,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,网,(SmartGrid),时代的智能电,厂,厂,智能电,网,网背景,下,下的电,源,源点模,式,式，毫,无,无疑问,，,，就是,智,智能电,厂,厂,智能电,厂,厂的核,心,心任务,是,是什么,呢,呢？,智能电,厂,厂的核,心,心任务,就,就是,安全、,高,高效、,低,低污、,智,智慧的,提供发,电,电能源,。,。,中国能,源,源网图,示,示,智能电,厂,厂的核,心,心任务,和,和技术特,征,征？,智能电,网,网技术,特,特征,:,以物理电,网,网为基础,，,，将现,代,代先进,的,的传感,测,测量技,术,术、通,讯,讯技术,、,、信息,技,技术、,计,计算机,技,技术和,控,控制技,术,术与物理电,网,网高度集,成,成而形,成,成的新型电,网,网，具有,坚,坚强、,自,自愈、,兼,兼容、,经,经济、,集,集成、,优,优化等,特,特征。,智能电,厂,厂技术,特,特征,:,以物理电,厂,厂为基础,，,，将现,代,代先进,的,的传感,测,测量技,术,术、通,讯,讯技术,、,、信息,技,技术、,计,计算机,技,技术和,控,控制技,术,术与物理电,厂,厂高度集,成,成而形,成,成的新型电,厂,厂，具有,坚,坚强、,自,自愈、,兼,兼容、,经,经济、,集,集成、,优,优化等,特,特征。,数字化,电,电厂与,智,智能化,电,电厂概,念,念？,数字化,电,电厂概,念,念,:,以物理,电,电厂为,基,基础，,从,从项目,可,可研、,设,设计、,基,基建、,运,运营各,个,个阶段,的,的数字,化,化电子,文,文件关,联,联起来,，,，用,0&1,来表述电厂,。,。,中国数字化,电,电厂模式：,有,有信息网、,控,控制网、现,场,场网三种模,式,式，以及采,用,用了数字仪,表,表、,PLC,、,DCS,、,SIS,等数字化设,备,备的电厂。,智能化电厂,概,概念,:,以物理电厂,为,为基础，将,现,现代先进的,传,传感测量技,术,术、通讯技,术,术、信息技,术,术、计算机,技,技术和控制,技,技术与物理,电,电厂高度集,成,成而形成的,新,新型电厂，,具,具有坚强、,自,自愈、兼容,、,、经济、集,成,成、优化等,特,特征。,以上技术，,可,可以用智能,化,化来反概括,，,，智能化侧,重,重智能和网络的互动，就,像,像人的大脑,和,和神经相互,作,作用。,现代发电厂,的,的智能分布描述,1,智能分布，,无,无处不在,现代发电厂,的,的智能分布描述,2,智能分布，,无,无处不在，,几乎分布在,每,每个设备上,。,。,对分散式控,制,制系统,-,智能分散的,再,再理解,全分散式控,制,制系统,DCS,（,Discount control system,），,70,年代,DCS,诞生，被西,方,方媒体称为,“,“跨越式技,术,术进步”。,DCS,核心技术特,征,征：信号标,准,准化、,CPU,分散、全面,冗,冗余、图形,化,化编程、积,木,木块拼达（,软,软件,&,硬件）、网,络,络灵活等等,。,。,智能分散概,念,念：,智能分散,-,是自动化发,展,展方向，任,何,何流程设备,都,都可以智能,化,化，智能附,体,体。通过网,络,络技术，将,智,智能贯穿起,来,来，形成聪,明,明互动的设,备,备。,另外，智能,分,分散，还体,现,现在多核，,为,为了实现一,个,个复杂功能,，,，可以设置,多,多,CPU,协同工作，,直,直到智能满,足,足需求。,分散控制系,统,统诞生有,30,年，物竞天,择,择适者生存,，,，现代电厂,已,已经离不开,DCS,，我们再次,回,回顾“分散,控,控制”的含,义,义。,智能更加分,散,散，分散到,每,每个设备，智能,OEM,嵌入，即可成为智,能,能化设备，,不,不一定,CPU,嵌入，也可,以,以是智能,PLC,嵌入，流程,工,工业的设备,都,都可以做到,智,智能化。,架构智能化网络，分组、分,层,层、分工艺,流,流程归纳网,络,络框架，从,设,设备层、工,艺,艺组进行网,络,络规划。网,络,络要简洁，,可,可靠，流畅,，,，智慧。,更加聪明的人机交互友,好,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,智能,可组态仪表,仪,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,电厂走向智,能,能化电厂，,发,发挥分散智能和,网,网络作用。,发电厂要逐,步,步走向“炉,机,机电辅”一体化控制方向，技术,同,同质的网络,、,、硬件、软,件,件会给发电,厂,厂市场运营,带,带来实质性,便,便利。,发电厂电气,ECS,要更加彻底,的,的纳入,DCS,，保留微机,保,保护装置，,作,作为第三方,仪,仪表接入，,统,统一管理。,辅机程控中,的,的,PLC,，逐步走向,辅,辅机,OEM,内置智能，作为第三,方,方设备与电,厂,厂主干控制,系,系统通讯。,架构厂级优,化,化,DCS,系统，尽早实现实,时,时优化控制,，,，使得,SIS,分工更加合,理,理，,SIS,专职负责生,产,产数据的汇,总,总和分析。,热控专业创,新,新思考,-,关注光学传感器,光学传感器,是,是光纤、微,型,型机械、电,子,子电路技术,紧,紧密结合，,基,基于光学反,射,射和光波光,谱,谱的原理，,进,进行测量计,算,算，独特优,越,越性能，已,经,经被广泛地,应,应用于各行,各,各业，主要,优,优点归纳如,下,下：,1,）先天抗电,磁,磁干扰能力,，,，在强磁场,、,、强电场环,境,境里，在微,波,波、等离子,体,体、,X,光环境里，,不,不受干扰，,可,可靠工作；,2,）具有快速,、,、精密的特,点,点，任何气,体,体、物体的,密,密度或波长,的,的微量实时,变,变化，光都,会,会迅速捕获,并,并转换成有,效,效信息；,3,）没有金属,导,导体，防爆,安,安全，没有,污,污染、不消,耗,耗额外能源,的,的一种绿色,节,节能型的高,科,科技产品。,4,）体积可以,实,实现微型化,，,，小到米粒,针,针尖般，可,以,以集成在光,缆,缆中间，可,说,说光纤敷设,到,到那里，光,学,学传感器就,可,可以安装到,那,那里。,5,）应用领域,及,及其广泛，,电,电力、交通,、,、石化、航,天,天、军事、,国,国防、医疗,、,、电子、半,导,导体等行业,，,，都有光学,传,传感器用武,之,之地。,纯气体类,（探测氢,气,气、氦气、,氧,氧气、氮气,的,的密度和状,态,态）,组分气体类,（,CO2,、,SO2,、六氟化硫,等,等等）,电量类,（基于晶体,偏,偏振光的光,CT,、光,PT,技术）,物理量类,（热工测量,涉,涉及的温度,、,、压力、流,量,量、位移、,脉,脉冲、开关,量,量等等，技,术,术全部成熟,。,。）,电弧光类,（电弧光、,闪,闪电弧光等,测,测量、保护,）,）,光谱分析类,（测量物质,特,特性、含量,等,等）,综合功能类,（几种测量,值,值交叉测控,功,功能，属于,特,特殊型）,光学传感器,产,产品分类,三款光学传,感,感器产品介,绍,绍,光纤温度传,感,感器,采用弧光作,为,为保护动作,原,原始信号，,保,保护装置动,作,作速度可从,15-20ms,提高到,2-6ms,，速度提高,10,倍之多，中,国,国弧光保护,产,产业几乎为,零,零。图示：,1),弧光探头；,2,）光缆；,3,）光电转换,器,器；,光纤温度传,感,感器已经在,开,开关柜触头,温,温度检测、,发,发电机静子,线,线圈温度、,变,变压器油温,测,测量等领域,取,取得应用，,除,除了没有电,磁,磁干扰外，,还,还有以下优,点,点,:,*精度高，,时,时域测量。,（,（,0.01C,）；*测量,范,范围宽。（,-200C450C,）,*稳定性好,。,。（终身不,用,用标定）；*成,本,本低。（可,与,与传统电学,温,温度传感器,相,相比）,氢气测量装,置,置：,弧光保护装,置,置：,弧光保护,主体单元,单点,多,多点,微,微型,手,手持,热控专业创,新,新思考,-,测控智能要,深,深入现场，,填,填补,FCS,空白,我们知道，,DCS,与,FCS,是互补技术,，,，,FCS,实践证明还,存,存有空白，,例,例如：,RTD&TC,，非智能的,电,电动头、电,动,动阀、电动,机,机泵组、离,散,散,I/O,点等等。,现场总线技,术,术标准没有,规,规定，一定,要,要把智能内,置,置在设备里,面,面。,常见的温度,远,远程,I/O,装置，就是,DCS,向下的延伸,的,的例子，不,必,必把非常低,廉,廉的,RTD,、,TC,做成现场,总,总线仪表,，,，远程温,度,度,I/O,装置体现,了,了,FCS,技术特点,。,。,将,DCS,的,I/O,总线向下,延,延伸，通,过,过总线给,非,非智能设,备,备和工艺,系,系统加上,智,智能，将,一,一组工艺,系,系统综合,信,信号接入,“,“远程智,能,能综合测,控,控装置”,，,，嵌入智能，实现智,能,能化测控,。,。如图所,示,示：,CPU,CPU,热控专业,创,创新思考,-DCS,提升自身,功,功能，更,上,上一层楼,我们曾经,将,将著名国,产,产,DCS,模件，送,到,到电磁实,验,验室测试,，,，电磁兼,容,容性勉强,过,过,II,级，耐压,仅,仅,400,伏左右。,从市场上,采,采购的集,成,成外购件,，,，大屏幕,、,、工控机,、,、显示器,、,、,HUB,、,UPS,、电源等,设,设备，他,们,们的电磁,兼,兼容性都,非,非常可靠,吗,吗？几乎,没,没有,DCS,厂家，会,去,去严格测,试,试这些外,购,购品，发,电,电厂不锈,钢,钢监控台,屡,屡屡有麻,手,手现象，,说,说明干扰,地,地电位不,小,小，外购,品,品与制造,产,产品一样,，,，工程集,成,成范围的,产,产品，一,样,样要采取,手,手段，确,保,保过硬的,性,性能指标,。,。,DCS,需要苦练,内,内功的地,方,方很多，,不,不能停留,在,在模仿国,外,外产品基,础,础上，除,了,了电磁兼,容,容、外观,、,、内部电,路,路外，功能创新是最重要,的,的，功能,创,创新会给,用,用户带来,便,便利，例,如,如开发交,流,流电量模,件,件，在,DCS,画面上就,能,能看到电,压,压电流的,数,数据，对,设,设备启停,很,很有帮助,。,。,热控专业,创,创新思考,-,功能块和,功,功能模件,创,创新,大家知道,，,，,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,模块，通过组,态,态实现，,功,功能完善,，,，会极大,惠,惠及,DCS,行业和广,大,大用户。,热控专业,创,创新思考,-,架构厂级,DCS,，与,SIS,协同工作,据业内专,家,家介绍，