核電機組采用的是飽和蒸汽，若運行方式采用常規(guī)島廠的滑壓運行并不經(jīng)濟，因此核電機組采用定壓運行方式，在負荷從0%到100%變化過程中，新蒸汽壓力僅有很小范圍的變化。機組負荷的調(diào)節(jié)是靠調(diào)整蒸汽進汽量實現(xiàn)的。常規(guī)電廠在負荷較小時，采用滑壓運行，而在負荷大時也采用定壓運行。

　　大亞灣兩臺機組并不參與電網(wǎng)的負荷調(diào)節(jié)，以發(fā)揮其大功率機組穩(wěn)定的優(yōu)點，因此一般穩(wěn)定在滿功率水平運行。功率的調(diào)節(jié)主要通過給水流量的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。

3 　開發(fā)平臺

　　常規(guī)電廠的開發(fā)平臺是DCS和MIS系統(tǒng)。核電廠基于安全的考慮，沒有象常規(guī)電廠的DCS系統(tǒng)，核電廠的操作都是"硬"操作，不是如同DCS的"軟"操作。因此，核電廠的數(shù)據(jù)采集是通過KDO、KIT等數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成的。

3.1 常規(guī)電廠的DCS系統(tǒng)

　　分布控制系統(tǒng)（distributed control system，簡稱DCS），是為了克服以前模擬儀表控制系統(tǒng)和集中計算機控制技術(shù)的缺點而提出和發(fā)展起來的，是4C技術(shù)（計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)、CRT圖形顯示技術(shù)）相結(jié)合的產(chǎn)物。是以微處理機為基礎(chǔ)、按系統(tǒng)要領(lǐng)設(shè)計、具有控制功能分散、監(jiān)視操作集中的新型數(shù)字控制系統(tǒng)。其中心思想是把大量的信息處理和功能控制等任務(wù)，分散給各個微處理機來完成，即把一個龐大的監(jiān)測控制任務(wù)分配給各個承擔(dān)不同控制要求的微機來執(zhí)行，通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)來實現(xiàn)監(jiān)控任務(wù)及信息管理。

　　在火電廠中，微機分布控制系統(tǒng)可以完成一臺單元機組的監(jiān)視和控制任務(wù)，也可以擴大到整個電廠的監(jiān)視和控制任務(wù)。其監(jiān)視功能包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、性能計算、屏幕顯示和打印制表等?？刂乒δ馨M量控制、開關(guān)量控制、報警、聯(lián)動及保護等。分布控制系統(tǒng)的功能除DAS（數(shù)據(jù)采集和處理）、CCS（協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)）、SCS（順序控制系統(tǒng)）和BMS（燃燒器管理系統(tǒng)）外，有時還把DEH（數(shù)字電液汽輪機控制系統(tǒng)）、BPC（汽輪機旁路控制）及MEH（給水泵汽輪機控制系統(tǒng)）包括在內(nèi)，組成一體化系統(tǒng)。

3.2 核電廠的在線系統(tǒng)

　　KIT、KDO系統(tǒng)是核電廠的在線監(jiān)視系統(tǒng)，但這兩個系統(tǒng)并不具有安全功能，即他們只提供電廠的運行參數(shù)和狀態(tài)，并不參與運行和控制。

　　KIT由兩級系統(tǒng)構(gòu)成，一級系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理，分散在整個電廠中，二級系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)處理，是KIT的中央處理機系統(tǒng)，并且和外圍設(shè)備相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出和存儲，二級系統(tǒng)在設(shè)計上是完全冗余的。KIT系統(tǒng)具有較高的可用性，它的基本功能包括信息采集和處理、事件后分析、反應(yīng)堆監(jiān)督和操縱員輔助功能。

　　KDO系統(tǒng)是與電廠安全運行無關(guān)的試驗網(wǎng)絡(luò)，用于完成啟動監(jiān)測系統(tǒng)和狀態(tài)計數(shù)功能，其組成主要包括狀態(tài)記錄儀、公用隔離機和微機。其輸入信號分別來自繼電器機柜、調(diào)節(jié)機柜和電氣測量，采集來的過程信號送往公共的隔離和處理單元。最終輸出的結(jié)果有：啟動試驗的分析、性能參數(shù)的記錄、事故分析和主要瞬變分析。

　　KME系統(tǒng)也是與電廠安全運行無關(guān)的試驗網(wǎng)絡(luò)，它主要的任務(wù)是通過計算機采集計算一回路的熱功率。

4 　核電廠常規(guī)島熱力性能在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的開發(fā)

4.1 系統(tǒng)功能

　　核電廠常規(guī)島熱力性能在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的預(yù)期功能為：

　?。?）熱力參數(shù)實時監(jiān)督。系統(tǒng)將實時監(jiān)測與常規(guī)島熱力循環(huán)相關(guān)的200多個參數(shù)，并與預(yù)設(shè)在系統(tǒng)中的參數(shù)期望值進行比較，可以及時發(fā)現(xiàn)相關(guān)的參數(shù)異常和設(shè)備缺陷。

　　（2）在線熱效率計算?？梢栽诓杉欢螘r間（半小時左右）的參數(shù)后，計算單個系統(tǒng)（例如高壓給水系統(tǒng)）或某個設(shè)備（例如高壓加熱器）或整個常規(guī)島的熱效率，及時了解單個系統(tǒng)或整個常規(guī)島的效率狀態(tài)。

　?。?）故障診斷。通過以上兩個功能，可由系統(tǒng)或技術(shù)人員分析出是哪個系統(tǒng)或哪個設(shè)備發(fā)生了異常，并能分析根本原因或可能的根本原因，及時提出維修糾正行動。大修前后的故障診斷還可以分別為大修活動的計劃安排以及大修后續(xù)行動提供維修與運行建議，并通過數(shù)據(jù)對比鑒定大修質(zhì)量。

　　（4）運行考核管理。通過設(shè)置合理的指標進行統(tǒng)計，實現(xiàn)對運行維修人員活動的監(jiān)督，加強電廠各級人員提高經(jīng)濟運行的意識。

　　（5）自我更新。系統(tǒng)能夠自動識別機組的最佳狀態(tài)或參數(shù)最佳值，并通過系統(tǒng)或有授權(quán)的技術(shù)人員更新到系統(tǒng)期望值與系統(tǒng)熱力模型中，從而保證系統(tǒng)能及時跟隨機組的最佳運行狀態(tài)以及設(shè)備的維修與技術(shù)改造的狀態(tài)。

4.2 硬件配置

　　大亞灣核電站沒有火電廠的DAS、DCS等比較全面的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，雖然KIT、KME、KKO等儀表和控制系統(tǒng)中有一些涉及到熱力性能的數(shù)據(jù)，但其精度、采集速度與實時性等不能滿足要求。因此，必須全新開發(fā)或?qū)ΜF(xiàn)有系統(tǒng)進行改造才能實現(xiàn)。全新開發(fā)安裝一套單獨的系統(tǒng)，既不能利用現(xiàn)有的電廠資源，而且也不能與其他系統(tǒng)進行資源共享，從而造成資源浪費。

　　對現(xiàn)有系統(tǒng)進行利用的途徑有3條：（1）改造KIT系統(tǒng)，將熱力性能監(jiān)測所需的信號利用KIT系統(tǒng)進行采集；（2）將信號接至KRG系統(tǒng)，然后利用KIT和KDO系統(tǒng)進行采集；（3）改造KME系統(tǒng)，將信號接至KME系統(tǒng)進行采集。

　　當(dāng)數(shù)據(jù)進入數(shù)據(jù)交換機后，以下的系統(tǒng)配置就與火電廠的系統(tǒng)配置沒有太大的差別。在傳感器、通訊方式、服務(wù)器方面，均屬于成熟的設(shè)備，只要在可靠性方面加以考慮。

　　通過監(jiān)測與診斷系統(tǒng)所得出的數(shù)據(jù)與結(jié)論，也可以通過WEB服務(wù)器傳到公司CIS網(wǎng)，供管理層與員工瀏覽。

5 　小結(jié)

　　通過建立一套計算機的監(jiān)視和診斷系統(tǒng)，進行水蒸汽性質(zhì)計算、數(shù)據(jù)處理、流量計算、機組性能計算，實時顯示經(jīng)濟指標，為經(jīng)濟運行提供可靠的依據(jù)，從而指導(dǎo)運行人員及時調(diào)整運行方式，保證熱力系統(tǒng)在經(jīng)濟工況下運行。這套系統(tǒng)的建立不僅能解決大亞灣兩臺機組運行中無法直觀了解機組經(jīng)濟指標的不足，而且應(yīng)用實際節(jié)能理論，對電廠兩臺機組在運行中存在的偏離設(shè)計條件的大部分因素進行了在線、實時、有效的分析和計算，可大大提高了機組的運行管理水平，方便運行管理人員對機組性能的及時了解，使試驗人員可以在線分析和了解機組運行故障和運行的經(jīng)濟性，分析比較機組能損的原因，及時掌握機組運行動態(tài)，以減少機組不必要的能量損失，從而選擇機組最優(yōu)的運行方式，以利于機組的最優(yōu)管理。為電廠更進一步開展節(jié)能降耗、提高上網(wǎng)電量、實現(xiàn)信息管理的科學(xué)化提供有利的條件。

參考文獻

[1] 陳濟東．大亞灣核電站系統(tǒng)及運行．原子能出版社．

[2] 候子良．再論火電廠廠級監(jiān)控信息實時系統(tǒng)．電力系統(tǒng)自動化，Vol.26．

[3] 曹文亮等．電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展前景．中國電力，Vol.35 2002/9．