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国产DCS首次在1000MW超超临界机组中使用

    2008年9月，和利时公司继上个月中标国华呼伦贝尔600MW超临界机组工程后，又在国华台山电厂2×1000MW机组项目中中标。1000MW超超临界机组是目前国内单台装机容量最大的火电机组，该项目的中标意义重大，标志着具有自主品牌的国产DCS系统又一次站在了火电领域现阶段的至高点，也为和利时公司产品今后在大型机组上的广泛应用奠定了坚实的基础。据悉，除和利时之外，全世界目前有过此等傲人业绩的公司仅有两家。

    和利时公司中标国华台山电厂2×1000MW超超临界机组

    台山电厂由北京国华电力（集团）有限公司，位于广东省台山市铜鼓湾，I期建设5*600MW亚临界发电机组，已经全部投产运行。II期建设4×1000MW超超临界机组，和利时公司中标的是首两台，台山电厂设计总装机容量将达到9000MW，将成为全国最大的火力发电厂。台山电厂的生产管理先进，技术力量强，是国华集团的龙头企业，在集团起着举足轻重的作用，火电行业很多新技术在台山电厂都得到了广泛的应用，本次在1000MW机组上采用国产DCS又将创造全国的第一。

    本期2×1000MW超超临界机组，由广东省电力设计院设计，主控、脱硫系统全部采用和利时公司的HOLLiASMACS系列系统，总计I/O点数超过36000点。

    超超临界火电机组

    燃煤发电是通过产生高温高压的水蒸气来推动汽轮机发电的，蒸汽的温度和压力越高，发电的效率就越高。在347.15摄氏度、22.115兆帕压力下，水蒸气的密度会增大到与液态水一样，这个条件叫做水的临界参数。比这还高的参数叫做超临界参数。温度和气压升高到600摄氏度、25—28兆帕这样的区间，就进入了超超临界的“境界”。

    在超临界与超超临界状态，水由液态直接成为汽态，即由湿蒸汽直接成为过热蒸汽、饱和蒸汽，热效率较高，因此超超临界机组具有煤耗低、环保性能好、技术含量高的特点，机组热效率能够达到45%左右。节煤是超超临界技术的最大优势，它比国内现有最先进的超临界机组的热效率提高2%到3%。以热效率提高1%计算，对一台30万千瓦的火电机组来说，一年就可以节约6000吨优质煤。超超临界机组发展的方向是在保持其可用率、可靠性、运行灵活性和机组寿命等的同时，进一步提高蒸汽参数，从而获得更高的效率和环保性能

 嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点：

1）对实时任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。

2）具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊断。

3）可扩展的处理器结构，以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。

4）嵌入式微处理器必须功耗很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW级。

    从20世纪七十年代单片机的出现到今天各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用。

    嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。70年代单片机的出现，使得汽车、家电、工业机器、通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点，但是这时的应用只是使用８位的芯片，执行一些单线程的程序，还谈不上“系统”的概念。

    1971年11月，Inbbb公司成功地把算术运算器和控制器电路集成在一起，推出了第一款微处理器Inbbb4004，其后各厂家陆续推出了许多8位、16位的微处理器，微处理器的广泛应用形成了一个广阔的嵌入式应用市场。

    Inbbb公司推出Multibus，1983年扩展为带宽达40MB/s的MultibusⅡ。

    1978年由Prolog设计的简单STD总线广泛应用于小型嵌入式系统。

    从80年代早期开始，嵌入式系统的程序员开始用商业级的“操作系统”编写嵌入式应用软件，这使得可以获取更短的开发周期，更低的开发资金和更高的开发效率，“嵌入式系统”真正出现了。

    90年代以后，在分布控制、柔制造、数字化通信和信息家电等巨大需求的牵引下，嵌入式系统进一步加速发展。随着对实时性要求的提高，软件规模不断上升，实时核逐渐发展为实时多任务操作系统（RTOS），并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。

    21世纪无疑是一个网络的时代，未来的嵌入式设备为了适应网络发展的要求，必然要求硬件上提供各种网络通信接口。新一代的嵌入式处理器已经开始内嵌网络接口，除了支持TCP／IP协议，还有的支持IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口中的一种或者几种，同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。软件方面系统系统内核支持网络模块，甚至可以在设备上嵌入Web浏览器，真正实现随时随地用各种设备上网

一、配电自动化简介 
配电自动化指：利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起，改进供电质量，与用户建立更密切更负责的关系，以合理的价格满足用户要求的多样性，力求供电经济性最好，企业管理更为有效。 配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量，提高服务水平，减少运行费用的观点来看，配电自动化是一个统一的整体。 通过一系列经济政策和技术措施，由供需双方共同参与的供用电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方，甚至与电力管理体制有关，必须通过立法和制订相应的规则，并最终由电力市场来调节。可以看到，电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关系，也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系，在电力市场环境下，需求侧管理必将被重视。 
 
二、配电自动化发展新动向 
变电站自动化的发展，使供电可靠性有了很大的提高，但是，要进一步缩短故障停电时间，很大一部分取决于馈线自动化的发展。必须在馈电线路上装设电动开关，配置馈线终端设备FTU，对一些分支线路，还应装设故障指示器，并利用通信系统，向系统提供馈线运行数据和状态，执行系统下达的馈线开关遥控操作命令。非线性负载、电动机直接起动、不平衡负载、焊接设备以及家用电器设备增多，降低了电压质量。电压质量对现代电子设备及计算机系统影响极大。为此，提出系统应对电压进行连续测量和质量分析，噪声越限告警。同时，要根据实际需要选择不同的无功补偿方式。集成化、智能化和综合化是一发展趋势 。早期配电自动化的实施采用发展独立的、单项自动化系统来解决问题，如直接的负荷控制、大用户的远程抄表等，由于配电自动化的功能之间存在着不同程度的关联，其中大部分要求很难满足，且还无法克服在扩大应用规模时确认所需投资的合理性所遇到的困难。这种按"功能定向"的方法，已造成综合化水平非常低并带来若干反面影响，如功能重叠、数据的重复、灵活性很差和维修费用高等。另外，配电自动化系统作为一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含众多的设备和子系统，各功能、子系统之间存在着不同程度的关联，其本身及其所用技术又处于不断发展之中，对任一家制造商而言，根本不可能包揽一切。在馈线自动化方面，现有馈线终端设备不仅具有常规的遥测、遥信和遥控功能，且还集成了自动重合闸、馈线故障检测和电能质量的一些参数的检测功能，甚至集成了断路器的监视功能，且有进一步与断路器、开关相结合，机电一体化，发展成为智能化开关的趋势。显著地降低了建设、运行和维护的综合成本，为提高供电可靠性，创造了有利的条件。 
故障定位和自动恢复送电可以明显地缩短停电时间。有效地解决这一问题，必须以数字式继电保护、馈线自动化和DMS系统为基础。对于故障定位，国外有人提出使用三种技术综合处理：故障距离计算法、线路故障指示器法以及不同线路区间故障概率统计法，这些信息结合在一起进行模糊逻辑处理。
三、电力线载波技术取得重大突破

DPL技术是针对能够加强本地、区域性以至全球范围的家庭和中小型公司的数据访问性能和响应性能，采用改进的因特网规约(IP)以及复杂的专用电子装置来沿低压配电电缆网络传输MHz级的数字高频信号，同时监视导致信息失真的脉冲信号以及其他形式的电干扰，从而实现了利用配电网络为家庭和中小公司提供数字电话、传真及因特网通信服务的手段。 该项技术的优越性体现在：对于电力公司来说，配电网络是现成的，因而应用DPL技术的投资远小于其他宽带通信系统；由于配电系统连至千家万户，通过该网络可为用户提供极方便的因特网服务；该技术使得由调制的低压网络传送的因特网和数据访问的速度比目前最快的综合数字服务网络ISDN的速度提高了10倍，比与普通电话线连接的高速调制解调器快20倍；但目前推广应用DPL技术存在一些因难：将变电站转化为与因特网相连的网关，还需要在变电站中安装开关以及异端高速回馈光纤网络以承载变电站和因特网之间的；DPL这项技术，还需要进一步发展和证实，而其他技术，如低能无线(low-power radio)、电缆调制解调器或不对称数字电话用户线(asymmetric digital subscriber line)等高速通信系统都已商业化或即将商业化，因而至少在最近两年内，DPL技术是一项相对比较贵的选择方案。 
无论是固态补偿器STATCOM还是动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer DVR)直流储能装置的容量决定了对每次电压下跌进行调节的持续时间，可以从几个Hz到几秒钟。若应用超导储能器(Micro Super-conducting Magnetic Energy Storagy-SMES)，可适用于短时间大功率的存储和释放场所。有了用户电力设施，用电的质量和可靠性仍需供电方和用电方合作解决，所以双方的信息畅通和工况变化的透明度是十分重要的，这有赖于供电信息化程度的提高。用户和供电者合作可以共同把扰动减少到几乎没有。不论是雷击、开关切换还是负荷大变动等，都不使其干扰电力用户的运作。 
 
四、用户电力技术的应用 
用户电力(Custom Power)技术是Narain G.Hingorani任职于美国电力科学研究院(EPRI)时和柔性输电(FACTS)技术一起提出的。其核心内容是电力电子设备的应用。该项技术可以解决电压突升、突降和瞬时断电等配电系统扰动所引起的种种问题，可补偿电压下降及短时断电，对谐波进行有效滤波，补偿相电流的不平衡，改进功率因素。其对提高供电质量方面，有广阔的前景，值得研究。 
无论是固态补偿器STATCOM还是动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer DVR)直流储能装置的容量决定了对每次电压下跌进行调节的持续时间，可以从几个Hz到几秒钟。若应用超导储能器(Micro Super-conducting Magnetic Energy Storagy-SMES)，可适用于短时间大功率的存储和释放场所。有了用户电力设施，用电的质量和可靠性仍需供电方和用电方合作解决，所以双方的信息畅通和工况变化的透明度是十分重要的，这有赖于供电信息化程度的提高。用户和供电者合作可以共同把扰动减少到几乎没有。不论是雷击、开关切换还是负荷大变动等，都不使其干扰电力用户的运作。 
 
五、技术和经济手段综合利用，改善对用户的服务 
面对激烈的市场竞争，改进对用户的服务，是增强电力公司竞争能力的重要手段之一。利用各种技术和经济手段，改进对用户的服务，满足不同用户的需求，指导用户合理、经济用电，鼓励用户参与和配合电力企业对供用电进行管理和控制，提供用户用电选择权等是当前配电自动化发展值得注意的一个动向。

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