科遠(yuǎn)智慧-大唐南京發(fā)電廠2號超超臨界機組完全自主可控智能控制系統(tǒng)示范應(yīng)用項目
2021年5月6日,由科遠(yuǎn)智慧自主研發(fā)、100%自主可控智能控制系統(tǒng)NT6000 V5,在大唐南京發(fā)電廠2號660MW機組實現(xiàn)進口替代,正式投入商業(yè)運行。成為國內(nèi)首家,大唐集團第一家,超超臨界全機組DCS、DEH系統(tǒng)“100%自主可控"機組。
大唐南京發(fā)電廠#2機組660MW超超臨界燃煤機組于2010年12月投產(chǎn),原主機DCS系統(tǒng)采用上海??怂共_有限公司制造的I/A Series控制系統(tǒng),原DEH系統(tǒng)采用西門子公司生產(chǎn)的SPPA-T3000系統(tǒng)。截至目前,控制系統(tǒng)運行時間均已超過10年,DCS故障率逐年升高、備品備件采購困難。
本次改造經(jīng)過1年多前期論證與精心準(zhǔn)備,歷時20余天完成44面機柜共12000余個熱工信號點的接線、調(diào)試、試運、開機運行。采用科遠(yuǎn)智慧全新一代100%自主可控智能分散控制系統(tǒng)NT6000 V5完全替代進口控制系統(tǒng),實現(xiàn)國內(nèi)超超臨界機組DCS、DEH、ETS、MEH、METS系統(tǒng)一次性全國產(chǎn)化完整替代。同時,在自主可控基礎(chǔ)上,基于大數(shù)據(jù)分析、人工智能、先控技術(shù)等技術(shù)應(yīng)用,匯集大唐南電、大唐華東院、科遠(yuǎn)智慧的先進控制策略,拓展了智能預(yù)警、設(shè)備診斷、燃燒優(yōu)化、一鍵控制等智能控制應(yīng)用,以機器監(jiān)盤逐步替代人工監(jiān)盤,大幅降低運行操盤工作量,實現(xiàn)智能監(jiān)盤。
一、項目應(yīng)用主要創(chuàng)新
1.基于控制器雙核并行計算環(huán)境,在控制器中內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)安全算法,采用多協(xié)議并行通信和加密認(rèn)證技術(shù),提升了DCS系統(tǒng)的安全防護能力,并通過了阿基里斯二級認(rèn)證。
2.基于開源的RTEMS開發(fā)了高實時性的自主嵌入式實時操作系統(tǒng)(RTOS),實現(xiàn)了在ARM、PowerPC、MIPS等多個平臺的移植與應(yīng)用,對于開發(fā)網(wǎng)絡(luò)安全、DEH控制等高實時性的應(yīng)用功能提供了有力的支持。
3.開發(fā)了一種實時同步調(diào)度策略,實現(xiàn)了不同架構(gòu)控制器(DPU)之間的冗余同步運行,避免了共性故障造成冗余系統(tǒng)失效,提高了供應(yīng)鏈的靈活性。
4.提出了一種根據(jù)反饋電壓對電源芯片振蕩頻率進行快速調(diào)節(jié)的方法,開發(fā)了高可靠的超寬電壓輸入范圍的開關(guān)電源。
5.開發(fā)了在靜態(tài)環(huán)境下對控制策略進行動態(tài)驗證的半物理仿真系統(tǒng),用于對控制系統(tǒng)策略分析優(yōu)化,縮短了現(xiàn)場調(diào)試時間。
該項目的成功投運,為解決當(dāng)前重大裝備自主可控戰(zhàn)略問題,為中國大唐集團加快能源安全建設(shè)、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,為100%自主可控DCS系統(tǒng)在中國能源行業(yè)的完全替代,為實現(xiàn)經(jīng)濟強國戰(zhàn)略規(guī)劃奠定了堅實的基礎(chǔ)。
二、項目技術(shù)權(quán)威鑒定
7月24日,中國自動化學(xué)會以“現(xiàn)場+視頻”形式,在北京和南京兩地共四個主(分)會場組織召開“基于國產(chǎn)軟硬件的自主可控DCS系統(tǒng)開發(fā)及在660MW超超臨界機組上的示范應(yīng)用”項目技術(shù)鑒定會。由大唐南京發(fā)電廠、大唐集團科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華東電力試驗研究院、南京科遠(yuǎn)智慧科技集團股份有限公司共同承擔(dān)的該項目順利通過了科技成果鑒定。
經(jīng)過中國自動化學(xué)會發(fā)電自動化專業(yè)委員會測試與評估,鑒定專家組一致認(rèn)為:該項成果整體技術(shù)達到國際先進水平,其中開關(guān)電源設(shè)計技術(shù)和模擬量卡件抗干擾技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。可以在火電各類型機組(包括1000MW二次再熱機組)上進一步推廣。
三、官媒點贊全網(wǎng)刷屏
項目成功投運后,自主可控的創(chuàng)舉受到大唐南電、大唐集團高度認(rèn)可,中紀(jì)委網(wǎng)站、中國電力報紛紛點贊,行業(yè)協(xié)會、行業(yè)媒體刷屏報道,引發(fā)全行業(yè)自主可控系統(tǒng)熱潮。
1.用戶高贊
大唐集團、大唐南京發(fā)電廠第一時間發(fā)布投運報道,向全行業(yè)傳遞自主可控改造意義。并充分肯定了科遠(yuǎn)智慧高效協(xié)同的技術(shù)實施能力,克服工期緊、工作量大、改造難度高、安全要求高等難題,在20余天內(nèi)完成了44面機柜共12000余個熱工信號點的接線、調(diào)試、試運工作,連續(xù)數(shù)日加班至深夜,確保改造任務(wù)按期完成。
2.官媒點贊
中紀(jì)委網(wǎng)站點贊:“大唐南電與科遠(yuǎn)智慧攜手,在國內(nèi)電力行業(yè)率先完成燃煤“智慧電廠”1.0版建設(shè),大唐南京發(fā)電廠被評為“電力企業(yè)科技創(chuàng)新體系建設(shè)先進單位”。目前雙方正積極建設(shè)以智能燃燒實時優(yōu)化控制和輸煤系統(tǒng)智能管控等系統(tǒng)為代表的“智慧電廠”2.0版。此外,為了實現(xiàn)工控設(shè)備自主可控,南電作為大唐集團第一家試點,又一次攜手科遠(yuǎn)智慧,在全國電力行業(yè)內(nèi)率先開展DCS(分散控制系統(tǒng))自主可控項目改造,力求破解關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”難題。”
中國電力報、中國工業(yè)新聞網(wǎng)高度肯定自主可控DCS項目的重要意義,“該項目的投運為解決重大裝備自主可控戰(zhàn)略問題、為加快能源安全建設(shè)、為100%自主可控DCS在中國能源行業(yè)的完全替代奠定堅實基礎(chǔ)。”
3.行業(yè)刷屏
自主可控新創(chuàng)舉引起刷屏報道,北極星電力、控制網(wǎng)、電力圈、火電人、火電廠技術(shù)聯(lián)盟、中國電力設(shè)備管理協(xié)會網(wǎng)、智慧能源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、電力工程學(xué)等眾多行業(yè)媒體、協(xié)會密集發(fā)布,引起行業(yè)自主可控DCS熱潮。
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