电力行业热工自动化技术的应用现状和发展

    总体来讲，热工自动化系统的发展趋势是高速化、智能化、一体化和透明化。对故障信
息的研究和充分利用是发掘热工故障诊断与故障预测的基础，现场总线的应用，为热工
自动化系统的进一步发展提供了不断拓展的空间。
    1 当前电力行业热工自动化技术的发展
    随着世界高科技的飞速发展和我国机组容量的快速提高，电厂热工自动化技术不断地
从相关学科中吸取最新成果而迅速发展和完善，近几年更是日新月异，一方面作为机组
主要控制系统的 DCS，已在控制结构和控制范围上发生了巨大的变化；另一方面随着厂
级监控和管理信息系统（SIS）、现场总线技术和基于现代控制理论的控制技术的应用，
给热工自动化系统注入了新的活力。
    1.1  DCS 的应用与发展
    火电厂热工自动化系统的发展变化，在二十世纪给人耳目一新的是 DCS 的应用，而当
今则是 DCS 的应用范围和功能的迅速扩展。
    1.1.1 DCS 应用范围的迅速扩展
       20 世 纪 末 ， DCS 在 国 内 燃 煤 机 组 上 应 用 时 ， 其 监 控 功 能 覆 盖 范 围 还 仅 限
DAS、MCS、FSSS 和 SCS 四项。即使在 2004 年发布的 Q/DG1-K401-2004《火力发电厂分散
控制系统（DCS）技术规范书》中，DCS 应用的主要功能子系统仍然还是以上四项，但实
际上近几年 DCS 的应用范围迅速扩展，除了一大批高参数、大容量、不同控制结构的燃煤
火电机组（如浙江玉环电厂 1000MW 机组）的各个控制子系统全面应用外，脱硫系统、
脱硝系统、空冷系统、大型循环流化床（CFB）锅炉等新工艺上都成功应用。可以说只要工
艺上能够实现的系统，DCS 都能实现对其进行可靠控制。
    1.1.2 单元机组控制系统一体化的崛起
    随着一些电厂将电气发变组和厂用电系统的控制（ECS）功能纳入 DCS 的 SCS 控制功
能范围，ETS 控制功能改由 DCS 模件构成，DEH 与 DCS 的软硬件合二为一，以及一些
机组的烟气湿法脱硫控制直接进入单元机组 DCS 控制的成功运行，标志着控制系统一体
化，在 DCS 技术的发展推动下而走向成熟。
    由于一体化减少了信号间的连接接口以及因接口及线路异常带来的传递过程故障，减
少了备品备件的品种和数量，降低了维护的工作量及费用，所以近几年一体化控制系统
在不同容量的新建机组中逐渐得到应用，如浙江华能玉环电厂 4×1000MW 机组、台州电
厂 2×300MW 机组和安徽凤台电厂 4×600MW 机组均全厂采用西屋 Ovation 系统，国华浙
能 宁 海 电 厂 4×600MW 机 组 全 厂 采 用 西 门 子 公 司 的 T-XP 系 统 ， 大 唐 乌 沙 山 电 厂
4×600MW 机组全厂采用 I/A 系统，浙江乐清电厂 4×600MW 机组全厂采用 ABB 公司的
SYMPHONY 系统等。
    控制系统一体化的实现，是电力行业 DCS 应用功能快速发展的体现。排除人为因素外，
控制系统一体化将为越来越多的电厂所采用。
    1.1.3 DCS 结构变化，应用技术得到快速发展
    随着电子技术的发展，近年来 DCS 系统在结构上发生变化。过去强调的是控制功能尽
可能分散，由此带来的是使用过多的控制器和接口间连接。但过多的控制器和接口间连接，
不一定能提高系统运行可靠性，相反到有可能导致故障停机的概率增加。何况单元机组各
个控制系统间的信号联系千丝万缕，互相牵连，一对控制器故障就可能导致机组停机，
即使没有直接导致停机，也会影响其它控制器因失去正确的信号而不能正常工作。因此随
着控制器功能与容量的成倍增加、更多安全措施（包括采用安全性控制器）、冗余技术的
采用（有的 DCS 的核心部件 CPU，采用 2×2 冗余方式）以及速度与可靠性的提高，目前
DCS 正在转向适度集中，将相互联系密切的多个控制系统和非常复杂的控制功能集中在