1、爐、機(jī)、電、輔控制一體化
目前DCS系統(tǒng)的控制范圍已由早期的僅包含MCS,DAS,SCS到實(shí)現(xiàn)單元機(jī)組的全部監(jiān)控和保護(hù)功能(MCS,DAS,FSSS,BPS,ETS,DEH)，電氣控制系統(tǒng)ECS也逐步納人DCS的控制之中，輔助控制系統(tǒng)(如化水系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)、除灰除盜系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)等)也由原來獨(dú)立的單元向整個輔助控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的DCS一體化過渡。隨著技術(shù)的進(jìn)步和觀念的更新，DCS可擴(kuò)展至整個輔助控制系統(tǒng)，一臺機(jī)組僅用一套DCS即可實(shí)現(xiàn)全部控制功能，DCS將覆蓋發(fā)電廠各個自動化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)爐、機(jī)、電、輔控制一體化。
2、現(xiàn)場總線技術(shù)和系統(tǒng)的推廣應(yīng)用
現(xiàn)場總線技術(shù)的出現(xiàn)，徹底改變了現(xiàn)場信息的傳輸模式，基于現(xiàn)場總線技術(shù)的自動控制系統(tǒng)是一個全數(shù)字的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)內(nèi)部以及現(xiàn)場儀表與系統(tǒng)儀表之間的信息全部以數(shù)宇量的形式傳輸，它不但具有計算機(jī)控制系統(tǒng)的全部優(yōu)點(diǎn)，而且現(xiàn)場儀表的零點(diǎn)漂移和傳輸誤差問題得到了解決，現(xiàn)場儀表與系統(tǒng)儀表之間的信息傳輸成為多點(diǎn)、多變量的雙向傳輸，現(xiàn)場儀表之間能夠直接交換信息。另外，采用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的工程費(fèi)用明顯下降，可以帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)場總線技術(shù)有著不少技術(shù)上的優(yōu)越性，如能在電廠成功應(yīng)用，將對簡化自動化系統(tǒng)、降低造價、實(shí)現(xiàn)全廠管理信息系統(tǒng)(MIS)和全廠實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)(STS)都很方便，因而在電廠的應(yīng)用前景是廣闊的，也是進(jìn)一步提高電廠自動化水平要采取的技術(shù)措施。
3、機(jī)組自動化水平進(jìn)一步提高
機(jī)組自動化水平的提高將體現(xiàn)在以下幾個方面：
①單元機(jī)組實(shí)現(xiàn)全CRT監(jiān)控，大屏幕顯示器廣泛使用，傳統(tǒng)控制盤臺將取消。
②機(jī)組主要模擬參數(shù)完全由自動控制裝置(DCS或FCS)在全負(fù)荷(或全程)范圍內(nèi)自動維持在最佳區(qū)域內(nèi)。
③生產(chǎn)過程按功能區(qū)或功能組劃分，操作人員只需干預(yù)每個功能組，基本不用再直接向單個驅(qū)動對象(風(fēng)機(jī)、水泵及閥門等)發(fā)出啟、停(或開、關(guān))命令。
④機(jī)組緊急事故處理也完全依靠完善的保護(hù)系統(tǒng)自動完成，不但防止了人為誤操作，而且還能快速、正確地處理事故，保護(hù)了人身和設(shè)備的安全，大大提高了機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，也使操作人員更快、更好地勝任大機(jī)組參數(shù)多、變化快和控制復(fù)雜的運(yùn)行工作。
⑤單元機(jī)組自動化系統(tǒng)進(jìn)一步智能化，安全、經(jīng)濟(jì)效益明顯的優(yōu)化控制軟件、性能計算和分析軟件、機(jī)組壽命管理軟件、故障診斷以及狀態(tài)維修軟件得到了廣泛的應(yīng)用，機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)一步提高。
4、先進(jìn)控制理論和技術(shù)的應(yīng)用
經(jīng)典控制理論是以傳遞函數(shù)分析作為理論基礎(chǔ)的，它的隱含前提有兩個一是對象模型的精確性、定常性和線性二是運(yùn)行環(huán)境的確定性和不變性。它的典型應(yīng)用形式有PID控制、Smith預(yù)估控制、傳統(tǒng)解耦控制等。雖然經(jīng)典控制具有很大的局限性，但對于大多數(shù)的工業(yè)生產(chǎn)過程來說，它是一種十分有效的控制策略，也是目前應(yīng)用最多的一種控制策略。然而，隨著自動化水平的不斷提高，人們不僅需要正常運(yùn)行狀態(tài)下的自動化，而且需要啟停狀態(tài)、變工況狀態(tài)和異常工況下的自動化，由于在這些狀態(tài)下，經(jīng)典控制所要求的前提條件已經(jīng)不能成立，因此，人們必須采用更先進(jìn)的現(xiàn)代控制策略。
現(xiàn)代控制理論是以狀態(tài)空間分析作為理論基礎(chǔ)的，它主要研究具有高性能、高精度的多輸入多輸出(多變量)、變參數(shù)系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題。它對多變量有很強(qiáng)的描述和綜合能力，其局限在于必須預(yù)先知道被控對象或過程的數(shù)學(xué)模型?，F(xiàn)代控制理論的典型應(yīng)用形式包括自適應(yīng)控制、變結(jié)構(gòu)控制、魯棒控制和預(yù)測控制等。智能控制理論是在經(jīng)典和現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)上于20世紀(jì)90年代形成的。智能控制的提出，一方面是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)控制的需要另一方面也是現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)高度發(fā)展的結(jié)果。智能控制是一種先進(jìn)的控制算法，它利用有關(guān)方法或知識來控制對象，按一定要求達(dá)到頂定目的，它基本解決了非線性、大時滯、變結(jié)構(gòu)和無精確數(shù)學(xué)模型對象的控制問題。常見的智能控制算法包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、分級遞階智能控制、仿人智能控制、學(xué)習(xí)控制等。
目前，在火電廠控制的各功能系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的PID控制策略已能較好地實(shí)現(xiàn)；但尚有一些問題沒有得到很好的解決，如燃燒過程的動態(tài)優(yōu)化問題、鋼球磨中儲式制粉系統(tǒng)的控制問題、大范圍變工況時再熱汽溫的控制問題等。這些問題多半涉及非線性、大時滯、慢時變、分布參數(shù)和非確定性控制問題，用傳統(tǒng)的控制策略是難以解決這類問題的，因此必須探討先進(jìn)控制策略，特別是智能控制方法的應(yīng)用問題?，F(xiàn)代控制理論和智能控制方法在火電廠生產(chǎn)過程中的應(yīng)用還非常有限，有待于進(jìn)一步研究和實(shí)踐，相信隨著理論研究的不斷深入和電廠軟硬件平臺的提升，這些先進(jìn)控制理論和技術(shù)必將在火電廠的生產(chǎn)過程控制中得到廣泛的應(yīng)用。
5、管控一體化將實(shí)現(xiàn)
DCS或FCS與廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS(Supervisory Information System)和廠級管理信息系統(tǒng)MIS(Management Information System)互相滲透，彼此結(jié)合，形成一個多層次、網(wǎng)絡(luò)化，融控制、管理、調(diào)度和決策于一體的綜合自動化系統(tǒng)，即管控一體化。SIS主要處理全廠實(shí)時數(shù)據(jù)，完成廠級生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理、廠級故障診斷和分析、廠級性能計算、分析和經(jīng)濟(jì)負(fù)荷調(diào)度等MIS主要為全廠運(yùn)營、生產(chǎn)和行政的管理工作服務(wù)，完成設(shè)備和維修管理、生產(chǎn)經(jīng)營管理(包括電力市場報價子系統(tǒng))、財務(wù)管理等。另外，隨著世界各國對能源消耗的精細(xì)管理，具有現(xiàn)實(shí)意義的能源管理策略也將得到大范圍推廣應(yīng)用。
