类,类,（,CO2,、,SO2,、,六,六,氟,氟,化,化,硫,硫,等,等,等,等,）,）,电,量,量,类,类,（,基,基,于,于,晶,晶,体,体,偏,偏,振,振,光,光,的,的,光,光,CT,、,光,光,PT,技,术,术,）,）,物,理,理,量,量,类,类,（,热,热,工,工,测,测,量,量,涉,涉,及,及,的,的,温,温,度,度,、,、,压,压,力,力,、,、,流,流,量,量,、,、,位,位,移,移,、,、,脉,脉,冲,冲,、,、,开,开,关,关,量,量,等,等,等,等,，,，,技,技,术,术,全,全,部,部,成,成,熟,熟,。,。,）,）,电,弧,弧,光,光,类,类,（,电,电,弧,弧,光,光,、,、,闪,闪,电,电,弧,弧,光,光,等,等,测,测,量,量,、,、,保,保,护,护,）,）,光谱,分,分析,类,类,（测,量,量物,质,质特,性,性、,含,含量,等,等）,综合,功,功能,类,类,（几,种,种测,量,量值,交,交叉,测,测控,功,功能,，,，属,于,于特,殊,殊型,）,）,光学,传,传感,器,器产,品,品分类,三款,光,光学,传,传感,器,器产,品,品介,绍,绍,光纤,温,温度,传,传感,器,器,采用,弧,弧光,作,作为,保,保护,动,动作,原,原始,信,信号,，,，保,护,护装,置,置动,作,作速,度,度可,从,从,15-20ms,提高,到,到,2-6ms,，速,度,度提,高,高,10,倍之,多,多，,中,中国,弧,弧光,保,保护,产,产业,几,几乎,为,为零,。,。图,示,示：,1),弧光,探,探头,；,；,2,）光,缆,缆；,3,）光,电,电转,换,换器,；,；,光纤,温,温度,传,传感,器,器已,经,经在,开,开关,柜,柜触,头,头温,度,度检,测,测、,发,发电,机,机静,子,子线,圈,圈温,度,度、,变,变压,器,器油,温,温测,量,量等,领,领域,取,取得,应,应用,，,，除,了,了没,有,有电,磁,磁干,扰,扰外,，,，还,有,有以,下,下优,点,点,:,*精,度,度高,，,，时,域,域测,量,量。,（,（,0.01C,）；*测,量,量范,围,围宽,。,。（,-200C450C,）,*稳,定,定性,好,好。,（,（终,身,身不,用,用标,定,定）,；,；*成,本,本低,。,。（,可,可与,传,传统,电,电学,温,温度,传,传感,器,器相,比,比）,氢气,测,测量,装,装置,：,：,弧光,保,保护,装,装置,：,：,弧光保护,主体单元,单点,多,多点,微,微,型,型,手,手持,热控,专,专业,创,创新,思,思考,-,测控,智,智能,要,要深,入,入现,场,场，,填,填补,FCS,空白,我们,知,知道,，,，,DCS,与,FCS,是互,补,补技,术,术，,FCS,实践,证,证明,还,还存,有,有空,白,白，,例,例如,：,：,RTD&TC,，非,智,智能,的,的电,动,动头,、,、电,动,动阀,、,、电,动,动机,泵,泵组,、,、离,散,散,I/O,点等,等,等。,现场,总,总线,技,技术,标,标准,没,没有,规,规定,，,，一,定,定要,把,把智,能,能内,置,置在,设,设备,里,里面,。,。,常见,的,的温,度,度远,程,程,I/O,装置,，,，就,是,是,DCS,向下,的,的延,伸,伸的,例,例子,，,，不,必,必把,非,非常,低,低廉,的,的,RTD,、,TC,做成,现,现场,总,总线,仪,仪表,，,，远,程,程温,度,度,I/O,装置,体,体现,了,了,FCS,技术,特,特点,。,。,将,DCS,的,I/O,总线,向,向下,延,延伸,，,，通,过,过总,线,线给,非,非智,能,能设,备,备和,工,工艺,系,系统,加,加上,智,智能,，,，将,一,一组,工,工艺,系,系统,综,综合,信,信号,接,接入,“,“远,程,程智,能,能综,合,合测,控,控装,置,置”,，,，嵌入,智,智能，实,现,现智,能,能化,测,测控,。,。如,图,图所,示,示：,CPU,CPU,热控,专,专业,创,创新,思,思考,-DCS,提升,自,自身,功,功能,，,，更,上,上一,层,层楼,我们,曾,曾经,将,将著,名,名国,产,产,DCS,模件,，,，送,到,到电,磁,磁实,验,验室,测,测试,，,，电,磁,磁兼,容,容性,勉,勉强,过,过,II,级，,耐,耐压,仅,仅,400,伏左,右,右。,从市,场,场上,采,采购,的,的集,成,成外,购,购件,，,，大,屏,屏幕,、,、工,控,控机,、,、显,示,示器,、,、,HUB,、,UPS,、电,源,源等,设,设备,，,，他,们,们的,电,电磁,兼,兼容,性,性都,非,非常,可,可靠,吗,吗？,几,几乎,没,没有,DCS,厂家,，,，会,去,去严,格,格测,试,试这,些,些外,购,购品,，,，发,电,电厂,不,不锈,钢,钢监,控,控台,屡,屡屡,有,有麻,手,手现,象,象，,说,说明,干,干扰,地,地电,位,位不,小,小，,外,外购,品,品与,制,制造,产,产品,一,一样,，,，工,程,程集,成,成范,围,围的,产,产品,，,，一,样,样要,采,采取,手,手段,，,，确,保,保过,硬,硬的,性,性能,指,指标,。,。,DCS,需要,苦,苦练,内,内功,的,的地,方,方很,多,多，,不,不能,停,停留,在,在模,仿,仿国,外,外产,品,品基,础,础上,，,，除,了,了电,磁,磁兼,容,容、,外,外观,、,、内,部,部电,路,路外,，,，功能,创,创新是最,重,重要,的,的，,功,功能,创,创新,会,会给,用,用户,带,带来,便,便利,，,，例,如,如开,发,发交,流,流电,量,量模,件,件，,在,在,DCS,画面,上,上就,能,能看,到,到电,压,压电,流,流的,数,数据,，,，对,设,设备,启,启停,很,很有,帮,帮助,。,。,热控,专,专业,创,创新,思,思考,-,功能,块,块和,功,功能,模,模件,创,创新,大家,知,知道,，,，,DCS,的,FB,软件功能,快,快，可以,不,不受限制,的,的调用，,是,是最好的,资,资源节约,，,，那些专,家,家级又好,又,又实用的,先,先进控制,策,策略，完,全,全可以通,过,过院校专,业,业研究者,，,，编制成,为,为多输入,多,多输出专,用,用,FB,功能块，,每,每一个特,殊,殊,FB,功能快的,诞,诞生，都,会,会惠及,DCS,产业和用,户,户。,基于软件,技,技术的进,步,步，先进,的,的,DCS,可以直接,将,将,CAD,绘制的,SAMA,图转化为,组,组态程序,，,，,DCS,的监控画,面,面可做成,三,三维、报,警,警也可采,用,用动漫方,式,式。,开发多种,I/O,信号类型,的,的特殊功,能,能模件或,装,装置，发,电,电厂大量,应,应用的电,气,气、化学,、,、气体，,由,由于电气,的,的电压电,流,流是微秒,-,毫秒级的,速,速度，需,要,要极其快,速,速的测判,周,周期，完,全,全可以采,用,用前端,CPU,处理技术,，,，实现端,口,口处理快,速,速性，将,结,结果打上,时,时间标签,上,上传。,专用软件,块,块和专用硬件,模,