《DLT 1926-2018火力发电机组自启停控制系统技术导则》专题研究报告

《DL/T1926-2018火力发电机组自启停控制系统技术导则》专题研究报告目录行业变局与价值重塑:APS技术如何引领火电智能化深度转型?功能核心深度解码:启动、运行、停机全流程的智能化逻辑链大脑

”与“神经

”的协同:APS与底层控制系统接口的融合之道性能评估的标尺:如何量化与提升APS系统的运行效能指标?专家视角下的疑点辨析:APS实施过程中的常见误区与对策架构蓝图全景解构:从分层控制到一体化集成的设计哲学剖析安全与可靠性的基石:剖析APS系统多重防护与容错设计策略从规范到实践:APS系统设计、组态与调试的关键实施路径前沿展望与趋势研判:APS技术在未来新型电力系统中的角色演进赋能行业未来:APS技术导则对工程应用与人员培养的指导纲业变局与价值重塑：APS技术如何引领火电智能化深度转型？政策与市场双轮驱动：火电灵活性改造的迫切需求：在“双碳”目标与构建新型电力系统的宏观背景下，政策层面对火电机组深度调峰、快速启停的灵活性要求日益严苛。电力市场化改革加剧了机组运行的经济性竞争。DL/T1926-2018的出台，正是响应这一趋势，为通过自启停控制系统（APS）实现机组运行智能化、高效化提供了标准化的技术路线图，将政策与市场需求转化为可落地的技术规范。核心技术价值重估：APS超越“一键启停”的深层内涵：本导则明确，APS不仅是简化操作的“一键”功能，其核心价值在于实现火力发电全过程（从锅炉上水到并网带负荷，再到安全停机）的全局优化与协调控制。它通过标准化流程，最大限度减少人为干预差异，提升启停过程的安全性、经济性（如降低煤耗、厂用电）、时效性及设备寿命，是火电厂从自动化向智能化演进的关键标志，其价值已渗透至生产、经营、管理的全链条。未来定位前瞻：APS作为智能电站“驾驶舱”的核心枢纽：随着工业互联网、大数据、人工智能技术与能源电力深度融合，未来的智能电站需要一个高度自主的决策与执行核心。本导则为APS奠定了作为这一“智能驾驶舱”的基础框架。它不仅是执行机构，更是未来与厂级监控信息系统、高级预警、优化控制模块深度集成的信息枢纽与智能载体，为构建“少人干预、自主运行”的智慧电厂形态提供了坚实的技术底座与标准依据。架构蓝图全景解构：从分层控制到一体化集成的设计哲学剖析功能层级模型：机组级、功能组级、设备级的三层协同01：导则核心架构采用清晰的三层模型。设备级控制最底层，针对单一设备；功能组级居中，协调完成如“引风机启动”等特定工艺任务；机组级处于顶端，负责全流程启停的序列指挥。这种分层设计理念实现了复杂任务的模块化分解与逐级协调，确保了控制的可靠性与逻辑的清晰性，是APS系统设计的根本性原则，使得庞大系统的开发、调试与维护变得有序可控。02核心模块功能界定：顺序控制、模拟量控制与智能判断的融合01：在各级架构中，APS功能被细化为顺序控制、模拟量控制与智能判断三大模块。顺序控制严格按照预设步骤启停设备；模拟量控制确保过程参数（如压力、温度）平滑过渡；智能判断模块则基于实时参数与设备状态，做出分支、等待、跳步或报警决策。导则强调了三者的无缝融合，使APS系统既具备严格的流程性，又拥有应对复杂工况的灵活性与适应性，这是其智能化的关键体现。02一体化集成设计要点：与DCS及其他辅助系统的边界划分：本导则并未将APS描绘成一个孤立的“黑匣子”，而是强调其与分散控制系统（DCS）、辅机程控系统、电气控制系统等的深度融合与一体化设计。它明确了APS应作为DCS上层应用的核心组成部分，充分利用DCS的硬件与数据资源，同时清晰界定了与各辅助系统的控制指令与状态反馈接口。这种一体化设计哲学避免了“信息孤岛”，确保了全厂控制体系的高效协同与数据贯通，是实现APS效能最大化的工程基础。三、

功能核心深度解码：启动、运行、停机全流程的智能化逻辑链冷态启动至并网带负荷：标准化流程下的参数精准导引1：导则对从锅炉上水、点火、升温升压、汽机冲转、并网至带目标负荷的完整冷态启动流程，规定了标准化的步序逻辑与参数控制要求。重点在于各阶段关键参数（如壁温、应力、膨胀差）的自动导引与闭环控制。APS需根据实时参数自动判断步序推进条件，实现升温升压曲线的自动跟踪，确保启动过程既快速又绝对在设备安全寿命损耗允许范围内，这是提升启动经济性与安全性的核心环节。2运行工况自动识别与平稳切换：从稳态到变负荷的智能适应1：除启停外，导则也涵盖机组运行中的智能控制功能，如不同负荷段的运行模式自动切换、主要辅机的启停与并/退运。APS需能根据电网调度指令或厂内需求，自动识别当前工况，平稳触发并执行负荷增减、制粉系统启停、给水泵切换等复杂操作序列。这要求系统具备强大的工况判断逻辑与协调控制能力，确保工况切换过程平滑、稳定，减少对机组主设备的冲击，提升机组整体适应性与响应速度。2正常停机与事故紧急停机：安全优先下的分级分步策略1：停机过程同样体现智能化水平。正常停机时，APS按逆启动流程或优化曲线，协调降负荷、减煤、熄火、汽机打闸、盘车投入等步骤，实现安全停机并尽量保持锅炉热量以备快速再启动。对于事故工况，导则强调APS应具备接受保护系统触发指令、执行紧急停机序列的能力，其逻辑设计必须遵循“故障安全”原则，优先级最高，动作迅速可靠。分级分步的停机策略是保障设备与人身安全的最后一道自动化防线。2四、

安全与可靠性的基石：剖析

APS

系统多重防护与容错设计策略“步进准许”与“步完成”判断：流程安全的双重保险机制：导则核心安全理念体现在每一步操作的“准许”与“完成”判断上。执行任何一步前，APS必须综合检查所有预设的“准许条件”（如前序步骤完成、设备状态就绪、参数在允许范围），任何条件不满足则自动暂停并报警。步骤执行后，需严格验证“完成条件”是否满足，方可进入下一步。这种双重保险机制，将人工操作中依赖经验判断的风险点转化为固化的逻辑判断，从根本上杜绝了误操作与设备损伤，是APS可靠运行的基石。运行人员干预权限与系统自恢复能力设计：安全设计并非意味着完全剥夺人的控制权。导则明确了运行人员在APS全过程中的高级别监控与干预权限，包括暂停、跳步、继续或中止APS进程。同时，系统需设计完善的断点自恢复功能：当因故障或人为暂停后，在安全条件允许下，应能从中断点或安全的回退点继续执行，而非必须从头开始。这种人机协同、智能恢复的设计，既保证了运行人员的最终决策权，也提升了系统应对异常工况的实用性与可用性。故障预测、诊断与降级运行策略的融入前瞻：虽然2018版导则侧重于基础功能的标准化，但其安全可靠性框架为高级智能应用预留了空间。前瞻性地看，未来的APS将深度集成故障预测与健康管理技术。系统不仅能执行既定流程，还能基于大数据分析，对关键设备状态进行早期预警，并在判断故障可能发生时，自动触发降级运行或安全停机策略。这种从“被动防护”到“主动预警”的演进，将是APS安全性设计的下一个飞跃，本导则建立的标准化基础正是实现这一飞跃的必要前提。“大脑”与“神经”的协同：APS与底层控制系统接口的融合之道指令与反馈信号的标准化规范：确保通信无歧义：APS作为“大脑”，其指令能否被DCS等“神经”系统准确无误地接收与执行，依赖于接口信号的标准化。导则对此提出了明确要求：控制指令（如启动、停止、设定值）与设备状态反馈信号（如运行、停止、故障、就绪）必须定义清晰、一一对应、具有确定的物理意义与通信规约。这避免了因信号命名混乱、含义模糊导致的控制失效或误动，是大型复杂控制系统集成中至关重要却常被忽视的基础工作，是实现精准控制的通信保障。时钟同步与事件顺序记录的重要性：当APS发出系列指令后，底层各系统执行的时序对全过程的安全与经济性至关重要。导则强调，APS主机与各相关控制系统必须保持高精度的时钟同步。同时，所有重要的操作指令、状态变化、报警事件都必须带有精确时标并被顺序记录。这不仅能用于过程回放与故障分析，精准定位问题根源，更能在发生异常时，为APS的智能判断逻辑提供准确的时间序列依据，确保其决策基于真实、有序的现场状态，提升系统整体的事件响应与诊断能力。模拟量控制回路无缝接管与无扰切换的实现：APS在执行启停过程中，需要频繁接管或退出对关键模拟量回路（如汽机主控、给水、燃料）的控制。导则要求这种接管与切换必须实现“无扰”，即不能引起过程参数的突变或波动。这需要APS与底层模拟量控制模块之间设计完善的设定值跟踪、输出值跟踪及无平衡无扰动切换逻辑。平滑的接口切换技术是APS过程控制品质的直观体现，直接关系到启停过程的平稳性与设备安全性，是衡量APS工程实现水平的关键技术细节之一。从规范到实践：APS系统设计、组态与调试的关键实施路径需求分析与功能规格书编制的深度契合：成功的APS项目始于精准的需求分析。设计方必须依据本导则，结合具体机组的设备特性、运行规程和电厂个性化需求，编制详尽的APS功能规格书。这份文档需逐条定义各级控制功能、步序划分、准许/完成条件、联锁保护、人机界面及性能指标。它不仅是设计、组态的蓝图，更是后续测试、验收的基准。导则的精神需在此阶段转化为具体、可执行、无二义性的技术条款，这是确保项目不偏离标准轨道的首要环节。逻辑组态与仿真测试：虚拟环境中的全面验证：在DCS等平台上进行APS逻辑组态后，必须进行rigorous的仿真测试。这包括利用仿真机或虚拟DPU技术，构建包含锅炉、汽机、辅机及电网模型的闭环测试环境。在此环境中，需模拟从冷态到热态的各种启动方式、正常与故障停机、以及各类典型故障工况，全面验证APS逻辑的正确性、步序的完整性、安全联锁的有效性及人机交互的便利性。仿真测试是将在岸设计转化为可靠海上航行能力的关键“试航”阶段，能极大降低现场调试风险与成本。现场分步投运与整体优化策略：现场投运不建议一次性投入整个APS。导则隐含了分步实施、循序渐进的策略。通常先投运设备级、功能组级控制，验证其可靠性；再分阶段（如从锅炉点火到汽机冲转，再到并网）投运机组级启停功能。每一步投运后，都需结合真实设备特性，对控制参数、步序时间、判断条件进行细调与优化。这种渐进式策略有助于积累运行人员信心，及时发现并解决设备层面与设计的偏差，确保最终整体APS投运的平稳、成功与高可用率。性能评估的标尺：如何量化与提升APS系统的运行效能指标？核心性能指标定义：启停时间、成功率与能耗分析：导则为评价APS效能提供了可量化的指标维度。核心包括：平均启/停时间及其缩短比例，这是最直观的效率体现；APS自动完成率或成功率，衡量其可靠性与可用性；启停过程中的煤、油、水、电等单耗指标，评估其经济性；此外，还有关键参数曲线（如升温升压曲线）的跟随偏差、设备寿命损耗（如疲劳损耗）计算等。建立这些指标的常态化统计与分析机制，是科学评估APS投资回报、持续优化其运行策略的数据基础。可靠性、可用性与可维护性指标：除了过程性能，系统自身的质量也需量化评估。这涉及可靠性指标（如平均无故障时间）、可用性指标（APS系统可正常使用的时间占比）以及可维护性（如平均故障修复时间）。导则虽未给出具体数值，但指明了评估方向。高标准的要求促使在设计阶段就选用高可靠硬件、采用冗余配置、设计清晰的自诊断与报警功能，并编制完善的维护手册。这些“隐性”指标是保障APS长期稳定服役、减少非计划停运的内在支撑。基于大数据的运行效能持续优化闭环1：性能评估的最终目的是持续优化。随着APS长期运行，将积累海量的过程数据。前瞻性地应用大数据分析技术，可以深入挖掘启停过程中的优化潜力点，例如：针对不同环境温度、燃煤特性，动态优化启动曲线；分析失败或中断案例的深层原因，改进逻辑判断条件；甚至通过机器学习，让APS在安全边界内自我寻优。性能评估体系由此形成一个“测量-分析-优化-再测量”的持续改进闭环，使APS从“标准化执行”向“自适应优化”进化。2前沿展望与趋势研判：APS技术在未来新型电力系统中的角色演进面向深度调峰的快速启停与负荷爬坡率自适应控制：未来，火电机组作为调节性电源的角色将更加突出。这对APS提出了更高要求：不仅实现标准启停，更要支撑极热态、温态下的超快速启停（如热态启动时间大幅压缩），并能在调峰运行时，根据电网需求自动匹配最优的负荷升降速率（爬坡率）。APS需与电网调度指令深度互动，成为执行快速灵活性响应的核心自动化工具，其控制逻辑与参数需为此类频繁、剧烈变工况进行专门优化与强化。与新能源发电的协同：风光火储一体化下的智能调度单元1：在风光火储一体化基地或虚拟电厂中，火电机组需与可再生能源高度协同。未来的APS将不仅接收电厂级指令，更可能直接或间接响应区域能源管理系统的调度。它需要具备更智能的工况预测与准备能力，例如，根据风电/光伏功率预测，提前准备机组启动或调整运行状态，以实现平滑的功率互补。APS将成为多能互补系统中，保障整体供电可靠性、经济性的关键智能执行单元，其边界从单机组扩展至能源网络。2融合人工智能与数字孪生：迈向预测性控制与自主决策1：技术前沿的融合将深刻改变APS形态。结合人工智能算法，APS可具备更强大的模式识别、异常诊断和预测性控制能力。数字孪生技术能为APS提供一个高保真的虚拟映射环境，用于事前仿真推演、事中实时优化和事后分析复盘。未来的APS可能演变为一个具备一定自主学习和决策能力的“智能体”，能够在复杂多变的边界条件下，自主生成安全、经济、环保综合最优的启停与运行策略，真正实现电站的“自动驾驶”。2专家视角下的疑点辨析：APS实施过程中的常见误区与对策误区一：“APS万能论”与“APS无用论”的两个极端：实践中存在两种认知误区。一是过分神化APS，认为其能解决所有运行问题，忽视其对主辅设备可靠性、测量仪表精度的基础依赖。二是认为APS复杂昂贵，不如人工操作灵活可靠，低估其标准化带来的安全与经济长远价值。专家视角指出，APS是“赋能工具”而非“替代一切的神器”，其成功依赖于扎实的基建、完善的设备与高素质的人员。它的价值在于将最佳实践固化，并长期、稳定、大规模地释放效益，需用系统工程思维看待其引入。疑点二：APS逻辑“过僵化”与“欠安全”的平衡艺术：另一个常见矛盾是逻辑设计的“度”。过于僵化的逻辑（条件过于严苛）可能导致APS频繁中断，可用性差；过于宽松或逻辑不严密，则可能埋下安全隐患。导则提供了原则，但具体平衡需要专家经验。对策在于：核心安全保护条件必须绝对严格；而对于非核心的工艺条件，可设计合理的等待、重试或提供可控的跳步选择。同时，充分利用模拟量控制的平滑过渡能力，减少对离散条件判断的绝对依赖，是实现灵活性与安全性统一的艺术。难点三：项目实施中多方协作与知识转移的挑战：APS项目涉及电厂业主、设计院、DCS厂家、调试单位等多方，易出现责任界面模糊、知识传递断层问题。例如，控制逻辑最终由DCS工程师组态，但其必须深刻理解热工工艺；电厂运行人员的经验需有效转化为设计输入。对策在于：建立强有力的跨专业联合团队；编制极其详细且各方确认的接口文档与设计文件；将培训贯穿项目始终，确保运行与维护人员深度参与