托克托電廠2號機組DCS自主可控改造圓滿成功
在“雙碳”目標加快速度、步步推進的形勢下，火電機組將逐步轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)性和保障性電源，正面臨深度調(diào)峰、快速調(diào)節(jié)、快速啟停等更高的控制要求。
大唐華北電力試驗研究院積極發(fā)揮自身長期以來在生產(chǎn)運行、基建調(diào)試、DCS改造、核心技術(shù)研發(fā)等方面積累的優(yōu)勢，整合現(xiàn)有研究成果，統(tǒng)一規(guī)劃產(chǎn)品體系，聯(lián)合DCS廠家和軟件開發(fā)公司，打造出自主可控、自有品牌、自有標準、可復(fù)制、可推廣、可展示的“大唐ICS”智能控制平臺。項目組自2021年6月啟程，幾個月間遠赴四省多地，橫跨祖國大江南北，積極開展研發(fā)改造工作，最終迎來了“大唐ICS”的成功上線。
科研人員在電子間緊張調(diào)試
項目負責(zé)人正在仔細檢查大唐ICS系統(tǒng)狀態(tài)
智慧控制萌新芽
“幾年以來，我們積攢了許多研究成果和研發(fā)經(jīng)驗，‘大唐ICS’是眾多成果合力創(chuàng)效的堅實平臺，也是研發(fā)人員們凝心聚力的最好舞臺。”作為“大唐ICS”的主要負責(zé)人，華北院熱控所所長高春雨如是說。
華北院自成立以來，開發(fā)多種基于人工智能的控制優(yōu)化和運行優(yōu)化產(chǎn)品，但各產(chǎn)品分屬不同部門，所用編程語言、架構(gòu)和硬件各不相同，而在面對煤電運行新的挑戰(zhàn)難題，需要合力破解。
2021年6月起，華北院組織各產(chǎn)品研發(fā)負責(zé)人，遠赴福州進行ICS軟件開發(fā)研討，溝通ICS平臺功能需求及概要設(shè)計，討論產(chǎn)品移植開發(fā)方案，最終能夠?qū)崿F(xiàn)將不同編程語言集成到一套ICS軟件中的良好效果。
嚴謹細致的調(diào)查研討，為“大唐ICS”的研發(fā)測試定錨穩(wěn)舵。“方向定了，剩下的工作就是迎著風(fēng)向前。”研發(fā)人員滿懷堅定的信念，于9月趕赴南京，開展緊鑼密鼓的邏輯組態(tài)、線下測試等工作。
“大唐ICS”開發(fā)測試所包含的工作紛繁復(fù)雜，對項目組成員的工作態(tài)度、技術(shù)水準和精力體力可稱得上是一次嚴苛的磨練。同時，由于新冠疫情影響，原定于福州啟動的許多前期開發(fā)工作無法正常進行，被調(diào)整至南京并行開展，使得有限的研發(fā)測試時間變得更加緊迫。而本應(yīng)順序進行的工作變?yōu)椴⑿虚_展，這對整個團隊的合作協(xié)調(diào)、溝通交流都提出了更高的要求，對各研發(fā)小組的專業(yè)素質(zhì)更是一場重大的考驗。此外，在南京開發(fā)測試期間，恰逢江蘇省“能耗雙控”政策推進，工業(yè)園區(qū)限電限產(chǎn)。科研人員只能在白天與時間賽跑，這又給研發(fā)工作增加了一道難關(guān)。
“八千多個測點雖然多，但是對電廠生產(chǎn)運行都十分重要。在做報警之前，測點信息要一項一項去核對，相關(guān)邏輯要多考慮一些。”張文景是“大唐ICS”項目的主要執(zhí)行負責(zé)人，也是科研人員心中可靠的“文景哥”。八大功能模塊統(tǒng)籌，他既謀大局又究細節(jié)，有時沉思、常常指引、總是鼓勵。就在重重考驗與種種困難之中，華北院項目團隊逆風(fēng)而上，協(xié)同各單位研發(fā)人員溝通研發(fā)細節(jié)、攻克技術(shù)難關(guān)，緊緊把握有限的開發(fā)時間。
“程序跑通了，結(jié)果沒問題。”“終于導(dǎo)入成功了！”“畫面出來了！”在看到測試結(jié)果成功時，項目組每一位成員都由衷地露出了開心的笑臉，又將此刻的雀躍化作心中的鼓舞，繼續(xù)投入下一項工作。
華北院將基于先進控制原理的發(fā)電廠系統(tǒng)控制算法封裝至高級應(yīng)用服務(wù)器，將各類功能應(yīng)用模塊化后集成于高性能控制器，并且研究制定了統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口規(guī)范，構(gòu)建起統(tǒng)一的產(chǎn)品體系，搭載于“大唐ICS”智能控制系統(tǒng)平臺，可實現(xiàn)與各品牌DCS無縫集成，做到完全自主可控且快速推廣使用，并能夠?qū)崿F(xiàn)自主知識產(chǎn)權(quán)保護。
自6月至11月，從初夏走到暮秋，季節(jié)的變換見證了“大唐ICS”從藍圖勾勒到規(guī)模初具的飛速成長。華北院項目組在有限的時間和條件下，圓滿完成了“大唐ICS”各功能模塊的算法移植封裝、邏輯組態(tài)、測試調(diào)整工作，為下一階段的現(xiàn)場裝載、調(diào)試打下了堅實的基礎(chǔ)。
科研人員在托克托電廠2號機組工程師站檢查畫面
深入學(xué)習(xí)組態(tài)軟件功能與使用方法
智慧控制初長成
2021年11月，依托托克托發(fā)電公司2號機A修D(zhuǎn)CS改造項目，“大唐ICS”現(xiàn)場裝載與調(diào)試同步展開。
與南京不同，托克托十月的冷風(fēng)中裹挾著黑色粉塵。電廠前的大路上總會有大型貨車疾馳而過。團隊成員每天冒著凜冽的寒風(fēng)，注意復(fù)雜的路況，沒有消極的言語，心中所念只有更好地完成調(diào)試任務(wù)。
除了惡劣的自然環(huán)境，不充裕的時間也是項目組成員所要面對的挑戰(zhàn)。時間像一匹引著大家不斷向前的白駒，牽著項目組中的每個人，難以停下前進的步伐。隨著2號機組啟機點火及并網(wǎng)期限的步步臨近，項目組全體成員常一同奮戰(zhàn)到凌晨。
“夜班好啊，提前一點來教你們做邏輯組態(tài)。”華北院內(nèi)蒙分部的莫日格作為“身經(jīng)百戰(zhàn)”經(jīng)驗豐富的熱控科研人員，在緊張的組態(tài)工作之余，抓住夜間值班工作的間隙，向年輕員工傳授組態(tài)經(jīng)驗，幫助新員工快速成長。
2號機組投入運行后，“大唐ICS”的上線運行在提升各環(huán)節(jié)控制作用效果、減少機組設(shè)備磨損、減少事故發(fā)生、降低氮氧化物的生成和協(xié)調(diào)優(yōu)化煤耗與環(huán)保等方面取得了良好效果。
經(jīng)過產(chǎn)品設(shè)計、研發(fā)、測試到上線運行，華北院在創(chuàng)建“大唐ICS”品牌的同時，構(gòu)建了一套統(tǒng)一智能控制產(chǎn)品體系，制定了統(tǒng)一接口規(guī)范和標準，避免各項目重復(fù)開發(fā)，實現(xiàn)了產(chǎn)品標準化，提升了先進技術(shù)落地應(yīng)用的速度。“大唐ICS”在不斷探索、修正、錘煉與打磨中成長，成為智慧電廠構(gòu)架設(shè)計中的核心平臺，實現(xiàn)智能控制技術(shù)的工程應(yīng)用，真正令科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。同時，整個開發(fā)過程由華北院研究團隊引領(lǐng)開發(fā)，不僅為發(fā)電廠智能控制技術(shù)研發(fā)應(yīng)用與項目建設(shè)積累了寶貴經(jīng)驗，也為電力行業(yè)培養(yǎng)了一批能夠開發(fā)智能控制和智能運行應(yīng)用的青年人才隊伍。
2021年11月，托克托發(fā)電公司2號機組順利并網(wǎng)，標志著首個“大唐ICS”示范工程成功上線，也標志著中國大唐在智慧電廠建設(shè)的探索之路上已成功邁出扎實的一步，是火力發(fā)電廠智能控制平臺自主研發(fā)設(shè)計的有益嘗試與成功探索。2022年新春剛過，為進一步完善開發(fā)環(huán)境、優(yōu)化“大唐ICS”各模塊應(yīng)用效果，項目組成員又再次踏上征程，向下一個目標進發(fā)。
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