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2022-08-13

I/A智能自动化系统电站应用新发展

I/A智能自动化系统电站应用新发展 2011年12月10日 来源:  自从年代末,望亭电厂#14机组被电力部指定为DCS大型火电机组的应用试点以来,通过10多年的发展,DCS系统在我国电力行业的应用得到了迅速的推广和普及。进入90年代后,成套从国外引进的进口机组和国内新建的大部分300MW以上的大型火电机组都采用了DCS控制系统。并且逐步由新建向老机组改造,由大型火电机组向200MW、125MW机组发展。火电机组的控制系统逐渐由石横、平圩的"中档实用"模式转变为DCS系统。  限于DCS系统的发展水平和我们对其的认识,在DCS系统引进我国电力行业应用的初期,我们所做的只是用DCS这种先进的控制系统取代了由传统的模拟仪表、小型计算机所组成的控制系统。以后逐渐将通常由PLC所实现的开关量控制也纳入了DCS控制系统。随着工程经验的积累,DCS系统已经从最初的DAS、MCS、SCS、FSSS传统的锅炉汽机控制管理,朝着将DEH、MEH和电气监控纳入DCS系统,实现单元机组的一体化控制。  采用了DCS之后,控制系统的可靠性、使用的灵活性等等,都大有提高。但是,就目前使用的大部分DCS系统来说,还只是简单的取代了传统的控制系统而已。如果我们满足于这样的应用水平,则对于使用DCS系统而言,并没有完全发挥出DCS的全部能力。就目前已经在使用的绝大部分DCS系统而言,并没有真正达到DCS面世时所宣称的物理分散和先进控制策略,也没有充分发挥出DCS系统强有力的信息管理和信息集成能力。  FOXBORO公司的I/A智能自动化系统,在下一世纪的火电厂自动化技术的发展中,重点推广物理分散、先进控制策略和信息集成技术。不仅是要完全实现传统控制系统所实现的那些控制管理功能,还要在此基础上更进一步发挥出I/A的优势,为提高我国火电机组的控制管理水平作出努力。2 I/A系统的应用  在80年代末推向市场的I/A系统,已经充分考虑到了DCS走向物理分散的发展方向。从系统的结构、软件和通信标准以及硬件元器件,都是按照实现物理分散的要求加以选择。I/A的I/O转换子系统具有完全的物理分散能力。所有的I/A系统的I/O转换组件FBM都是全密闭结构,无任何裸露的电子元器件,具有最好的防尘、防静电、防电磁干扰能力。组件可在0~50℃温度的环境中长期工作,其本身的工作温度可高达60℃。在1996年底投运的谏壁电厂#10机组(300MW)的改造项目中,就采用了将I/O转换就地布置的方式。经历了1997、1998、1999年3个寒暑的考验,至今已经稳定的运行了3年多。得到了电厂用户的信任,在该厂的#8机组改造项目中,共有约3000点的I/O信号采用了就地布置的远程I/O方式。采用了这种远程的FBM布置方式,不但节省了大量的昂贵的控制电缆、电缆桥架,减小了电子设备间的所需面积,缩短了现场的施工时间,节省了大量宝贵的资金;而且由于采用了远程I/O这种先进的布置方案,避免了现场的火灾事故通过控制电缆波及到集控室的弊病,提高了系统的安全性和可靠性。  为了适应现场总线技术的发展,实现控制系统与现场智能变送器、智能执行器的双向通信,实现完整的一体化,FOXBORO公司的下一代与多种现场总线通信规约相兼容的产品即将问世,届时,I/A系统除了能与FOXBORO公司的现场现场智能化设备进行通信之外,还可以和其它公司生产的现场智能化设备进行双向通信。通过10多年的发展,I/A系统的I/O技术和现场总线已经成熟,以历过了火电厂现场条件的考验,必将取得更大的推广应用。3 DCS的发展──人工智能  人工智能通常包含了专家系统、模糊逻辑控制和神经网络3个方面的控制策略。I/A智能自动化系统在人工智能领域也取得了稳步的发展。FOXBORO公司是一家具有90多年悠久历史,专门从事过程控制仪表和过程控制系统的跨国公司。FOXBORO公司开发的PID参数自适应整定控制器,已经在15年前就投入了运行,取得了很好的经济效益。在I/A系统中,FOXBORO公司继承了这些成功的应用经验,并且进一步开发了多变量PID参数自适应整定控制模块。这些多变量PIC参数自适应变量PIC参数自适应整定控制模块,融合了其数十年的专家控制整定的丰富经验,可以有效地提高系统的调节品质。在那些过程的特性随负荷而变的回路中,调节器的PIC参数必须随着负荷而变,些时PID参数自适应整定控制模块就能很好地实现这些用常规调节器难以实现的控制回路。  除了PID参数自适应整定控制模块之外,FOXBORO公司又不断地开发了具有模糊控制算法功能的模糊控制模块。以适应非线性、大延迟等用普通的线性PID控制器难以实现的控制。FOXBORO公司与在神经网络发展领域著名的Pavilion公司合作,利用神经网络的自学习、自适应的能力和I/A系统强有力的数值计算能力,根据过程对象的特性,实现预估控制和优化控制。4 FoxEDM和FoxDMM  随着通信技术和网络技术的迅速发展,实现控制系统和全厂信息管理系统(MIS)的信息共享是绝大部分电厂用户的要求。我们不会再仅仅满足于DCS实现基本的控制功能,充分地发挥出DCS系统功能强大的信息处理能力、友好的人机界面和卓越的通信能力,对全厂

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