數(shù)字化電廠關鍵技術

(1) 現(xiàn)場總線技術和工業(yè)以太網技術的進一步發(fā)展。

該技術的進步將最終推動數(shù)字化通信網絡延伸到設備就地，同時使控制有可能延伸到就地，實現(xiàn)更加分散的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)設備就地的智能化，使得監(jiān)控和管理的能力延伸到就地。該技術將對DCS技術的發(fā)展起到決定性的推動作用。該技術的發(fā)展還有賴于眾多研究機構和自動化系統(tǒng)廠家的不斷研究和推動，并且有賴于就地儀表設備廠家的認同。

(2) DCS與NCS的一體化。

電廠電氣的自動化其實本來就應該由DCS完成，只是傳統(tǒng)的DCS不能滿足電氣控制的在I/O模件和通信速度等方面的少數(shù)特殊要求，因此才出現(xiàn)專門的NCS系統(tǒng)?，F(xiàn)在隨著DCS的計算能力大大加強，同時標準化的通信速度也大幅度提高，再結合電氣控制裝置的迅速發(fā)展，DCS完全可能繼承從廠用電控制到升壓站控制的全部功能。DCS與NCS的一體化已經形成了成熟的技術，將迅速推廣到所有的DCS中。

(3) PLC與DCS的一體化。

PLC作為一種可獨立布置的、以邏輯控制為主的控制裝置，具有低成本、布置靈活等特點，目前隨著通信協(xié)議的標準化、I/O模件的標準化，PLC已經具有了與DCS的控制器類似的作用和地位，因此在先進的DCS中，PLC可以作為一種低成本的、可自由布置的，特別適合輔助車間系統(tǒng)控制的控制器融合到DCS中，形成與DCS控制器高低搭配的形式。在這種結構中，甚至可以將控制器與PLC在一套系統(tǒng)中混合搭配使用。PLC與DCS的一體化布局使用的方式已經在個別國外先進DCS中實現(xiàn)。

(4) 控制系統(tǒng)與仿真系統(tǒng)的一體化。

基于DCS的激勵式仿真系統(tǒng)將改變傳統(tǒng)的仿真系統(tǒng)模式，仿真系統(tǒng)將和DCS緊密結合在一起，仿真系統(tǒng)的控制邏輯、組態(tài)方式、通信協(xié)議等將與DCS完全一樣，從而隨時根據(jù)實際控制方式調整仿真系統(tǒng)。仿真系統(tǒng)將不僅可以培訓運行人員，還可以培養(yǎng)檢修維護人員。并且，仿真系統(tǒng)可以從DCS中獲得實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，讓培訓人員感受到真實的控制過程，還可以用以對運行過程進行在線分析和處理?；贒CS的激勵式仿真系統(tǒng)技術已經提出幾年了，并且正在迅速的形成產品。

(5) DCS與SIS的一體化。

隨著實時數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展，DCS與SIS最終將使用一個歷史數(shù)據(jù)庫甚至實時數(shù)據(jù)庫，SIS的優(yōu)化控制等功能將融合進DCS的專門計算站，甚至分散在各個控制站中，最終實現(xiàn)高級控制功能的在線化和就地化。實時數(shù)據(jù)庫技術的國產化問題已經提上了幾年了，目前還處于研究發(fā)展階段，預計不久的將來，必將取得質的突破。

(6) SIS功能的實現(xiàn)與強化。

SIS的功能是實現(xiàn)發(fā)電廠生產過程監(jiān)視、機組性能及經濟指標分析、機組優(yōu)化運行指導、機組負荷分配優(yōu)化、鍋爐吹灰優(yōu)化、設備故障診斷、金屬壽命管理等應用功能。但是當前許多SIS都不具備或不完全具備這些功能，特別是在線優(yōu)化功能，目前幾乎都無法實現(xiàn)。這些功能需要多學科多專業(yè)的配合才能實現(xiàn)，其中每個功能都涉及到某個專業(yè)領域，這些領域包括：現(xiàn)代控制和智能控制、熱能工程、材料工程、復雜信息處理技術等。這些功能的實現(xiàn)不僅需要豐富的實踐經驗，還需要大量的理論支持。因此，這些功能需要一個不斷發(fā)展和完善的過程。

(7) 發(fā)電廠三維模型算法的發(fā)展。

三維模型算法已經相當成熟，但是現(xiàn)在還缺乏適合發(fā)電廠環(huán)境甚至一般工業(yè)環(huán)境的專門算法和軟件。這里面有成本的因素，還有就是從設計到制造還缺乏強烈的需求。如果對全壽命周期數(shù)字化管理提出明確的需求，主管單位對各方進行協(xié)調，或者制定了相關的行業(yè)規(guī)范或標準，發(fā)電廠三維模型算法和軟件將得到迅速發(fā)展。

(8) 數(shù)據(jù)融合技術的發(fā)展。

上述各個系統(tǒng)的一體化，必然涉及到大量數(shù)據(jù)整合的問題，這些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結構種類繁多，數(shù)據(jù)流量差異很大，數(shù)據(jù)的需求復雜，同時還要滿足完整性、一致性、可交換性、可互訪性等要求，特別是三維模型數(shù)據(jù)庫與其它數(shù)據(jù)庫之間的連接關系比較復雜，這需要建立多樣化的復雜數(shù)據(jù)結構體系，這些都對數(shù)據(jù)融合技術提出了較高的要求，同時要依賴一些先進的數(shù)據(jù)處理技術，如數(shù)據(jù)挖掘等。統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編碼也是非常重要的，統(tǒng)一編碼是各種數(shù)據(jù)之間建立連接關系的紐帶。