活動(dòng)鏈接：2012年控制網(wǎng)技術(shù)專題---控制系統(tǒng)新時(shí)代   

 

                         

  侯子良

  教授級(jí)高級(jí)工程師。1958年畢業(yè)于清華大學(xué)動(dòng)力系熱能動(dòng)力裝置專業(yè)。電力行業(yè)熱工自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)第一屆和第二屆主任委員。現(xiàn)任過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)中心常務(wù)副主任、 SIS研究會(huì)主任。曾任國(guó)家電力公司科技委員，國(guó)家電力公司熱工自動(dòng)化領(lǐng)導(dǎo)小組成員，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)自動(dòng)化專委會(huì)副主任委員，分散控制系統(tǒng)專業(yè)委員會(huì)主任委員，中國(guó)自控設(shè)計(jì)委員會(huì)常委。曾先后擔(dān)任過(guò)華北電力設(shè)計(jì)院儀表和控制處副主任工程師，山西省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院發(fā)電室主任工程師，計(jì)算機(jī)室主任、總工程師，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院發(fā)電處主任工程師、副處長(zhǎng)，中國(guó)電力工程顧問(wèn)公司專家委員等職務(wù)。

   有專家預(yù)計(jì)，“十二五”期間火電在新增裝機(jī)中仍占主導(dǎo)地位，到2015年全國(guó)煤電裝機(jī)將達(dá)到9.2億千瓦，占總裝機(jī)容量64%以上，2020年將達(dá)到10.3億千瓦左右，占總裝機(jī)容量57%~61%。所以，即便是在國(guó)家大力提倡新能源發(fā)電的今天，受既有能源結(jié)構(gòu)的影響，火電依然是我國(guó)重要的發(fā)電來(lái)源。

   DCS在我國(guó)火電行業(yè)中的應(yīng)用雖然不是最早，卻是規(guī)模最大、數(shù)量最多的，說(shuō)火電是DCS的應(yīng)用“大戶”并不為過(guò)。電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院教授級(jí)高工侯子良在發(fā)表的《21世紀(jì)第二個(gè)十年火電廠自動(dòng)化》一文中，將20世紀(jì)90年代定義為火電行業(yè)發(fā)展DCS標(biāo)志的十年。DCS應(yīng)用在這個(gè)階段實(shí)現(xiàn)了從試點(diǎn)、推廣到成熟的過(guò)程，通過(guò)對(duì)世界先進(jìn)DCS技術(shù)的引進(jìn)與吸收，我國(guó)火電行業(yè)的DCS國(guó)產(chǎn)化工作取得了突破性的進(jìn)展，同時(shí)，我國(guó)火電廠自動(dòng)化技術(shù)水平也逐步達(dá)到和接近世界先進(jìn)水平。

   我國(guó)電廠自動(dòng)化裝備和技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平

   更值得一提的是，不同于其它行業(yè)，我國(guó)火電行業(yè)控制系統(tǒng)在近些年中取得了很大的進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)化水平不斷提升。侯子良表示：“毫不夸張的說(shuō)，我國(guó)電廠自動(dòng)化裝備和技術(shù)總體上已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。”

  事實(shí)的確如此。

   首先，以超臨界、超超臨界機(jī)組為代表的控制技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。到目前為止，我國(guó)已投產(chǎn)1000MW超超臨界機(jī)組46臺(tái)，是世界上裝設(shè)最多的國(guó)家。

   第二，我國(guó)自主研發(fā)和生產(chǎn)的DCS已經(jīng)成功應(yīng)用于600MW、1000MW超超臨界機(jī)組，進(jìn)入電力市場(chǎng)高端領(lǐng)域。從整體技術(shù)水平看，根據(jù)中國(guó)電力顧問(wèn)集團(tuán)公司對(duì)全國(guó)300MW及以上637臺(tái)火電機(jī)組DCS調(diào)研，以北京國(guó)電智深控制技術(shù)公司和北京和利時(shí)自動(dòng)化公司為代表的主流國(guó)產(chǎn)DCS，無(wú)論從故障率，還是設(shè)備損壞率方面看，均處于在華多家跨國(guó)公司DCS的中上游水平。

   第三，電廠信息化有了很快的發(fā)展，形成我國(guó)電廠獨(dú)特而完整的MIS、SIS（Supervisory Information System）、DCS以及輔控網(wǎng)絡(luò)，在這方面，取得了諸多創(chuàng)新。

   但是，我們也不能忽視，即便我國(guó)國(guó)產(chǎn)化控制系統(tǒng)近年來(lái)取得了較大發(fā)展，但仍與世界處于領(lǐng)先水平的少數(shù)品牌存在一些差距。

   從控制技術(shù)上看，反映火電機(jī)組總體水平的機(jī)組自啟停系統(tǒng)（AUS，國(guó)外也稱APS）技術(shù)，國(guó)內(nèi)只有少數(shù)電廠達(dá)到，這方面與處于世界領(lǐng)先地位的日本和德國(guó)仍有不少差距，燃燒和熱力系統(tǒng)優(yōu)化控制等高級(jí)應(yīng)用軟件工程化也有不少差距。

   從自動(dòng)化裝備上看，現(xiàn)場(chǎng)總線和安全系統(tǒng)方面工程化應(yīng)用剛剛起步，DCS的可靠性與處于世界領(lǐng)先水平的少數(shù)DCS廠家比也有一定差距。此外，優(yōu)化控制系統(tǒng)必不可少的特殊基礎(chǔ)測(cè)控設(shè)備（例如煤質(zhì)在線分析，爐膛溫度測(cè)量等）與國(guó)外比差距更大。

   侯子良認(rèn)為，目前這種差距主要集中在技術(shù)密集型的前沿高端技術(shù)領(lǐng)域。如果想要縮短差距，就必須具備超前意識(shí)，轉(zhuǎn)變思路，國(guó)家和行業(yè)機(jī)構(gòu)要迅速制定具有先瞻性的目標(biāo)和規(guī)劃，集中組織和支持攻關(guān)、試點(diǎn)及工程推廣應(yīng)用，要加大對(duì)企業(yè)的支持力度，在市場(chǎng)上營(yíng)造一個(gè)充分認(rèn)可高技術(shù)價(jià)值的氛圍和水平等。

   節(jié)能減排是火電廠賴以生存的關(guān)鍵

   目前國(guó)家正處在重新考慮能源發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵時(shí)期。圍繞實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化， 要求調(diào)整我國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略， 優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用效率，進(jìn)一步明確和貫徹節(jié)能優(yōu)先的長(zhǎng)期能源戰(zhàn)略。

   電能是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各生產(chǎn)部門的主要?jiǎng)恿Γ娏ιa(chǎn)消耗的能源在我國(guó)能源總消耗中占的比重很大，因此提高電能生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性具有十分重要的意義。

   事實(shí)上，隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能等多種綠色能源的迅速發(fā)展，火電雖是依然處在“老大”的位置，但顯然已不如從前那般“威風(fēng)”。如何緊跟形勢(shì)，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電的節(jié)能減排，早已不是火電錦上添花的作為，“節(jié)能減排已經(jīng)成為火電廠賴以生存的關(guān)鍵，”侯子良說(shuō)道。據(jù)某電廠600MW機(jī)組實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)評(píng)估顯示，僅運(yùn)行優(yōu)化的節(jié)能減排潛力就高達(dá)2%~4%，即6~12g/kWh。因此，火電的節(jié)能減排勢(shì)在必行。“這也使得發(fā)展優(yōu)化控制系統(tǒng)成為當(dāng)前的一項(xiàng)迫切任務(wù)。”

   下一個(gè)十年的發(fā)展方向

   21世紀(jì)第一個(gè)十年是以發(fā)展SIS為中心實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)化的十年，那么，接下來(lái)的第二個(gè)十年，我國(guó)火電廠又將朝向什么目標(biāo)發(fā)展呢？侯子良給出了自己的答案：“以發(fā)展AUS(APS)為綱，完善和優(yōu)化自動(dòng)化系統(tǒng)；大力提高電廠智能化程度，建設(shè)智能化電廠；提高憂患意識(shí)，完善和發(fā)展相關(guān)安全技術(shù)。”他還補(bǔ)充，技術(shù)服務(wù)將逐步發(fā)展成為一個(gè)主要產(chǎn)業(yè)。自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展將促使社會(huì)分工的精細(xì)化，會(huì)有一批知識(shí)密集型公司滲透到優(yōu)化控制、智能監(jiān)控等高端軟件和工程技術(shù)服務(wù)領(lǐng)域中，逐步形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)群，DCS廠家包攬硬件、軟件和工程技術(shù)服務(wù)的時(shí)代將成過(guò)去。一些復(fù)雜的高技術(shù)監(jiān)控儀表的調(diào)整、維修、更新等將社會(huì)化，用戶將委托供應(yīng)商專家服務(wù)。

   綜上所述，我們看到，無(wú)論是我國(guó)電力體制改革的深入使得電廠走向市場(chǎng)的嚴(yán)峻趨勢(shì)，還是各種新能源發(fā)電為傳統(tǒng)火電廠帶來(lái)的“沖擊”，使得火電廠的低成本運(yùn)營(yíng)和精細(xì)化管理的要求越來(lái)越迫切，常規(guī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的管理和技術(shù)要求。控制系統(tǒng)供應(yīng)商的任務(wù)不再僅僅是打造一個(gè)技術(shù)先進(jìn)或造價(jià)低廉的電廠，而應(yīng)當(dāng)是成就一個(gè)面向市場(chǎng)、具有競(jìng)爭(zhēng)力的電廠。  

   摘自《自動(dòng)化博覽》2012年第九期