虚拟DCS技术与大型发电厂实时系统互联应用

2006年10月30日

目前,我国电力工业进入了一个新的建设高潮,正在新建众多大型发电机组,同时对已服役多年的大机组进行改造。本次建设高潮的一大特色是要建立先进完善的自动化和信息技术平台,充分发挥与发电设备和人员操作紧密相连的实时系统的数字化功能,以全面提高大型发电厂生产运行的安全性和经济性。

本文从虚拟集散控制系统(distributedcontrolsystem,DCS)技术的角度出发,根据作者的开发实践,力图较完整地提出大型发电厂三大实时系统互联应用的技术路线和工程方法,为扩大应用范围和提升应用层次提供一些参考。

1、大型发电厂的实时系统

我国的大型火力发电厂一般指安装了多台135MW,300MW和600MW发电机组的发电企业。由于是连续进行发电的生产过程,机组的实时控制系统DCS成为生产的关键系统,处于运行控制的核心地位。

近年来,在计算机网络技术和数学模型技术不断进步的基础上,各大型发电厂在实时控制系统DCS之外,大力发展了实时信息系统SIS(supervisoryinformationsystem)和实时仿真系统SIM(simulatorsystem),这构成了所谓大型发电厂的三大实时系统。大型发电厂的三大实时系统是相对于非实时的管理信息系统MIS(managementinformationsystem)而言的,其系统如图1所示,三大实时系统的主要功能:

1)实时控制系统DCS用于直接控制锅炉、汽轮机和发电机组,实现逻辑和自动调节功能,保证机组的启停和稳定运行；

2)实时信息系统SIS主要指为火电厂全厂实时生产过程综合优化服务的生产过程实时管理和监控的信息系统[1,2]；

3)实时仿真系统SIM用于运行人员的培训,并可用于机组运行控制和优化分析。