許多電廠都提出過一鍵啟停的概念，但是真正能實現、無斷點的并不多。

首都東麓，作為北京四大熱電中心的東北熱電中心，神華國華（北京）燃氣熱電廠（下簡稱“國華京燃熱電”）與北京京能熱電廠比鄰而居，而前者更為出名的則是因為其號稱國內最智能化的電廠。

國華京燃熱電在建廠之初的目標是建設一個低碳環保技術領先的世界一流的數字化電站，一鍵啟停、無人職守、全員值班的信息化平臺。“電廠的自動化和信息化為什么能做的比較好，就是因為我們從開始策劃建設時，就提出需求從下往上提，建設從上往下推，業務向上整合，資源向下集中。”國華京燃熱電黨建行政部主任閆計棟告訴《能源》記者。

那么，國華京燃熱電到底有哪些過人之處？經過近三年的發展之后，下一步發展的方向又有哪些呢？

細致的智能化

走進國華京燃熱電的電廠，首先映入眼簾是幾棟不規則的黑色建筑和密布的綠植，沒有噪音和煙氣，仿佛走進了一個博物館或者圖書館。

時值春末，記者實地探訪電廠時正是機組檢修的最后階段，隨后即將進入夏季的用電高峰，而這里也將源源不斷地向北京輸送電力。工作人員告訴記者，檢修是人員最多的時候，平時全廠定員只有30人，但是放眼望去，最為熱鬧的季節里整個廠區仍然顯得有些空曠。

據了解，國華京燃熱電現在一共有三臺機組，采用燃氣蒸汽聯合循環二拖一。屬于三菱技術，東方制造，總容量95萬千瓦，包含兩臺燃機分別是32.2萬千瓦，一臺汽機是30.6萬千瓦。全廠水源來源于城市中水，天然氣來源于天然氣管網。

輸出有兩個，一個是電，一個是熱，分別進入電網和供熱管網。2017年，發電量達到42億千瓦時，利用小時數4400小時，供熱400萬吉焦，也是歷年來最好的供熱水平。主要是負責冬季供熱，迎峰度夏頂高峰，在春秋季進入檢修或者深度調峰。

走進工作的區域，流動的小河，紅色的鯉魚，典雅的亭臺，開放式的辦公環境讓記者眼前一亮。這一切的正對面則是閃爍著光點的主控大屏幕，身穿白衣的值長向記者詳細介紹了電廠的智能化情況。

時任當班值長告訴《能源》記者：“智能化對生產的幫助非常大，一個是要保發電，一個是要保供熱，以及機組和人員的安全。通常要填許多的報表，同時負責對外聯系，電網方面主要是市網和華北網的兩級調度聯系，還有氣調和水調。”

以前電廠的報表首先需要抄表，然后進行計算，之后值長再進行審核，審過之后再一一填報。而現在采用了智能報表，通過自動采集裝置自動采集數據，并在后臺運算，形成文件后保存發送即可。“我們自己開發的首先是一個核心數據報表，通過計算之后獲得近千個基礎的數據，生產、經營、安全等不同部門可以從中提取自己需要的數據。”值長介紹道。

而數據的采集離不開總線技術，總線是控制器的一個個測點，相當于一個小終端，目前全廠的智能設備和現場總線的技術應用的比例達到了64%。以電動門為例，以前的電廠只能進行開關的控制，門開的程度不可知，而現在的電廠可以控制電動門開的程度，對于閥門阻塞、報警都能進行預報。現場總線就對于實現智能化十分重要，是最基礎的一環。

同樣作為電廠最為特色的當屬一鍵啟停。事實上，許多電廠都提出過一鍵啟停的概念，但是真正能實現無斷點的并不多。國華京燃熱電解決了很多比如說測量偏差的問題，還有執行機構的問題，滿水檢測的自動排空等問題，做了八項的技術攻關，最后實現了冷熱態全過程設備啟停。

核心的參數都顯示在大屏幕上，專業的人員可以清晰地知道哪些參數異常，中間是燃機的一些主要參數，所有參數以曲線的形式呈現，如果有劇烈的波動監盤人員能夠明顯的發現。

“目前監盤需看曲線，但是顯然不可能把所有的曲線都放到屏幕上，我們部門正在開發一個自動監盤系統，進一步減少監盤人員的工作量，模擬需要監測的參數。”值長透露。

分析診斷的持續提升

“我們有一套故障預警分析診斷系統，分為主機和輔機。”在開放式的辦公環境里，主控旁邊的負責分析診斷的工作人員告訴記者。

主機采用的是三菱的技術所配套的系統。由于燃機比較精密，在正常運營中，無法看到里面的參數信息，需要通過對里面的測點進行參數分析，提前判斷出是否產生了故障。比如說燃燒，燃機里面一圈有20個燃燒器，利用燃燒器燃燒排煙溫度，來監控燃燒器的運行狀態，雖然主機在總控的大屏幕上也有一個報警，但是我們另外還有一套故障預警，主機先于機組的報警產生一個預報警，相當于提前發現一些隱蔽性的問題。

輔機則是另外一套針對水泵、風機、油泵等轉動設備的故障系統，工作原理與主機一樣，如果正常的控制系統中參數出現問題會報警，但是故障系統會更早的報警。比如說某一設備的參數是50度是正常，突然升到60度，可能還沒到設備損壞的報警值70度，但是由于變化幅度大所以系統也會報警，提前告知設備可能有劣化的趨勢，然后維護人員便及時去對設備進行隱蔽性缺陷的消除。

數據的處理分析則根據崗位職責進行劃分，假如主機出現報警，那么在廣東的三菱監控中心也會收到一個實時郵件，在那邊的后臺進行分析之后實時的發回郵件，返回各個設備責任人，根據他們分析的結果，我們去判斷這個設備有沒有問題。輔機的故障預警同樣會根據專業和設備的負責人向各個部門發送郵件，然后進行分析、返回、判斷和處理。

事實上，盡管有強大的分析診斷系統，但是國華京燃熱電自2015年投產至今只有三年的歷史數據，數據收集相比大數據計算的要求還比較有限。而各大燃機廠商由于積累了多年的歷史數據，在算法上有很大的優勢。

“但是我們的優勢在數據的點比較全，原始點多，我們全廠有原始點1萬多個。此外，電廠的輔助系統特別少，采點有限，但是能采到的點，蒸汽壓力、溫度、環境溫度濕度全部采集進數據系統，能為輔助判斷提供最底層最真實的數據。在底層數據加工上，需要長期的數據累積，隨著歷史數據逐漸增多，準確性會得到提高。”上述工作人員談到。

此外，國華京燃熱電的在線仿真系統也讓人嘆為觀止。電廠的在線仿真系統與實際運行的控制系統實施匹配，畫面相同，實際運行顯示的參數可以顯示并進行任意截取。此外，在線仿真系統還存儲了將近一千個歷史工況，可以從中匹配實際運行的工況，一模一相似度在95%以上。這個功能可以在進行某些新的操作時避免在實際運行上演示的風險，系統會自動找尋到最合適的工況，在這樣的情況下完成操作。

“雖然沒有真正的設備，但是在線仿真系統中的控制的條件和邏輯與實際情況完全相同，每次進行設備改造，我們都會在這兒進行邏輯驗證。比如幾個水泵之間怎么聯系？開始在真正的設備上可能做不了實驗，且成本代價也比較高，便通過仿真系統來做。通過這套仿真系統，也實現了一部分故障診斷和預警的功能。所以說故障預警的關鍵是落地以后怎么實現、怎么與業務關聯。”上述工作人員解釋到。

高精度在線仿真系統通過（TCS&DCS）雙虛擬包激勵型仿真技術，接入全部實時數據，打破了仿真機與機組實際運行之間的壁壘，實現現場參數的全面采集與實時傳輸，包括系統各閥門狀態、工況參數，狀態點參數等，涉及電廠運行系統156個，設備1100臺，通訊點6876個，實現生產運行的全景呈現、故障回放及操作預演，把仿真機從服務于培訓升華為運行管理的手段。

在實際使用過程中，通過高精度的在線仿真系統，發現了多個機組的邏輯控制問題，避免了主要輔機、燃機等重大設備因控制邏輯問題出現非停、設備損壞事故。仿真系統調試運行期間，共發現各運行設備系統控制邏輯問題12項，以燃機為例，由于燃機精密高，因此控制邏輯和保護尤其復雜，邏輯圖逾1000張，主保護超過200個，且由于燃機屬于進口機組，存在技術保密，燃機的控制邏輯生產人員相對比較陌生，通過高精度的仿真系統，我們可以嘗試多角度的試驗，在機組事故試驗過程中，發現了RB，自動停機等控制邏輯存在問題，有可能導致機組保護動作，經過和燃機廠商溝通后進行了完善，而這些問題在實際運行中是很難經歷所有的工況，在發現時也就為時已晚，凸顯了高精度的仿真系統的價值。

記者還看到，除了沒有實際的設備，在線仿真系統和實際的運行系統幾無差別。一屋子的電腦和服務器較之樓上閃爍的屏幕只多不少，如果說實際系統有一萬個點，那么在線仿真系統可能就會有5萬個點，因為實際運行的許多東西都要用在線仿真系統服務器中的東西代替。

投入上，普通的仿真機可能需要一百多萬，而在線仿真機可能是普通的兩到三倍。投入并不是最重要的，重要的是花費精力去調試，而且在使用過程中不斷優化和完善的過程。在線仿真系統的另一個難點在于調試難度大，這套系統比機組調試時間還長，調試整整花費了一年的時間，超過了機組調試所花費的七八個月的時間。

據了解，國華京燃熱電的在線仿真系統雖然較傳統仿真系統的投入要高，且效益并不容易量化，但是發現問題、解決生產卻實實在在為運行管理帶來了便捷。