編者語：回顧改革開放三十年來我國火電廠自動化高速發(fā)展的進程，歷經(jīng)了DCS成功推廣應用和自主創(chuàng)新取得重大突破、火電廠信息化中國獨特模式的形成和發(fā)展、數(shù)字化電廠建設的成功起步等標志性的發(fā)展事件，我國火電廠自動技術取得了空前的進步。歷史的經(jīng)驗告訴我們，火電廠自動化工作一定的成績。

　　“改革開放”三十年中，我國火電廠自動化取得了前所未有的高速發(fā)展，我國火電廠自動化應用技術已經(jīng)處于國際先進水平，自動化裝備自主創(chuàng)新也取得了一些重大突破，與此同時，我國也積累了一些高度自動化火電廠的管理經(jīng)驗。認真回顧和總結(jié)改革開放三十年來我國火電廠自動化的發(fā)展進程和創(chuàng)新經(jīng)驗，對于進一步推動我國火電廠自動化更好更快發(fā)展具有十分重要意義。

　　火電廠自動化發(fā)展進程

　　隨著黨中央“改革開放”政策逐步深入貫徹，從上世紀八十年代中后期開始，火電廠自動化開始進入了高速發(fā)展的時期，經(jīng)歷了若干具有標志性的事件，取得了一系列明顯的成果。

　　1.1 平圩、石橫工程300MW、600MW機組技術引進

　　上世紀八十年代中期,我國以平圩、石橫工程為依托從美國引進300MW、600MW機組成套技術（CE鍋爐、西屋汽機和Ebsco設計技術），這是我國自動化技術與國際水平的第一次碰撞，它的震撼是強大的，西方發(fā)達國家大型火電機組的高度自動化水平的設計理念，完善的控制和保護的功能，以及先進的管理思想，都對我們多年來的陳舊觀念形成了極大的沖擊。并由此引發(fā)一場管理思想和設計理念的革命，通過刻苦的技術學習，歷經(jīng)了多次的失敗與成功，經(jīng)過大約五年多時間實踐，終于成功的完成了引進技術的消化，使我國火電廠自動化水平產(chǎn)生了一次大的飛躍。

　　作為我國自動化領域的一個重大標志性事件，其重大意義就在于我們首次接觸了世界，在對存在的巨大差距的痛苦反思和激烈辯論過程中，完成了管理思想和設計理念的蛻變，也鑄造和培養(yǎng)了一批具有電廠高度自動化控制意識的管理者和初步掌握先進自動化技術的專業(yè)隊伍。

　　1.2 火電廠分散控制系統(tǒng)（DCS）成功推廣應用

　　平圩、石橫工程300MW、600MW機組技術引進時，采用了SPEC200+DAS作為機組的主要控制系統(tǒng)，即后來人們稱之為“組件組裝儀表和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”的平圩、石橫模式。

　　八十年代末開始，華能國際電力公司等單位在國家外匯或國際金融機構(gòu)貸款的支持下成套進口了一批大型火電機組，其主控系統(tǒng)均放棄了平圩、石橫模式的配置，而采用當時最先進的分散控制系統(tǒng)（DCS），這標志著DCS系統(tǒng)開始進入到我國自動化領域。

　　進入九十年代，在我國外匯情況有所改善的情況下，大型火電機組繼續(xù)采用平圩、石橫模式，還是采用國際上先進的DCS,就成了當時爭論的焦點。采用國產(chǎn)的組件組裝儀表和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，投資少，不需要外匯，但技術落后，質(zhì)量差，不能適應大機組安全經(jīng)濟運行的需要。而采用進口DCS，雖然使I＆C投資略有提高，但可以明顯提高大機組安全經(jīng)濟運行水平，使我國民族電力工業(yè)得以迅速發(fā)展，同時，長遠看也能促進DCS自主創(chuàng)新和民族自動化裝備制造業(yè)的發(fā)展，因此，我們很快將大機組主控系統(tǒng)從采用“平圩、石橫模式”和“DCS試點”的技術政策，調(diào)整到“積極穩(wěn)妥的逐步推廣應用DCS”的技術政策。在這個政策的指導下，用了不到五年時間，DCS應用從兩功能（DAS、MCS）迅速發(fā)展到五功能（DAS、MCS、SCS、FSSS、DEH），直至將發(fā)變組和廠用電控制（ECS）納入DCS，至此，DCS應用技術基本成熟。

[page_break]
　　1.3 火電廠自動化裝備自主創(chuàng)新取得重大進展

　　伴隨著改革開放的深入，電力、石化、鋼鐵等工業(yè)建設更進一步的融入到了國際市場，這給我國當時非常落后的自動化裝備制造業(yè)及其舊體制造成極大壓力，也一度讓我國的自動化裝備制造業(yè)集體陷入困境。

　　但改革開放的目的就是促進民族產(chǎn)業(yè)的壯大和發(fā)展，因此在改革開放的同時，我們在市場側(cè)采取了一系列有利于引進消化DCS技術的以市場換技術的政策措施，一些企業(yè)堅持消化吸收和自主創(chuàng)新相結(jié)合，經(jīng)歷了艱難曲折的道路，不僅得以生存而且在一些領域取得了突破性的進展，她們是民族工業(yè)的旗幟，值得我們驕傲，她們走過的曲折道路也需要我們認真總結(jié)。

　　a）自主創(chuàng)新DCS進入高端電力市場

　　1988年中國電科院電廠自動化所在與國外公司合作中，通過學習、吸收外國技術，開發(fā)出了第一套國產(chǎn)DCS-EDPF1000，并應用于首陽山電廠200MW機組上。盡管當時問題很多，與國外比差距很大，但畢竟標志著我國DCS自主創(chuàng)新的起步。隨后國產(chǎn)DCS大批涌現(xiàn)，其市場從中小型機組改造起步，逐步進入新建電廠200MW、300MW機組。到目前為止新建機組國產(chǎn)DCS市場占有率已超過30%，其中200MW及以下機組幾乎全部采用國產(chǎn)DCS，300MW機組國產(chǎn)DCS市場占有率接近50%，國產(chǎn)DCS也已在國華錦界電廠4×600MW和國電龍山電廠2×600MW亞臨界機組，以及國電莊河電廠2×600MW超臨界機組上成功投入運行。目前國電智深公司的EDPF NT系統(tǒng)和北京和利時公司MACS V系統(tǒng)已分別被諫壁、徐州電廠和臺山電廠采納將在1000MW超超臨界機組上應用。這一切標志著我國自主創(chuàng)新DCS已開始進入高端電力市場。

　　b）以汽包水位測量技術為代表的基礎性研究取得世界性的重大創(chuàng)新

　　汽包水位測量系統(tǒng)是電廠安全運行十分關鍵的儀表，但同時又是測量機理十分復雜的系統(tǒng)。長期來,對汽包內(nèi)水位變化規(guī)律認識不夠，測量存在很大的不確定性和偏差，可靠性也差，汽包水位測量問題導致的惡性事故層出不窮。但值得驕傲的是以秦皇島華電測控設備公司和準安維信儀表公司為代表開發(fā)出了新一代高精度高可靠性的電極式汽包水位測量裝置、內(nèi)置式水位測量裝置、內(nèi)置式平衡容器、多測孔接管技術等一系列汽包水位測量技術，真正做到了汽包水位測量偏差能控制在30mm內(nèi)，并在現(xiàn)場基準汽包水位測量方面取得了重大突破。可以毫不夸張的說，我國汽包水位測量技術已處于世界領先位置。

　　1.4 火電廠信息化形成了中國獨特的發(fā)展道路

　　上世紀九十年代在我國火電廠機組級成功推廣應用DCS，并取得成熟應用經(jīng)驗后，1997年我國專家適時提出了廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（Supervisory Information System at plant level,簡稱SIS）概念，形成了獨特的SIS+MIS的中國火電廠信息化模式，它與國外由制造業(yè)延伸出來的MES+ERP信息化模式有著明顯的差別，如下表所示。

　　電廠信息化采用SIS+MIS模式，系統(tǒng)配置清晰，管理方便，易于保證信息安全分級：

　　    a）更好滿足實時生產(chǎn)過程實時性要求，而將大量非實時生產(chǎn)過程信息（如檢修信息）剝離放入MIS中。

　　    b）服務對象清晰，SIS服務于各級運行值班人員及研究和管理生產(chǎn)運行過程的相關管理人員，而MIS主要服務于設備檢修、計劃、經(jīng)營以及行政方面的人員，服務對象分工清晰。

　　    c）保障安全方便，符合國家對發(fā)電企業(yè)信息系統(tǒng)安全分級和隔離設置要求。由于我國火電廠信息化一開始就走出一條我國獨創(chuàng)的信息化模式，因此，很快在中國涌現(xiàn)了一大批自主創(chuàng)新的SIS企業(yè)，形成了一個SIS產(chǎn)業(yè)，并從一開始中國的SIS企業(yè)在火電廠信息化中起著主導地位。

　　1.5 數(shù)字化電廠建設起步

　　進入二十一世紀，國際上現(xiàn)場總線技術迅速發(fā)展，在石化等領域相繼進入推廣應用階段，世界上第一個數(shù)字化電廠——德國尼德豪森電廠的建設也開始啟動。

　　2002年9月山東萊城電廠率先成功投運了以Profibus-DP現(xiàn)場總線為基礎的SIMCODE智能開關 ，拉開了試點應用現(xiàn)場總線的序幕。隨后的四、五年間，在若干工程的機組局部系統(tǒng)中和輔助車間系統(tǒng)中紛紛進行現(xiàn)場總線系統(tǒng)的試點，到2007年3月，華能玉環(huán)電廠補給水處理系統(tǒng)中全面采用現(xiàn)場總線技術并通過鑒定，這標志著火電廠輔助車間系統(tǒng)中推廣應用現(xiàn)場總線系統(tǒng)條件已經(jīng)成熟。2008年1月和7月，華能先后決定在吉林九臺電廠2×660MW超臨界機組和南京金陵電廠2×1000MW超超臨界機組上較大規(guī)模的采用現(xiàn)場總線系統(tǒng)，這標志著我國建設數(shù)字化電廠的序幕真正拉開，隨著明年初九臺電廠的投運，建設數(shù)字化電廠的步伐必將加快。

　　1.6 1000MW級超（超）臨界機組的技術引進和大規(guī)模建設正推動著火電廠自動化的第二次飛躍

　　從本世紀初開始的600-1000MW大型超（超）臨界機組的發(fā)展，是我國改革開放三十年來，繼上世紀八十年代引進300MW和600MW亞臨界機組后，火電廠自動化技術的第二次重大的技術飛躍。超超臨界機組自動化系統(tǒng)的重要性更高，技術更復雜，它也必將引起管理理念和體制的再一次革命和火電廠自動化地位的再認識。據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)已建、在建和規(guī)劃建設的超（超）臨界機組約250臺，其中1000MW超超臨界機組約44臺，總?cè)萘?.7億千瓦，這標志著我國火電建設進入了裝設600—1000MW超超臨界機組為主的時期。

[page_break]
　　火電廠自動化發(fā)展給我們的啟示

　　改革開放三十年，火電廠自動化發(fā)展取得了前所未有的成績，也經(jīng)歷著摩擦、碰撞乃至曲折，有許多值得我們認真總結(jié)的啟示。

　　2.1 一定要堅持“改革開放”和正確的政策引導保護

　　二十年來我國火電廠自動化高速發(fā)展的經(jīng)驗告訴我們，必須堅持“改革開放”，必須堅持正確的政策引導保護。改革開放讓我們看到了自身的落后，但由此而害怕退回到“閉關自守”并不能保護我們落后的工業(yè)，只有繼續(xù)改革開放，并輔以“以市場換技術”類的技術政策引導保護，才能真正保護民族工業(yè)，也才迎來了今天自動化裝備制造業(yè)的春天。國產(chǎn)DCS從學習階段起步最終進入高端電力市場的成功經(jīng)驗證明，這一政策是完全正確的。

　　雖然目前我國自動化應用水平已經(jīng)基本達到了世界先進水平，DCS自主創(chuàng)新也取得了重大突破，但是我們同時也應清醒認識到，與世界上發(fā)達國家相比，我國火電廠自動化技術和裝備的整體水平在包括前沿技術研發(fā)等許多方面仍然有不少差距，因此，我們?nèi)匀灰獔猿指母镩_放的政策，引入競爭，才能進一步促進我國火電廠自動化技術的進步和自動化裝備的創(chuàng)新發(fā)展。

　　2.2 大膽創(chuàng)新和應用新技術是火電廠自動化發(fā)展的源動力

　　面對落后和差距，大膽創(chuàng)新和應用新技術是我國火電廠自動化得以發(fā)展和崛起的直接動力，堅持改革開放和自主創(chuàng)新相結(jié)合是我國自動化發(fā)展過程中得到的重要啟示。

　　回顧二十年火電廠自動化發(fā)展歷史，創(chuàng)新和由此帶來的爭論就從沒有停止過，例如：引進的平圩、石橫自動化水平是否適合中國國情；機組主控系統(tǒng)繼續(xù)采用平圩石橫模式，還是“積極穩(wěn)妥地推廣應用DCS”；當DCS應用取得一定經(jīng)驗后，后備手段是否敢于基本取消，發(fā)變組和廠用電控制是否必要和敢于納入DCS；推廣應用SIS，加快我國火電廠信息化建設是否正確；應用現(xiàn)場總線系統(tǒng)建設數(shù)字化電廠是等待還是積極探索、實踐，加快取得效果；對待我國自主創(chuàng)新的汽包水位測量技術在已經(jīng)具有上百臺鍋爐上成功應用經(jīng)驗，而標準過時嚴重脫離實際情況下，堅持“凡是”，還是堅持實踐是檢驗真理的標準……等等，面對這一系列技術進步，我們總是有一批人敢于實踐，一步一步將火電廠自動化技術推向前進。它們具有一些非常值得我們吸取的品質(zhì)：

　　    a)“藝高膽大”，他們的大膽創(chuàng)新決不是盲目膽大，而是建立在科學基礎上的。他們不安于現(xiàn)狀，有敏感的洞察力，及時捕捉每一新事物的出現(xiàn)，深入調(diào)研，細心評估，而后才不失時機的去支持它的發(fā)展。

　　    b）“無私無畏”，一個真正的新技術和新系統(tǒng)的應用對火電廠會帶來許多利益，但開始時也會帶來一些小的麻煩，也會承擔一定壓力，只有從事業(yè)出發(fā)，才能做到無私無畏大膽創(chuàng)新 。    

　　正是由于火電廠自動化具有技術更新特別快的特點，因此，對從事火電廠自動化管理和技術工作的人員來說，上述品質(zhì)顯得格外重要。

　　2.3 對自動化在火電廠中的重要性要不斷再認識

　　火電廠自動化高速發(fā)展二十年的進程中，我們驚訝的發(fā)現(xiàn)在火電廠自動化每一個新技術出現(xiàn)初期，人們總是低估它的潛在意義和價值，然后通過不斷的再認識，才得以認可。上世紀九十年代對平圩、石橫引進機組高度自動化功能的必要性的爭論是這樣，本世紀初對火電廠SIS和MIS等信息化系統(tǒng)價值的評估也是這樣。在中國溶入信息化時代的今天，我們從事火電廠綜合管理的領導者和自動化專業(yè)人員一定要充分認識自動化在火電廠起到的“大腦”和“核心重大裝備”的作用，善于在火電廠自動化每個新技術出現(xiàn)時發(fā)掘它的潛在價值和推廣應用意義，對自動化和信息化的重要性不斷的再認識，這樣才會把火電廠自動化工作擺到足夠重視的位置上，才會在不斷推動火電廠自動化發(fā)展過程中及時給企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。

　　2.4 火電廠自動化技術的進步要求不斷改革管理

　　火電廠自動化技術是最活躍的生產(chǎn)力，他的每個重大進步一定會要求變革管理，以適應其發(fā)展需要，否則必將阻礙其發(fā)展。

　　平圩、石橫300MW、600MW機組技術引進和自動化水平的提高，給電廠管理帶來了一系列變革，自動化開始成為電廠的主專業(yè)，自動化專業(yè)人員首次開始走上電廠領導崗位，從組織上確定了自動化在電廠中的地位，為確保機組順利投產(chǎn)DCS“控制樓就位”成為基建流程中必須保證的節(jié)點；DCS推廣應用改變了熱控、電氣兩個專業(yè)的分工，以及熱控車間內(nèi)部機構(gòu)的設置；全廠輔控網(wǎng)絡的形成，導致了電廠運行組織結(jié)構(gòu)的變化；SIS建設的展開，需要在電廠建立一個以運行部門為首，熱控專業(yè)和計算機專業(yè)參加的新的信息化部門等等。

　　近二十年火電廠自動化高速發(fā)展的歷史就是一部沖破落后的管理思想，推動管理改革的歷史，實踐證明，只有不斷的轉(zhuǎn)變管理理念，改革舊的管理體制才能適應并促進火電廠自動化技術的不斷發(fā)展。

[page_break]
　　展望和建議

　　我國火電廠自動化的內(nèi)外部環(huán)境決定著未來火電廠自動化將進入一個更高速的發(fā)展時期，展望未來，作者有下列主要建議：

　　3.1 把更多注意力轉(zhuǎn)向發(fā)展火電廠自動化應用軟技術

　　為適應我國經(jīng)濟增長模式向效益型的轉(zhuǎn)變，“節(jié)能減排”已成為各發(fā)電集團下一步工作的重點，這就迫切需要我們進一步開展機組優(yōu)化控制、邏輯精心設計等等方面的工作；隨著效率更高煤耗更低的600-1000MW超（超）臨界機組將更廣泛應用，更為復雜的控制系統(tǒng)技術就成為急需解決的非常突出的主要矛盾；發(fā)電廠日益重視精細化管理將促進SIS更全面推廣應用，SIS的主要矛盾也從主要研究數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡配置、安全隔離等課題轉(zhuǎn)向?qū)嵱谩?yōu)化應用軟件的開發(fā)使用。因此，可以預言，未來應用軟技術將很大程度上決定了火電廠自動化的真正水平，以及它的效益和價值。

　　遺憾的是，當前發(fā)展火電廠自動化應用軟技術面臨著嚴重的障礙。眾所周知，開發(fā)應用軟技術需要很大的投入，科技含量高，成本也很高。但是，目前普遍存在著重硬件、輕軟技術的現(xiàn)象，對軟件應用的重要性認識不夠，同時也缺乏評估軟技術的水平和方法，這嚴重制約著火電廠自動化軟技術的發(fā)展。這個問題應引起我們的高度重視，切實研究出一套新的管理機制，提高招（議）標水平，以促進我國火電廠自動化應用軟技術的發(fā)展，電力企業(yè)也將從中真正受益。

　　3.2 推廣現(xiàn)場總線系統(tǒng)，加快數(shù)字化電廠建設

　　我國火電廠三級控制結(jié)構(gòu)中，隨著廠級SIS和MIS建設的鋪開，以及機組（車間）級已經(jīng)實現(xiàn)數(shù)字化。底層的現(xiàn)場設備級推廣應用現(xiàn)場總線系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化，建設真正意義上的數(shù)字化電廠，提高電廠的信息化水平的任務自然成了我國火電廠自動化的下一個目標。

　　當前建設數(shù)字化電廠的主要矛盾是我們?nèi)狈こ探?jīng)驗，而解決這個矛盾的唯一方法是實踐。華能九臺電廠和金陵電廠在總結(jié)國內(nèi)外經(jīng)驗基礎上已經(jīng)開始行動，我們希望更多電廠也積極參與到工程實踐中去。數(shù)字化電廠目標的全面實現(xiàn)，數(shù)字化和信息化技術的更廣泛和深入的在火電廠中的應用，將根本上改變電廠自動化面貌，極大的提高電廠的安全經(jīng)濟效益，實現(xiàn)幾代火電廠自動化工作者的夢想。

　　3.3積極支持和加快自動化裝備的自主創(chuàng)新

　　經(jīng)過二十多年發(fā)展，火電廠自動化裝備自主創(chuàng)新積累了一定的技術、經(jīng)驗和資金，部分裝備自主創(chuàng)新也已取得一些重大突破，近年來國家也適時發(fā)布了一系列支持重大裝備自主創(chuàng)新的政策，這預示著未來我國火電廠自動化裝備自主創(chuàng)新將迎來一個新的高潮。

　　火電廠自動化裝備自主創(chuàng)新發(fā)展是不平衡的，它們在自主創(chuàng)新道路上遇到的問題和應采取的對策也不同。

　　DCS自主創(chuàng)新取得了重大突破，除某些前沿技術領域（如現(xiàn)場總線系統(tǒng)應用）尚有差距外，整體技術水平已經(jīng)達到國際先進水平，在高端電力市場競爭中，與國際先進品牌已具有一定的可比性。但從DCS企業(yè)的規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化程度看，與跨國公司相比差距很大，如果不能進一步提高規(guī)模化程度，就不能進一步提高質(zhì)量、降低成本，也不可能投入更大的開發(fā)資金保持技術先進性。而企業(yè)要規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化，當前主要矛盾在于只有市場側(cè)的大力支持才能使企業(yè)進一步做大做強，我們應當支持首臺套自主創(chuàng)新自動化裝備的試點（示范）工程，這是我國企業(yè)的社會責任。我們應當提供給自主創(chuàng)新產(chǎn)品平等競爭和適當支持的國際公認的市場環(huán)境，要充分評估自主創(chuàng)新產(chǎn)品在工程服務（包括售后服務）和備品備件供應方面的潛在價值。

　　在測量技術方面，我們高興的看到我國在汽包水位測量技術自主創(chuàng)新方面取得了重大突破，并且已經(jīng)處于世界領先水平，不少技術已在上百臺鍋爐上成功應用，目前的主要障礙來自那些舊的有關汽包水位測量方面的過時標準，遲遲未作修改。為了盡快改變目前火電廠汽包水位測量方面存在的嚴重隱患，我們應堅持實踐是檢驗真理的標準，繼續(xù)推廣我國行之有效的一系列汽包水位測量新技術，同時有關行業(yè)機構(gòu)應盡快修訂舊標準，為這項新技術的推廣掃清障礙。

　　在單個儀器儀表產(chǎn)品自主創(chuàng)新方面，我們相對比較薄弱，信號開關、變速器和執(zhí)行器等，目前基本上依靠外國公司的產(chǎn)品，為了推動儀器儀表自主創(chuàng)新的前進步伐，建議有關方面可以開展下列工作：

　　    a）加強制造行業(yè)和電力、石化等應用行業(yè)的溝通，DCS自主創(chuàng)新發(fā)展較快的經(jīng)驗證明了這種溝通的重要性。

　　    b）建議儀器儀表協(xié)會組織有關專家進行一次全面深入的調(diào)查研究，要發(fā)掘出一些在自主創(chuàng)新方面已經(jīng)取得重大突破的產(chǎn)品，從市場側(cè)給予支持。同時要從成功和失敗案例中總結(jié)儀器儀表自主創(chuàng)新的經(jīng)驗和教訓，指導儀器儀表行業(yè)自主創(chuàng)新健康發(fā)展。

　　四、結(jié)論

　　改革開放三十年，我國火電廠自動化應用水平基本上已經(jīng)達到國際先進水平，火電廠自動化裝備自主創(chuàng)新在DCS等若干方面也已經(jīng)取得重大突破，我們火電廠自動化管理理念和管理水平已逐步適應自動化技術發(fā)展的需要。

　　世界進入信息化時代的外部環(huán)境和中國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的內(nèi)部環(huán)境，預示著未來我國火電廠自動化將會出現(xiàn)新的飛躍，數(shù)字化電廠的建設將全面開展，信息化效益將日益顯現(xiàn)，火電廠自動化裝備自主創(chuàng)新將出現(xiàn)更多突破，并開始走向世界，我國人力資源的優(yōu)勢必將使我國軟技術產(chǎn)業(yè)迅速崛起。中國應當也可以在全世界火電廠自動化技術進步中發(fā)揮重要作用！