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作者簡介：潘鋼，男，現(xiàn)任北京國電智深控制技術(shù)有限公司總經(jīng)理。潘鋼自1982年大學(xué)畢業(yè)后一直從事自動化專業(yè)工作至今。通過直接參與數(shù)百個項目工程，掌握了火電領(lǐng)域自動化專業(yè)可行性研究、產(chǎn)品和工藝設(shè)計，產(chǎn)品和應(yīng)用研發(fā)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品應(yīng)用等全過程知識。幾十年來，帶領(lǐng)團隊通過推廣應(yīng)用1000多套國外主要自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)品和自主研發(fā)的國產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)品，完全掌握了大型自動化控制系統(tǒng)的核心技術(shù)，進入國際先進行列。獲得多項科技進步獎等多項榮譽，發(fā)表論文多篇。
摘 要：本文介紹了大連莊河電廠600MW超臨界機組一體化平臺主輔控DCS系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能和配置情況，并對系統(tǒng)和功能設(shè)計上的主要特點進行了分析。
關(guān)鍵詞：DCS；EDPF-NT；超臨界機組控制；輔控一體化
Abstract：This paper introduces the general structure，system function and configuration of the main and auxiliary shop DCS for the 600MW Supercritical Unit in Dalian Zhuanghe power plant.The main features of the system have been analyzed.
Key words：DCS；EDPF-NT；Supercritical Unit Control；Auxiliary Shop Control
1 項目總體情況
國電電力大連莊河發(fā)電有限責(zé)任公司2×600MW國產(chǎn)超臨界機組采用北京國電智深控制技術(shù)有限公司（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。
該項目是《國家科學(xué)儀器和工業(yè)自動化高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重大專項－超臨界火力發(fā)電機組綜合自動化系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項目》和《大型火力發(fā)電機組分散控制系統(tǒng)國產(chǎn)化項目》的依托工程。同時作為首臺套應(yīng)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。
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(rèn)為：“應(yīng)用EDPF-NT系統(tǒng)設(shè)計成套的國電電力大連莊河發(fā)電有限責(zé)任公司一期2×600MW機組自動控制系統(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(yīng)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(fù)荷試運行，#2機組于11月5日通過168小時滿負(fù)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(fù)荷試運行期間，自動投入率95%，保護投入率100%，機組協(xié)調(diào)控制一直投入并成功實現(xiàn)AGC控制，負(fù)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(biāo)準(zhǔn)。
2 主控DCS系統(tǒng)
系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 主控DCS系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖
主控DCS系統(tǒng)分為3個域，#1單元機組域、#2單元機組域和公用系統(tǒng)域。單元機組域和公用系統(tǒng)域之間采用自主研發(fā)的專用路由器進行硬隔離。
2.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為兩層：
· I/O總線：負(fù)責(zé)控制器（DPU）和I/O之間的通訊，電氣協(xié)議采用RS485，通訊速率2Mbps，為冗余I/O總線。采用自主研發(fā)的EDPF-NT專用光纖收發(fā)器通過光纜連接可將I/O總線擴展到3000米遠(yuǎn)處。
· 管控網(wǎng)：實時信息主干網(wǎng)，負(fù)責(zé)DPU之間以及DPU和上位機（操作員站、歷史站和工程師站等）之間的信息傳輸，采用交換型工業(yè)以太網(wǎng)，通訊速率100Mbps，冗余容錯。
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有如下主要特點：
（1）整個系統(tǒng)沒有使用專用的服務(wù)器，無單點故障點，是較為完善的分布式系統(tǒng)架構(gòu)。任何故障都將被限制在有限范圍內(nèi)，決不會導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，真正實現(xiàn)了功能分散、危險分散。
（2）管控網(wǎng)采用冗余雙網(wǎng)，在軟件上采用雙收雙發(fā)的工作方式，雙網(wǎng)同時工作，不存在雙網(wǎng)切換問題及切換時間問題。
（3）采用專用路由器實現(xiàn)單元機組域和公用系統(tǒng)域之間的硬隔離，保證了單元機組部分與公用系統(tǒng)部分之間的網(wǎng)絡(luò)相對獨立，同時通過路由器，實現(xiàn)了兩臺單元機組和公用系統(tǒng)之間操作信息和數(shù)據(jù)信息的有效單向傳輸，實現(xiàn)了兩臺單元機組對公用系統(tǒng)的操作備用和操作互鎖。
2.2 功能及配置
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，是目前國內(nèi)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，通訊點數(shù)量達3869點，系統(tǒng)標(biāo)簽量達38015點。控制設(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），模擬量調(diào)節(jié)設(shè)備140個。具體測點數(shù)量統(tǒng)計見表1。
表1
|
|
AI |
AO |
DI |
DO |
總計 |
|
單元機組 |
2139 |
194 |
3523 |
1650 |
7506 |
|
公用系統(tǒng) |
26 |
0 |
496 |
161 |
683 |
|
302 |
10 |
366 |
48 |
726 | |
|
虛擬DPU |
1346 |
0 |
1797 |
0 |
3143 |
|
總點數(shù) |
3813 |
204 |
6182 |
1859 |
12058 |
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。公用系統(tǒng)只含電氣公用部分，循環(huán)水泵房控制納入對應(yīng)的單元DCS，其它通常納入公用系統(tǒng)的內(nèi)容如燃油泵房、空壓機房、汽水取樣等全部納入輔控DCS中。單元機組配置工程師站2臺、操作員站6臺、歷史站1臺、大屏幕操作站2臺和通訊接口站2臺，公用系統(tǒng)配置工程師站1臺。各DPU控制內(nèi)容分配見表2。
表2
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DPU |
控制內(nèi)容 |
|
MFT、OFT、爐前油系統(tǒng)、爐側(cè)SOE | |
|
DPU2/130 |
制粉系統(tǒng)A、油系統(tǒng)A |
|
DPU3/131 |
制粉系統(tǒng)B、油系統(tǒng)B |
|
DPU4/132 |
制粉系統(tǒng)C、油系統(tǒng)C |
|
DPU5/133 |
制粉系統(tǒng)D、油系統(tǒng)D |
|
DPU6/134 |
制粉系統(tǒng)E、等離子點火系統(tǒng) |
|
DPU7/135 |
制粉系統(tǒng)F、油系統(tǒng)F |
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DPU8/136 |
風(fēng)煙系統(tǒng)A |
|
DPU9/137 |
風(fēng)煙系統(tǒng)B |
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DPU10/138 |
鍋爐疏放水、暖風(fēng)器、水冷壁金屬溫度 |
|
DPU11/139 |
機爐協(xié)調(diào)、制粉系統(tǒng)EB、二次風(fēng)EB |
|
DPU12/140 |
送風(fēng)/引風(fēng)/一次風(fēng)調(diào)節(jié)、制粉系統(tǒng)CF、二次風(fēng)CF、燃燼風(fēng) |
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DPU13/141 |
啟動給水、給水控制、制粉系統(tǒng)AD、二次風(fēng)AD |
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DPU14/142 |
過熱汽溫系統(tǒng)、再熱汽溫系統(tǒng) |
|
DPU15/143 |
汽泵A、輔汽、發(fā)電機密封油、氫氣、定子冷卻水 |
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DPU16/144 |
汽泵B、四抽及除氧器、汽機潤滑油、EH油 |
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DPU17/145 |
電動給水泵、低加系統(tǒng) |
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DPU18/146 |
高加、汽機疏水、主汽和再熱汽、旁路、汽機本體溫度 |
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DPU19/147 |
凝結(jié)水系統(tǒng)、凝汽器及抽真空系統(tǒng) |
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DPU20/148 |
閉式循環(huán)水、開式循環(huán)水、凝汽器循環(huán)水、軸封系統(tǒng) |
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DPU21/149 |
ETS、機側(cè)SOE |
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DPU22/150 |
循環(huán)水泵房遠(yuǎn)程 |
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DPU23/151 |
電氣1 |
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DPU24/152 |
電氣2 |
|
DPU25/153 |
電氣3 |
|
DPU30/158 |
DEH |
|
DPU31/159 |
ATC |
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DPU35/163 |
小機A、MEHA、METSA |
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DPU36/164 |
小機B、MEHB、METSB |
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DPU41/169 |
公用：電氣 |
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DPU42/170 |
公用：電氣 |
3 輔控DCS系統(tǒng)
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，通過專用通訊卡、虛擬DPU通訊方式，采用MODBUS、MODBUS TCP/IP等通訊協(xié)議接入輔控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。整個網(wǎng)絡(luò)設(shè)計為多層、總線型工業(yè)以太網(wǎng)，輔控車間一體化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖見圖2。
圖2 輔控系統(tǒng)一體化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
輔助車間DCS系統(tǒng)設(shè)計為三層總線網(wǎng)絡(luò)，最上面一層為集中控制室網(wǎng)絡(luò)，中間一層為化學(xué)水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和電除塵系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，最下面一層為各個子車間網(wǎng)絡(luò)。每層網(wǎng)絡(luò)均采用冗余雙網(wǎng)（A網(wǎng)、B網(wǎng)）。子車間網(wǎng)絡(luò)通過路由器與中間層網(wǎng)絡(luò)連接在一起，路由器具有隔離性，以保證操作指令自上向下傳遞，而同級網(wǎng)絡(luò)之間不能互相操作。
其中化學(xué)水系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)包括：含油廢水/燃油泵房、工業(yè)廢水、含煤廢水、生活廢水、凝結(jié)水系統(tǒng)、制氫、制氯等系統(tǒng)。化學(xué)水控制室設(shè)有3臺操作員站，實現(xiàn)對以上子系統(tǒng)的監(jiān)控。電除塵系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)包括：氣力除灰、爐底渣/石子煤、除渣水泵房、空壓機以及電除塵等系統(tǒng)。
電除塵控制室設(shè)有2臺操作員站，實現(xiàn)對以上子系統(tǒng)的監(jiān)控。采暖通風(fēng)系統(tǒng)直接接入集中控制室網(wǎng)絡(luò)。集中控制室設(shè)有3臺操作員站，1臺大屏幕站，1臺工程師站，1臺歷史站，1臺通訊接口站，從集中控制室可以對整個網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)控。此外，每個輔助車間子系統(tǒng)就地各設(shè)有1臺操作員站，只能對本子系統(tǒng)進行監(jiān)控。測點統(tǒng)計見表3。
表3
|
輔控系統(tǒng) |
AI |
AO |
DI |
DO |
總計 |
|
系統(tǒng)I/O |
594 |
58 |
2837 |
1681 |
5170 |
|
通訊點 |
107 |
0 |
976 |
0 |
1083 |
|
總點數(shù) |
701 |
58 |
3813 |
1681 |
6253 |
莊河一體化輔控系統(tǒng)共配置21對控制器。煙氣脫硫控制系統(tǒng)I/O測點數(shù)量為2960點，共配置10對控制器。
4 主要特點及創(chuàng)新點
4.1 適用于600MW超臨界機組控制的EDPF-NT系統(tǒng)的突出特點和創(chuàng)新點
（1）在EDPF-NT系統(tǒng)的研發(fā)過程中，堅持自主研發(fā)并完全掌握核心技術(shù)的技術(shù)路線，自主研發(fā)了適合于發(fā)電廠應(yīng)用的控制器組態(tài)軟件及控制算法、上位機操作監(jiān)控軟件、全局分布式實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)存貯實時數(shù)據(jù)庫、基于以太網(wǎng)的實時通信技術(shù)及算法等全部核心軟件和DPU控制器、各類信號輸入輸出I/O模塊、連接單元機組與公用系統(tǒng)的路由器等關(guān)鍵硬件，EDPF-NT系統(tǒng)是國內(nèi)自主化程度最高的系統(tǒng)。
（2）采用國產(chǎn)DCS首次實現(xiàn)了大型火力發(fā)電廠輔控系統(tǒng)一體化解決方案，采用先進的網(wǎng)絡(luò)“域”技術(shù)，實現(xiàn)了多層分布的輔助車間級控制和集控室集中監(jiān)控的目標(biāo)，達到降低成本、減員增效、信息共享、維護方便的效果，提高了輔助車間自動化控制和管理水平，同時使大型火力發(fā)電廠的整體控制水平得到了很大的提高。
（3）通過采用基于任務(wù)優(yōu)先級的實時性能改進策略、網(wǎng)絡(luò)流量控制優(yōu)化技術(shù)、實時數(shù)據(jù)二次壓縮算法、獨特的無需切換的冗余雙網(wǎng)技術(shù)等多項實時網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用綜合優(yōu)化技術(shù)，最大限度地解決了以太網(wǎng)的不確定性問題，以太網(wǎng)的實時性能有了質(zhì)的飛躍，保證了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的通暢性和魯棒性，在莊河電廠600MW超臨界機組DCS上的實際使用情況表明EDPF-NT系統(tǒng)采用的工業(yè)實時以太網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)異、穩(wěn)定可靠，保障了大型控制系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定。
（4）通過高精度的授時裝置（如GPS），獲取高精度的對時脈沖和絕對時間信號，經(jīng)控制器（DPU）為分布的各SOE模塊提供高精度的同步時鐘信號，確保了分布在不同DPU的所有SOE模塊的精確時鐘同步，保證了整個系統(tǒng)SOE的分辨率小于1ms。
（5）基于硬件隔離和數(shù)據(jù)庫融合技術(shù)的公用系統(tǒng)解決方案完全實現(xiàn)了對公用系統(tǒng)的應(yīng)用要求，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單清晰，數(shù)據(jù)的傳輸與隔離可靠，組態(tài)方便，控制操作簡便，并且，該方案還確保了不降低網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)的安全性能，完全滿足600MW超臨界機組的應(yīng)用需求。
（6）采用算法內(nèi)嵌的方式實現(xiàn)了跟蹤狀態(tài)、串級跟蹤、低選跟蹤、高選跟蹤、升禁止、降禁止、到達高限、到達低限等8種約束狀態(tài)的判斷及在這些約束狀態(tài)下的快速返回，使算法具有了能動性，很好地提高了控制回路的響應(yīng)速度，在算法層面滿足了600MW超臨界機組對控制快速性的要求，有助于提高控制精度和縮短控制過渡時間。
（7）EDPF-NT硬件系統(tǒng)的DPU控制器和各類I/O模塊、測控網(wǎng)絡(luò)都按航天軍工標(biāo)準(zhǔn)進行了一系列強化設(shè)計，包括模塊的密封封裝、電子線路的浮空設(shè)計、嚴(yán)格的電氣隔離和抗強電設(shè)計，有效地保證了系統(tǒng)硬件的可靠性。模擬量輸入通道間隔離電壓達400V，開關(guān)通道間、通道同CPU間的隔離電壓達1500V，通道本身可以耐220V交流強電。
4.2 莊河電廠600MW超臨界機組DCS系統(tǒng)功能設(shè)計的主要特點
莊河電廠DCS系統(tǒng)根據(jù)600MW超臨界機組過程控制的特點，突出強調(diào)了工程方案的安全性設(shè)計。超臨界機組控制對象復(fù)雜、非線性強，工質(zhì)流和能量流耦合嚴(yán)重，機組蓄熱量較小，蒸汽參數(shù)高要求參數(shù)波動范圍小，所有這些都大大增加了超臨界機組的控制難度，因此需要對其控制進行優(yōu)化。
（1）全面考慮工藝過程的安全性設(shè)計
在工藝過程的安全性設(shè)計方面，重點考慮了如下內(nèi)容：控制器的適度分散與功能合理分配，重要參數(shù)的分控制器監(jiān)視，以單點、單卡故障、單一參數(shù)失效不影響某一工藝系統(tǒng)或整個機組安全性為原則的I/O測點分配，以典型驅(qū)動算法功能的完善性和邏輯的嚴(yán)密性為基礎(chǔ)的設(shè)備控制安全性，熱工聯(lián)鎖保護的實現(xiàn)方法，模擬量控制回路考慮控制過程的安全性，內(nèi)容全面和多重且設(shè)置優(yōu)先級的報警，MFT執(zhí)行部分繼電器邏輯設(shè)計，ETS和METS繼電器邏輯設(shè)計，必要的后備操作手段，電源及接地系統(tǒng)，控制邏輯設(shè)計與實現(xiàn)的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)化，控制器主副站同時掉電的極端情況下應(yīng)對措施等。
（2）嚴(yán)密的機組主保護系統(tǒng)設(shè)計
機組主保護系統(tǒng)包括鍋爐安全保護系統(tǒng)（FSSS）、汽機緊急遮斷系統(tǒng)（ETS）和發(fā)電機主保護系統(tǒng)，這些都是機組保護系統(tǒng)的核心。莊河電廠600MW超臨界機組鍋爐和汽機保護系統(tǒng)均在DCS系統(tǒng)中實現(xiàn)，這就對DCS系統(tǒng)本身和工程方案的設(shè)計都提出了更高的要求。在工程方案設(shè)計中，重點把握了如下原則：
①安全性原則
a）保護控制器采用單獨控制器，冗余配置。
b）采用控制器邏輯和硬繼電器邏輯相結(jié)合的實現(xiàn)方式，極為重要的跳閘條件（如手動打閘和ETS中的汽機超速）在控制器邏輯和硬繼電器邏輯中同時實現(xiàn)。
c）控制器和硬繼電器邏輯均采用兩套電源供電。
d）保護動作指令回路采用雙套設(shè)計。
e）鍋爐保護跳閘動作指令設(shè)計成3個指令三取二方式；汽機跳閘動作4個指令分別送到液壓系統(tǒng)4個AST電磁閥，電磁閥采用“兩個先或然后再與”的回路布置方式，4個動作指令分別從不同DO卡件輸出。
f）重要聯(lián)鎖設(shè)備硬指令回路采用雙套設(shè)計。
g）手動跳閘按鈕采用雙按鈕的接點先并聯(lián)再串聯(lián)方式，每個按鈕采用兩副接點，每個按鈕的兩副接點先并聯(lián)，然后兩按鈕再串聯(lián)，提高按鈕動作的可靠性。
h）跳閘條件盡可能按三取二邏輯設(shè)計，且相關(guān)IO點從不同卡件輸入。
i）加強電源監(jiān)視。對控制器的兩路電源進行監(jiān)視。對給硬繼電器邏輯供電的兩套直流電源在切換前和切換后均進行監(jiān)視，切換后電源的監(jiān)視點安排在末端。
②快速性原則
根據(jù)保護對象的實際要求，盡量提高保護動作的快速性。鍋爐保護控制器處理周期為100ms，汽機保護控制器處理周期為30ms。
③跳閘條件的科學(xué)性和完善性
認(rèn)真研讀相關(guān)的保護規(guī)程，嚴(yán)格依據(jù)機爐廠家提供的保護資料，深刻理解其含義和必要性，針對莊河超臨界機組的具體實際進行完善和優(yōu)化，在跳閘條件延時和脈沖的使用上慎重考慮。
④硬跳設(shè)備的全面性和必要性
嚴(yán)格根據(jù)鍋爐防爆規(guī)程的要求，凡是直接危急到爐膛安全的設(shè)備，全部納入硬跳設(shè)備清單。
⑤跳閘首出原因記憶
對于機爐保護，均設(shè)計了跳閘首出原因記憶邏輯，便于準(zhǔn)確快速尋找跳閘原因。
圖3為依據(jù)以上原則設(shè)計的莊河電廠600MW超臨界汽輪機保護系統(tǒng)ETS的繼電器邏輯原理圖。
圖3 莊河ETS繼電器邏輯原理圖
（3）對機組協(xié)調(diào)控制和汽水系統(tǒng)控制進行優(yōu)化
（3）對機組協(xié)調(diào)控制和汽水系統(tǒng)控制進行優(yōu)化
在協(xié)調(diào)控制方案中，充分考慮了超臨界機組鍋爐、汽機特性的差異，燃料、給水的平衡關(guān)系和相互影響。給水控制以燃水比為基礎(chǔ)，控制住中間點溫度（汽水分離器出口微過熱汽溫），同時考慮給水控制對汽溫的影響，將提供快速動態(tài)響應(yīng)的減溫噴水與提供穩(wěn)態(tài)汽溫調(diào)整的燃水比協(xié)調(diào)起來，使機組燃料和汽水系統(tǒng)控制整體上達到較優(yōu)水平。啟動給水系統(tǒng)按功能組級設(shè)計，啟動給水系統(tǒng)投入自動后，在機組整個啟動、正常運行以及停止過程中，啟動給水系統(tǒng)設(shè)備完全處于自動控制狀態(tài)，這有助于實現(xiàn)超臨界直流爐從濕態(tài)運行到干態(tài)運行，以及從干態(tài)運行到濕態(tài)運行的安全穩(wěn)定轉(zhuǎn)換。
莊河電廠#1機組168試運期間機爐協(xié)調(diào)控制、給水控制、過熱汽溫控制等主要控制回路均已投入，控制精度達到了較高水平。
4.3 莊河電廠輔助車間控制系統(tǒng)采用主廠房控制系統(tǒng)平臺（主輔控一體化平臺）的主要特點和優(yōu)點
（1）靈活易用性
由于EDPF-NT系統(tǒng)應(yīng)用了先進的網(wǎng)絡(luò)“域”技術(shù)，可以方便的在輔助車間一體化系統(tǒng)中加入和退出每個子系統(tǒng)或?qū)⒆酉到y(tǒng)重新劃分，而不影響整個系統(tǒng)和其它子系統(tǒng)的正常運行，方便了輔控系統(tǒng)的逐步投運以及投運后電廠的檢修和維護工作。
（1）靈活易用性
由于EDPF-NT系統(tǒng)應(yīng)用了先進的網(wǎng)絡(luò)“域”技術(shù)，可以方便的在輔助車間一體化系統(tǒng)中加入和退出每個子系統(tǒng)或?qū)⒆酉到y(tǒng)重新劃分，而不影響整個系統(tǒng)和其它子系統(tǒng)的正常運行，方便了輔控系統(tǒng)的逐步投運以及投運后電廠的檢修和維護工作。
采用新一代完全自主產(chǎn)權(quán)的聚簇索引技術(shù)實時數(shù)據(jù)庫引擎，實現(xiàn)了輔控系統(tǒng)規(guī)模大情況下的最高實時數(shù)據(jù)檢索和更新效率，并通過系統(tǒng)內(nèi)測點名稱可重名的動態(tài)邊界安全保障等功能，解決了輔控各子系統(tǒng)分步實施以及系統(tǒng)在線初始化過程中易出現(xiàn)的沖突和干擾問題，大大增強了輔控系統(tǒng)動態(tài)安全性和配置靈活性，方便了輔控各子系統(tǒng)分部實施投運。
（2）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實時、安全、可靠
EDPF-NT系統(tǒng)工業(yè)實時以太網(wǎng)采用了多項實時網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用綜合優(yōu)化技術(shù)，現(xiàn)場運行情況表明性能優(yōu)異、穩(wěn)定可靠。
（3）系統(tǒng)操作安全，權(quán)限設(shè)置方便
莊河電廠輔助車間控制系統(tǒng)分為三層，為了系統(tǒng)操作安全，EDPF-NT系統(tǒng)加入了分級操作權(quán)限的功能，操作權(quán)限可以方便靈活的在不同的層間進行切換（不同的子系統(tǒng)間可以獨立切換，不會相互干預(yù)），同一時間只有一個層具有操作權(quán)限，而且只有得到操作權(quán)限的層才能對設(shè)備進行操作。
（4）控制器處理能力強
和PLC控制器相比，DCS系統(tǒng)除了具有優(yōu)秀的開關(guān)量運算功能外，同時也提供了強大的模擬量控制功能，可以解決電廠任何復(fù)雜的控制方案，并且由于有實時多任務(wù)操作系統(tǒng)的支持，對于事件的響應(yīng)速度更快。
（5）支持多種與第三方設(shè)備的通訊接口方式
EDPF-NT系統(tǒng)的冗余虛擬DPU技術(shù)和冗余COM卡技術(shù)便于實現(xiàn)與各種不同類型大小規(guī)模的其它系統(tǒng)的通訊控制。在莊河輔控DCS系統(tǒng)與輸煤程控（PLC）等系統(tǒng)的通訊控制上就充分采用了這些技術(shù)。同時借助于DCS成熟標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)接口技術(shù)和開放的性能，輔助車間控制系統(tǒng)很容易將數(shù)據(jù)傳輸至全廠實時信息監(jiān)控系統(tǒng)。
（6）經(jīng)濟效益明顯
①由于輔助車間控制系統(tǒng)采用一體化設(shè)計，真正實現(xiàn)了輔助車間集中監(jiān)視和控制，達到資源共享，合并減少或取消就地操作監(jiān)控點，自動化水平提高，為電廠的減員增效起到了很好的作用，也為電廠的輔控車間級最終取消運行人員進而實現(xiàn)全部監(jiān)控提供了可能。
②主輔控采用一體化平臺，即全部采用EDPF-NT系統(tǒng)，大大降低了備品備件數(shù)量，優(yōu)化了電廠資源配置，減少了維護費用，降低了產(chǎn)品成本，為增強電廠的市場競爭力提供了重要保證。
③主輔控采用一體化平臺，對于熱控維護人員，可以不用學(xué)習(xí)和掌握多種控制系統(tǒng)，避免了雜而不精的情況出現(xiàn)，同時減少了培訓(xùn)費用，也降低了熱控人員的維護工作強度。
④輔控系統(tǒng)依靠EDPF-NT系統(tǒng)先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和控制技術(shù)，合理有效地提高了輔助系統(tǒng)的控制水平，提高了輔助車間自動化控制和管理水平，提高了電廠運行的經(jīng)濟性。
5 小結(jié)
莊河電廠600MW超臨界機組主廠房和輔助車間控制系統(tǒng)的成功投運，是國電智深自主化EDPF-NT系統(tǒng)繼2007年初在河北龍山600MW直接空冷亞臨界機組上成功應(yīng)用后，取得的又一項重要突破，是國內(nèi)第一套成功用于600MW超臨界機組上的國產(chǎn)DCS系統(tǒng)，也是國內(nèi)第一套大規(guī)模應(yīng)用于600MW超臨界機組輔助車間一體化控制的DCS系統(tǒng)，具有里程碑的意義。
2008年，國電智深又先后和國華徐州電廠、國電諫壁電廠簽訂了1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)供貨合同，莊河項目的成功為自主化EDPF-NT系統(tǒng)下一步在1000MW超超臨界機組的應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。
————轉(zhuǎn)自《自動化博覽》
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號