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不知道从什么时候起，数字化、智能化、智慧化类似的词语开始在电力行业蔚然成风，今年我也去参加过类似的论坛，参观过一些同行的成果，总结下来就一句话，风够大，能量有限！ 智慧电厂的概念已经很多年了，今年见了很多同行，有IT端的，也有OT端的，包括一些在做智慧电厂的甲方，大家都在为智慧电厂的目标不断奔跑。但是，如果你要问你心目中的智慧电厂是什么样的，每个人不是答案不同，而是没有答案。 最早见到智慧电厂的介绍的时候，那时候就是在厂内安装一些电子门禁、指纹识别，生产区加了一些电子围栏，设立一个中控室，展示一些动态的数据。我在之前的很多文章中说过，有些工作是锦上添花，比如我们说的电子围栏，其实在电厂安全管理中除了安全意识，更重要其实要靠物理隔离。电子围栏一直是我比较不认可的安全管理方式，因为这需要建立个人对制度的遵守之上，只能起到一个提醒作用，而物理隔离才是真正的从根本上解决问题。 所以，在我的理念里，电子围栏之于智慧电厂，只能算是锦上添花，倒是指纹打卡、电子门禁之类的反而带来了一些好处。一个工厂，包括我们的电厂，根本的工作还是在生产，我们做的大多数工作都应该围绕着生产开展。在电厂中，生产主要的工作无非就是三大主机以及相应的辅机，所以这几年OT端出身的数字化方案都是围绕着这一块去的，然后才是辅以一些其他的管理理念。 在电厂的生产工艺中，我们能够熟悉的工艺流程，无非就是汽轮机的控制、锅炉的燃烧控制、汽水系统的控制等等。这里难度比较大的基本都在锅炉，虽然汽轮机的控制逻辑比较复杂，但是参与汽轮机的介质变量较少，基本上锅炉稳定的话，汽轮机也不会有太大的问题。 但是锅炉就不一样了，除了风、水、煤三种介质外，每种介质还各有千秋。送、引风的大小调整，汽水温度和压力的平衡，给煤量的大小和热值，这些都是变量。而且各种变量之间也是互相作用，牵一发动全身。比如入炉煤的热值发生变化，此时可能会导致炉温的变化，进而影响汽水品质变化。作业人员为了维持参数品质，就要对送风、引风进行调整，同时还要调整给煤量。 尤其是在重大辅机设备突然出现问题的时候，参数变化极快，这就需要其他辅机设备迅速联动，这也就是我们所说的辅机故障减负荷（RB）。在单元制机组控制中，我们需要不断匹配各种参数之间的关系，才能实现负荷的稳定，所以才有了协调控制（CCS）。在这些复杂的控制逻辑中，如果想想要联动能够迅速敏捷，最重要的一点就是各个辅机设备或者介质参数的控制机构能够实现自动控制。除了开关量系统的一些基本联锁以外，模拟量系统的自动调节尤为重要。 在模拟量控制中，我们使用最多的自动原理就是PID调节（天亮之前的往事：“PID三则”！）。在过去百年自动控制原理的发展过程中，产生了很多模拟量控制理论，除了PID调节外，模糊控制、鲁棒控制，很多名词都在不同的论文中不断呈现。这几年随着互联网技术的发展，尤其是是工业数字化进程的加快，很多人也盯上了电厂模拟量控制这一块，于是就有了智能控制、大数据模型等等词汇。 而随着数字化浪潮趋于温和，大家也开始反思数字化在电厂模拟量控制中起到的作用到底有多大。我看了一些厂商做的方案，其实还是希望在复杂的工艺流程中找到一些突破，这个出发点本身没有问题。但是，很多IT出身的企业对于电厂这种流程型工艺，还是存在很大的认知者偏差。在大多数人眼里流程型工艺和流水线工艺是一样的，所以对于工艺中变量的复杂程度认知不够，就造成了很多新的问题，甚至笑话。 就我目前了解一些项目，在工艺流程中希望加入数字化控制的元素，目前都没有起到很好的作用。那些运行很好的机组，加了数字化后提升不大，那些运行不正常的机组，加了也无济于事。 因为，数字化在目前能够在流程型工艺中起到的作用还不明显。主要原因有两方面，一是流程型工艺中变量的突变会造成数字模型的改变，其次是电厂的工艺流程已经很成熟了，生产指标提升已经到上限了。想要通过数字化对电厂生产指标实现突破，已经基本不存在可能了。 但是数字化有他的历史使命，就像控制原理从诞生到发展成为今天的DCS系统一样，DCS系统就是让原本复杂的控制变的更简单。今晚我发了一条朋友圈，技术就是让复杂的事情简单化。如果没有自动化的发展，我们的百万机组不会建成，即便将控制的各个环节都设岗，人员充足，也不能解决大型活力机组控制存在的难题。 所以，数字化的使命也是如此，他不是取代原有的自动化，而是在自动化的基础上凭借自己更加强大的数据计算能力，使得电厂的控制更加精细化。当然现有的数字化产品还很难实现这一点，毕竟处在一个发展的初期，但不可否认的是数字化的发展一定可以给自动化带来一些新的理念。比如通过数字化建模的方式，逐步对PID调节的各个环节进行优化，直到将来的某天可以不再使用PID调节这套古老的控制模式。 维纳在《控制论》一书中说过，“自动控制系统的特点在于它能根据周围环境的某些变化来决定和调整自己的运动”，PID调节就是根据过程量的变化来不断调整。这个过程其实就是对数据的不断计算、比较、输出、反馈再计算的过程，而这恰恰也是数字化的强项。虽然现在两者结合还未能见到很好的效果，想必将来会前途无量吧！ 2023年11月18日 于上海！
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