国电智深：为国产重大装备安装上自主研制的自动化控制系统

我国电力建设速度连年加快，使得曾受人关注的电厂投产消息已不再吸引人的眼球。但是，今年8月6日10时8分，国电电力大连庄河发电厂(以下简称庄河电厂)1号60万千瓦超临界机组顺利通过168小时满负荷试运行考核(以下简称168考核)，仍引起了人们的广泛关注。

    因为庄河电厂采用的电厂自动化控制系统是《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》发布后，国家确定的首个电厂自控系统国家级技术进步示范工程。1号60万千瓦超临界机组在国内首次采用了北京国电智深控制技术有限公司(以下简称国电智深公司)自主研制的DCS(分散控制系统)。在考核期间，这一名为EDPF—NT的DCS以其稳定、可靠的质量，获得了整个系统主要保护投入率100%、主要仪表保护投入率100%、热控自动投入率100%、脱硫控制工程同步运行的好成绩。

    面对国产DCS取得的成绩，专家认为，这是我国重大装备自动化系统自主创新崛起的里程碑，表明我国重大发电装备制造业自动化控制系统，无论是在控制功能，还是在系统规模方面都已达到世界水平。

    DCS是分散控制系统(Distributed  Control  Systems)的英文缩写，是指一种建立在网络、计算机、集成电路和自动控制技术基础上的自动化控制系统。一个国家电力、石化、冶金、交通运输等基础产业先进的重大装备的使用率，是衡量该国工业现代化水平的一个重要标志。一个国家自主制造重大技术装备的能力，反映了这个国家的制造业的综合竞争实力。一套重大技术装备其实就是一个系统工程，少则上千台设备，多则上万台设备。以电力行业60万千瓦国产超临界发电机组为例，其组成部分就有锅炉、汽轮机、发电机及各种辅助设备等上万台设备。要让一台重大技术装备的上万台设备像一个人的身体各部分均按大脑的统一命令分工合作，有序行动，经济运行，就离不开DCS对设备生产过程进行自动控制和设备保护。否则这台设备再新、再先进，也无法正常运行。因此，DCS又被人们称为是重大装备的“大脑”和“神经中枢”。

    然而，直到上世纪90年代，在我国电厂设备自动化控制领域，仍几乎全是进口系统的“一统天下”，特别是在高参数、大容量、工况复杂的现代工业重大技术装备所需要的高端自动化控制系统领域，进口产品始终占据垄断地位。以电力行业为例，目前已经建成的60万千瓦及以上的火电机组，无论是进口设备还是国产设备，采用的几乎都是进口自动化控制系统。

    为打破进口产品“一统天下”，给我国自主制造重大装备装上“中国脑”和国产的“中枢神经”，北京国电智深公司及前身中国电力科学研究院电厂自动化研究所(以下简称电科院自动化所)和国电龙源电力工程有限公司，已为此进行了近30年的不懈努力。

    1975年，DCS在美国一经问世就显示了其强大的生命力，世界从此迎来了工业过程控制的新时代。改革开放初，伴随着国内电厂随主设备引进的一些计算机监控系统，我国开始了火电厂计算机控制应用的探索工作。当时，电科院自动化所的科研人员在人员、资金极度紧张的情况下，重新研究、开发火电厂计算机监控系统。1984年开发出第一套计算机监控系统，并成功应用于江苏望亭电厂，在国内首次实现了计算机对电厂的监控。根据望亭电厂的经验，电科院自动化所的工程师们也开始了长期的推广性研究。

    1986年，开发了我国电力部门的第一套商业化火电厂计算机监控系统，并在唐山陡河电厂试点成功，标志着我国火电厂计算机应用开始进入商业化阶段。在陡河电厂试点的同时，电科院自动化所开始着手研发DCS。在对国外进行考察的基础上，开发了我国电力部门的第一套DCS。尽管该系统只能实现简单的监视功能，但已经具备了分散控制系统的结构。

    1987年，在消化、吸收国外先进技术的基础上，电科院自动化所开发了我国电力部门的第二代分散控制系统，并于1992年在安徽淮北电厂20万千瓦机组上投入使用，实现了和当时进口系统同样的功能。值得一提的是第二代DCS及随后开发的系统均采用了开放、通用的商业化系统平台。国电智深公司副总经理陈勇说，“事实证明，这一设计思想代表了技术发展的方向，国产DCS开始在一些方面显示了自己的优势。”

    随着研发的进一步完善，1996年湖北汉川电厂30万千瓦机组应用了电科院研发的DCS，并实现了闭环控制。1997年，采用电科院研发DCS的辽宁抚顺发电厂实现了自动发电控制功能。电科院自主研制的DCS开始闪光，具备了与进口产品一较高下的实力。

    1998年，电科院自动化所开发完成的新一代DCS在内蒙古丰镇电厂投入使用。新一代DCS通过采用全新的硬件结构设计，拥有了更为强大的软件功能，实现了真正意义上的自动控制一体化，也在更大范围内整合了不同专业、工艺的控制需求，推动了我国火电厂自动化控制系统的应用进步。

    2002年，在电科院自动化研究所和国电龙源电力技术工程有限公司重组基础上，国电智深公司正式成立。新成立的智深公司也因此拥有了更强的资金和技术力量，更强的创新能力。2005年，国电智深公司承接了河北龙山电厂60万千瓦亚临界直接空冷机组国产DCS项目，并于2007年1月16日顺利通过168小时考核。接着又在今年8月完成了庄河电厂1号60万千瓦超临界机组主辅机一体化DCS项目。

    一分辛劳一分收获。国电智深控制技术有限公司总经理潘钢说，近30年来，电科院和智深公司创造了众多第一：从电力部门第一个国产自动化控制产品到其在第一台20万千瓦、30万千瓦机组的自动化控制系统的投入，推广了国际主流的自动化控制系统产品在我国的应用，也成功研发了自主知识产权的自动化控制产品。到目前为止，已经推广了800多套系统，其中500多套系统是拥有自主知识产权的自动化控制系统。

    潘钢说，通过继续不断努力，国电智深公司将在重大装备国产化方面和重大装备自动化控制领域得到更大的发展，也一定能够成为国际知名品牌的自动化控制技术公司，成为国际上自动化控制产品和服务的最好的供应商之一。

    有关部门的测算显示，在目前对进口自动化控制系统实行税收优惠的条件下，国产DCS设备建设投资要比进口设备低30%；在已运行的DCS中，国产设备的备品备件费用仅是进口设备的1/10。

    这说明，国电智深公司在突破我国电厂高端自动控制系统依赖进口的同时，也为降低我国电厂工程建设投资和设备运行维护费用奠定了基础。