中国长城自主可控分散控制系统(DCS)方案

作者: vcc12571056
发布于: 2022-11-14 15:17
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一、建设背景

在当前党中央统筹3060双碳战略和新基建战略的大环境下,加速能源行业的信息技术应用创新产业发展具有极高的战略意义。十四五现代能源体系规划中特别强调:完善电力监控系统安全防控体系,加强电力、油气行业关键信息基础设施安全保护能力建设。加强网络安全关键技术研究,推动建立能源行业、企业网络安全态势感知和监测预警平台,提高风险分析研判和预警能力。为能源行业的自主创新及国产化升级提供了有力支撑。

电力行业作为能源信创发展之路的“领头羊”,正在积极进行着国产化替代。其中,分散控制系统(DCS)作为发电机组的“大脑”,对保障电力系统安全稳定运行至关重要。随着国际形势的变化,我国发电DCS系统凸显以下问题:一是CPU、操作系统等核心硬件严重依赖进口、存在“卡脖子”、“断供”、后门漏洞、网络安全风险;二是自主可控软硬件在电力控制领域存在“用户不敢用,厂商推不动”的生态困境。

在发改委指导下,中国长城联合生态伙伴共建自主DCS系统,在国内率先构筑覆盖火电、燃机、水电、风电、电网的电力自主可控工控产品系列中实现了又一次重大突破,跑出了原创性、引领性技术攻关加速度,塑造了科技创新新优势。

二、平台创新思路

 

 

此次中国长城联合生态伙伴攻关研发出的全国产化DCS平台。主要应用于信息监控采集,为系统安全、稳定运行提供保障,能够实现对锅炉、汽轮机、发电机的全覆盖控制。

该系统操作、值长、工程师等站单位,基础设施均使用了基于最新一代飞腾腾锐D2000/8处理器和银河麒麟V10操作系统的长城终端产品。实现了从CPU、操作系统到终端、IO模组的国产化替代。

三、系统逻辑架构

 

 

中国长城针对DCS系统软硬件进行适配优化,采用了国产飞腾CPU,实现芯片级的自主可控,基于国产电子元器件、服务器系统升级改造、提高了关键部件安全性,升级之后的系统运行更稳定、安全性更高,满足百万机组控制要求。

该系统操作站,值长站,工程师站等单位基础设施均为中电长城基于飞腾CPU的服务器产品并由长城提供相关技术支持。

该系统PDU关键层均为国产芯片和元器件,基于PKS(飞腾-麒麟-安全)构建分散控制系统主动防御体系,切实提升网络安全水平。

2022年6月,中国长城联合国电南自维美德对在用DCS系统软硬件进行全面评估,制定升级计划,后续将使用长城新八核台式机终端方案,以此优化显示性能和有效控制成本,同时可满足空间环境小,部署方便等优势。

四、方案效果和意义

2019年12月,在华电扬州电厂330MW机组投运;

2020年11月,在华电芜湖电厂660MW超超临界机组投运;

2021年6月,完成华电句容电厂1000MW超超临界机组投运。

该系统成为国内首套在330MW、660MW、1000MW机组均实现工程应用的自主可控DCS,圆满达成“一年一台阶、三年三突破”的示范应用目标,奠定了中国长城DCS在自主可控发电领域的行业领先地位。标志着基于国产核心关键技术的相关成果已然进入大规模推广应用阶段,可逐步应用于我国新建电站以及在役电站工业控制系统的安全替代,进一步提高电力生产企业技术装备的国产化率,从根本上消除电力网络安全隐患。

未来,中国长城自主可控分散控制系统(DCS)将在发电、输电、变电、配电等领域持续加大产品研发和生态应用,不断覆盖发电(火电、水电、风电、核电)和电网等生产和管理重点环节,加快电力装备自主化进程,持续提升解决方案的可扩展性和可复制性,助力能源新基建蓬勃发展。

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