智能电网时代智能电厂自动化创新思考2

,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,谱,分,分,析,析,类,类,（,测,测,量,量,物,物,质,质,特,特,性,性,、,、,含,含,量,量,等,等,）,）,综,合,合,功,功,能,能,类,类,（,几,几,种,种,测,测,量,量,值,值,交,交,叉,叉,测,测,控,控,功,功,能,能,，,，,属,属,于,于,特,特,殊,殊,型,型,）,）,光,学,学,传,传,感,感,器,器,产,产,品,品分,类,类,三,款,款,光,光,学,学,传,传,感,感,器,器,产,产,品,品,介,介,绍,绍,光,纤,纤,温,温,度,度,传,传,感,感,器,器,采,用,用,弧,弧,光,光,作,作,为,为,保,保,护,护,动,动,作,作,原,原,始,始,信,信,号,号,，,，,保,保,护,护,装,装,置,置,动,动,作,作,速,速,度,度,可,可,从,从,15-20ms,提,高,高,到,到,2-6ms,，,速,速,度,度,提,提,高,高,10,倍,之,之,多,多,，,，,中,中,国,国,弧,弧,光,光,保,保,护,护,产,产,业,业,几,几,乎,乎,为,为,零,零,。,。,图,图,示,示,：,：,1),弧,光,光,探,探,头,头,；,；,2,）,光,光,缆,缆,；,；,3,）,光,光,电,电,转,转,换,换,器,器,；,；,光,纤,纤,温,温,度,度,传,传,感,感,器,器,已,已,经,经,在,在,开,开,关,关,柜,柜,触,触,头,头,温,温,度,度,检,检,测,测,、,、,发,发,电,电,机,机,静,静,子,子,线,线,圈,圈,温,温,度,度,、,、,变,变,压,压,器,器,油,油,温,温,测,测,量,量,等,等,领,领,域,域,取,取,得,得,应,应,用,用,，,，,除,除,了,了,没,没,有,有,电,电,磁,磁,干,干,扰,扰,外,外,，,，,还,还,有,有,以,以,下,下,优,优,点,点,:,*,精,精,度,度,高,高,，,，,时,时,域,域,测,测,量,量,。,。,（,（,0.01C,）,；,；*,测,测,量,量,范,范,围,围,宽,宽,。,。,（,（,-200C450C,）,*,稳,稳,定,定,性,性,好,好,。,。,（,（,终,终,身,身,不,不,用,用,标,标,定,定,）,）,；,；*,成,成,本,本,低,低,。,。,（,（,可,可,与,与,传,传,统,统,电,电,学,学,温,温,度,度,传,传,感,感,器,器,相,相,比,比,）,）,氢,气,气,测,测,量,量,装,装,置,置,：,：,弧,光,光,保,保,护,护,装,装,置,置,：,：,弧光保护,主体单元,单,点,点,多,多,点,点,微,微,型,型,手,手,持,持,热,控,控,专,专,业,业,创,创,新,新,思,思,考,考,-,测,控,控,智,智,能,能,要,要,深,深,入,入,现,现,场,场,，,，,填,填,补,补,FCS,空,白,白,我,们,们,知,知,道,道,，,，,DCS,与,FCS,是,互,互,补,补,技,技,术,术,，,，,FCS,实,践,践,证,证,明,明,还,还,存,存,有,有,空,空,白,白,，,，,例,例,如,如,：,：,RTD&TC,，,非,非,智,智,能,能,的,的,电,电,动,动,头,头,、,、,电,电,动,动,阀,阀,、,、,电,电,动,动,机,机,泵,泵,组,组,、,、,离,离,散,散,I/O,点,等,等,等,等,。,。,现,场,场,总,总,线,线,技,技,术,术,标,标,准,准,没,没,有,有,规,规,定,定,，,，,一,一,定,定,要,要,把,把,智,智,能,能,内,内,置,置,在,在,设,设,备,备,里,里,面,面,。,。,常,见,见,的,的,温,温,度,度,远,远,程,程,I/O,装,置,置,，,，,就,就,是,是,DCS,向,下,下,的,的,延,延,伸,伸,的,的,例,例,子,子,，,，,不,不,必,必,把,把,非,非,常,常,低,低,廉,廉,的,的,RTD,、,TC,做,成,成,现,现,场,场,总,总,线,线,仪,仪,表,表,，,，,远,远,程,程,温,温,度,度,I/O,装,置,置,体,体,现,现,了,了,FCS,技,术,术,特,特,点,点,。,。,将,DCS,的,I/O,总,线,线,向,向,下,下,延,延,伸,伸,，,，,通,通,过,过,总,总,线,线,给,给,非,非,智,智,能,能,设,设,备,备,和,和,工,工,艺,艺,系,系,统,统,加,加,上,上,智,智,能,能,，,，,将,将,一,一,组,组,工,工,艺,艺,系,系,统,统,综,综,合,合,信,信,号,号,接,接,入,入,“,“,远,远,程,程,智,智,能,能,综,综,合,合,测,测,控,控,装,装,置,置,”,”,，,，嵌,入,入,智,智,能,能，,实,实,现,现,智,智,能,能,化,化,测,测,控,控,。,。,如,如,图,图,所,所,示,示,：,：,CPU,CPU,热,控,控,专,专,业,业,创,创,新,新,思,思,考,考,-DCS,提,升,升,自,自,身,身,功,功,能,能,，,，,更,更,上,上,一,一,层,层,楼,楼,我,们,们,曾,曾,经,经,将,将,著,著,名,名,国,国,产,产,DCS,模,件,件,，,，,送,送,到,到,电,电,磁,磁,实,实,验,验,室,室,测,测,试,试,，,，,电,电,磁,磁,兼,兼,容,容,性,性,勉,勉,强,强,过,过,II,级,，,，,耐,耐,压,压,仅,仅,400,伏,左,左,右,右,。,。,从,市,市,场,场,上,上,采,采,购,购,的,的,集,集,成,成,外,外,购,购,件,件,，,，,大,大,屏,屏,幕,幕,、,、,工,工,控,控,机,机,、,、,显,显,示,示,器,器,、,、,HUB,、,UPS,、电源,等,等设备,，,，他们,的,的电磁,兼,兼容性,都,都非常,可,可靠吗,？,？几乎,没,没有,DCS,厂家，,会,会去严,格,格测试,这,这些外,购,购品，,发,发电厂,不,不锈钢,监,监控台,屡,屡屡有,麻,麻手现,象,象，说,明,明干扰,地,地电位,不,不小，,外,外购品,与,与制造,产,产品一,样,样，工,程,程集成,范,范围的,产,产品，,一,一样要,采,采取手,段,段，确,保,保过硬,的,的性能,指,指标。,DCS,需要苦,练,练内功,的,的地方,很,很多，,不,不能停,留,留在