电厂工程师都要有一种控制系统思维!

企业   2024-10-29 18:40   上海  


照片拍摄于2023年2月25日下午 上海街头 春日来临 柳树抽芽
前段时间跟朋友聊天说,很多大机组集控室见不到几个人,而很多小机组机炉电却要分的清清楚楚。没错,现在发展的趋势是,大机组自动化程度越来越高,小机组发展比较缓慢。
如果只是从电厂机组大小规模上划分,小机组在自动化程度上更像是大机组二十年前的样子。前段时间我去过一家电厂,机组规模很小,集控室仍然保留着电气屏,机炉控制用的是DCS系统,两个时代的产物出现在同一时空,现在多少有些罕见了。但这恰恰也说明了小机组在自动化进程中的不彻底,造成这种不彻底的原因有很多,有历史的原因,实际需求可能也没那么必要。
因为没有需求,所以就失去了发展的动力。李开复在《人工智能》一书中提到过一个故事,他曾经向著名的未来学家杰瑞.卡普兰提问,人工智能会造成人类大规模的失业吗?
杰瑞.卡普兰回答说,不是所有工作都会被人工智能取代,相反,很多工作都会转变为新的工作机会。
比如在DCS系统未出现之前,电厂运行专业可以进行的远程操作有限,所以需要的人工会比较多。DCS系统出现后,相应的人员分工也发生了变化,而且对操作的精度要求更高,也给机组增容带来了可能。
尽管在DCS系统出现之前就已经有了超临界以上机组,超临界以上机组的彻底普及和大规模发展离不开DCS系统的贡献。如果没有DCS系统,即便我们能够造出更大的锅炉,但需要的人工数量是庞大的,对于稳定生产的要求是不现实的。
前段时间的文章里我提到过德内拉.梅多斯的《系统之美》一书,她在书中有一段话,可以跟大家分享。"所有系统图,不管其繁简程度如何,都是对现实世界的简化;我们每个人都在以不同的复杂或简化程度来看待这个世界。"
我对这句话的理解是,我们看待这个世界,要有一种系统思维,真实的世界都是有前因后果的,不能抛开前后逻辑关系去单独思考某一个问题。
对于我们电厂从业者来说,这种系统思维就是你的某一项操作,从点击鼠标的那一刻,指令经过控制单元传送到执行器,执行器将作用结果再反馈给你。这就是一种闭环关系,你不能发出指令后不去关心作用结果,你发出的每一道指令都应该是大脑对眼前复杂参数的一种响应。
我把这种指令和反馈的闭环关系,通过大脑思考后进行的判断,叫做控制系统思维。
当然在我们控制理论中,不仅存在闭环调节,还存在大量的开环调节。比如DEH侧一次调频就是开环调节,而CCS侧一次调频就是闭环调节。
对于电厂工程师,在日常工作中,必须反复训练自己的控制系统思维。前面我们举例了指令和反馈的关系,这在一名运行人员每天的工作中,都是要重复几百遍的操作。由于日常反复的操作,我们可能会形成一种条件反射,这种反射也会形成不同的层级。
比如,你将主给水调节阀开度指令增加5%,几秒钟后阀门开度由20%增长到了25%,你的第一反应是阀门正常。但如果阀门开度只增长到了22%,那么你会汇报值长说这个阀门可能存在卡涩。这是第一层的反射。
如果阀门开到25%,汽包水位有了一定程度的升高,并符合你的心理预期,你的第一反应是这次调节过程正常。但如果此时汽包水位不仅没有升高,还在持续降低,你的反应是指令还不够,于是继续增大指令。这是第二层的发射。
当水位持续下降,你通过进一步的调整,发现无法阻值这种趋势的时候,你会判断可能阀门存在异常或者是给水泵存在出力不足,这是你目前能做到的第三层的反射。
在第三层的基础上,你通过调阅曲线,判断此时水位持续下降是由于负荷迅速升高所致,于是你与汽机专业对负荷进行调整,并做好水位快速回升的预判。这是你的第四层反射。
一名优秀的电厂工程师,在出现问题的时候,如果能在第一时间就能做出第四条反射,是非常难能可贵的。但是,我们的每一步成长,都是从第一层反射开始,然后才能到达第四层甚至还有第五层、第六层。
在电厂中,技术的不断进步,就是为了缩短从第一层到第四层之间的反射时间。第四层我提到要“做好水位快速回升的预判”,这就是一种微分作用。尽管水位仍然在下降,但是下降的速度已经开始放缓,并逐步朝着上升的方向发展。如果你等到水位开始上升再进行调整的话,那么可能为时已晚。
这种对问题的提前思考,就是一种控制系统思维,不仅运行专业需要,对于电厂的所有工程师都是一样的。拿热控专业来说,要明白每一条逻辑前后也都是有因果关系,要清楚每一套顺控设备除了开关启停,开关启停后还会带来其他参数的变化。
随着火力发电机组规模的不断扩大,自动化程度也在不断提高,尤其是数字化的一些技术介入后,人员的职能分工也发生了变化。人员的技术能力正在逐步由专业到全面发展,到最后可能专业之间的界限变的不那么明显。前面说过的,技术的进步会导致大部分的工作发生转变而不是消失。
但是,技术的进步一定会对人力成本产生直接影响,工作不会消失,但是你的岗位会消失。想要在这种变化中生存下来,就要不断转变自己的思维方式,要有极强的学习能力,更要有把关全局的控制系统思维。
对于电厂工程师来说,不仅要有专工的能力,更要有总工的知识储备。如果局限于自己的专业,那么在技术潮流面前,自己手里掌握的那点东西不值一提。这或许让很多人心生烦闷,但吴军老师在《浪潮之巅》一书说过的,“每当危机到来之际,我们与其抱怨,不如做好准备,拥抱明天!

2023年2月25日 于上海!


本平台所发表内容,标原创内容为本人原创,转载请联系开白。转载和分享内容只以学习为目的,仅供参考,不代表本平台认同其观点和立场。如有侵权,请联系删除,欢迎各位同行加微信epengcser,共同交流学习!



奔跑的电力人
机炉电 自动化 数字化 智慧化
 最新文章