首例DCS“上云”，這家煤電廠“最省煤”

隨著風(fēng)電、光伏等新能源的大規(guī)模并網(wǎng)和碳達(dá)峰“倒計(jì)時(shí)”的啟動(dòng)，煤電的“壓艙石”角色越發(fā)微妙：既要為新能源“騰位置”，又要把煤耗“壓到底”，這是擺在每一座煤電廠面前的現(xiàn)實(shí)需要。

近期，中煤新集板集電廠與聯(lián)想集團(tuán)攜手部署全球首套云平臺(tái)+DCS控制系統(tǒng)，用兩組數(shù)據(jù)給出獨(dú)特解法：

一是高彈性。機(jī)組在20%超低負(fù)荷到滿負(fù)荷之間全程自動(dòng)調(diào)節(jié)，達(dá)到國(guó)家對(duì)“新一代示范機(jī)組”的要求。當(dāng)風(fēng)能、太陽(yáng)能充足時(shí)，機(jī)組可將負(fù)荷降至額定功率的20%，為清潔能源讓出通道；當(dāng)新能源波動(dòng)時(shí)，又能快速響應(yīng)補(bǔ)位，充當(dāng)電力“調(diào)節(jié)先鋒”。

二是高能效。基于虛擬DCS對(duì)給煤量、風(fēng)門(mén)開(kāi)度等關(guān)鍵參數(shù)的精準(zhǔn)把控，系統(tǒng)始終運(yùn)行在最經(jīng)濟(jì)區(qū)間，供電煤耗降至261.4克/千瓦時(shí)，一舉打破當(dāng)時(shí)的行業(yè)紀(jì)錄，成為“最省煤”的標(biāo)桿。

本次中煤新集板集電廠與聯(lián)想的成功聯(lián)手，證明在能源轉(zhuǎn)型時(shí)代，煤電的出路不是“退場(chǎng)”，而是“進(jìn)化”。

破局：多領(lǐng)域整合，催生“陪跑”式數(shù)據(jù)服務(wù)

“智慧電廠”的建設(shè)是覆蓋自動(dòng)化、信息化、電力數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化等多領(lǐng)域整合的難題，電力專用設(shè)備由多種供應(yīng)商的設(shè)備構(gòu)成，相互之間數(shù)據(jù)互聯(lián)互通都需要定制開(kāi)發(fā)，并存在一定的不開(kāi)放性。

中煤新集板集電廠的這一項(xiàng)目，涉及8000個(gè)IO控制點(diǎn)、150臺(tái)邊緣模塊、DCS系統(tǒng)、海量毫秒級(jí)的數(shù)據(jù)交互，以及嚴(yán)格的安全架構(gòu)。其需要一個(gè)既懂OT（操作技術(shù)），又懂IT（信息技術(shù)）和DT（數(shù)據(jù)技術(shù)）的“總設(shè)計(jì)師”，站在全局視角進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)及定制解決方案。

自20世紀(jì)90年代起，聯(lián)想便投入工廠信息化和自動(dòng)化建設(shè)。2015年前后，其針對(duì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)“煙囪”林立的問(wèn)題，打造了全球統(tǒng)一“數(shù)據(jù)湖”。近幾年，這一數(shù)據(jù)中樞完成AI引擎升級(jí)，成為“混合式AI”戰(zhàn)略的關(guān)鍵支點(diǎn)。在此前舉辦的聯(lián)想中國(guó)區(qū)2026/2027財(cái)年誓師大會(huì)上，聯(lián)想進(jìn)一步提出“共創(chuàng)陪跑”服務(wù)模式——不只為客戶交付產(chǎn)品或方案，更以咨詢、方案、服務(wù)一體化的方式，陪伴企業(yè)走完從規(guī)劃到落地的全過(guò)程。

最終，中煤新集板集電廠選擇聯(lián)想作為“總設(shè)計(jì)師”。在該項(xiàng)目中，聯(lián)想既是技術(shù)的提供者，也是技術(shù)語(yǔ)言的“翻譯官”，更是各路生態(tài)伙伴的“黏合劑”。其工作起點(diǎn)不再是產(chǎn)品參數(shù)，而是電廠的工藝流程和安全紅線，是交付價(jià)值。同時(shí)，聯(lián)想在項(xiàng)目中展現(xiàn)的“兜底”能力和“陪跑”意愿，也是被認(rèn)可的關(guān)鍵。

顛覆：全球首例DCS“上云”，開(kāi)創(chuàng)虛擬控制先河

項(xiàng)目的核心突破，在于DCS控制系統(tǒng)從物理硬件“上云”。傳統(tǒng)DCS控制系統(tǒng)，采用物理控制器+嵌入式硬件，由DCS廠商提供封閉系統(tǒng)。而在中煤新集板集電廠，聯(lián)想將DCS控制器虛擬化，部署在生產(chǎn)云的虛擬化環(huán)境中——這是國(guó)際首例虛擬DCS控制系統(tǒng)應(yīng)用于大型燃煤發(fā)電機(jī)組。

這一創(chuàng)新面臨的最大風(fēng)險(xiǎn)是系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電力生產(chǎn)不允許任何閃失，虛擬化后的控制系統(tǒng)能否扛住嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境？

聯(lián)想通過(guò)構(gòu)建多冗余機(jī)制給出答案：網(wǎng)絡(luò)多路徑保障通信不中斷，高可靠、易擴(kuò)展的服務(wù)器和存儲(chǔ)支撐高負(fù)載運(yùn)行，可動(dòng)態(tài)調(diào)整的云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資源彈性調(diào)度，數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)確保萬(wàn)無(wú)一失。最終呈現(xiàn)的，是一套完整覆蓋五層的全棧解決方案：

項(xiàng)目概況

第一層：數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施。部署模塊化機(jī)房，服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備全部安裝到位，為智慧電廠提供物理運(yùn)行環(huán)境。這是所有上層應(yīng)用的“地基”，也是高可靠運(yùn)行的硬件保障。

第二層：IT基礎(chǔ)設(shè)施。包括ThinkAgile VX計(jì)算存儲(chǔ)融合節(jié)點(diǎn)、ThinkSystem SR860數(shù)據(jù)庫(kù)節(jié)點(diǎn)、全閃存儲(chǔ)、備份系統(tǒng)等，通過(guò)超融合架構(gòu)實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源的池化。

第三層：云平臺(tái)整合。構(gòu)建“生產(chǎn)網(wǎng)+廠級(jí)網(wǎng)”兩張網(wǎng)，物理隔離、單向傳輸。生產(chǎn)網(wǎng)部署物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，用于生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集；廠級(jí)網(wǎng)部署大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合與深度分析。兩個(gè)區(qū)域之間采用物理網(wǎng)閘，確保核心生產(chǎn)區(qū)的絕對(duì)安全。

第四層：自動(dòng)化融合。這是全球首例虛擬DCS控制系統(tǒng)的核心所在。輔助車(chē)間（水系統(tǒng)、灰?guī)臁⑤斆海┑脑破脚_(tái)控制系統(tǒng)，采用基于DCS控制器虛擬化的方案，利用生產(chǎn)云服務(wù)器的算力資源，通過(guò)虛擬機(jī)加載實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制邏輯、監(jiān)視畫(huà)面的虛擬化部署。同時(shí)，150臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算模塊部署在車(chē)間，負(fù)責(zé)毫秒級(jí)響應(yīng)的設(shè)備級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控與閉環(huán)控制——云端往返時(shí)延無(wú)法滿足的控制要求，由邊緣模塊就地完成。邊云協(xié)同，各司其職。

第五層：數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)LeapHD大數(shù)據(jù)平臺(tái)、LeapIOT物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)，構(gòu)建核心主數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)編碼統(tǒng)一、設(shè)備庫(kù)統(tǒng)一、四碼合一，解決傳統(tǒng)電廠數(shù)據(jù)被設(shè)備商控制的“數(shù)據(jù)主權(quán)”問(wèn)題，將電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)的控制權(quán)“還給”用戶，實(shí)現(xiàn)了從“數(shù)據(jù)孤島”到“數(shù)據(jù)資產(chǎn)”的關(guān)鍵一躍。

五層架構(gòu)，從物理底座到云平臺(tái)，從自動(dòng)化融合到數(shù)據(jù)治理，層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣，共同構(gòu)成了一個(gè)完整、可靠、可進(jìn)化的智慧電廠技術(shù)體系。

成效：20%額定負(fù)荷+261.4克/千瓦時(shí)供電煤耗，打造智慧電廠標(biāo)桿

這套全球首例的云平臺(tái)+DCS控制系統(tǒng)，帶來(lái)一系列可量化的價(jià)值。

調(diào)節(jié)最活：機(jī)組實(shí)現(xiàn)20%—100%寬負(fù)荷全自動(dòng)優(yōu)化運(yùn)行，調(diào)峰深度達(dá)到20%額定負(fù)荷，大幅領(lǐng)先業(yè)內(nèi)30%—40%額定負(fù)荷的普遍水準(zhǔn)。升降負(fù)荷速率峰值可達(dá)每分鐘2.5%額定負(fù)荷，較傳統(tǒng)機(jī)組響應(yīng)速度提升近40%。這正是“煤電由主力電源向調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變”的實(shí)踐注腳。

能效最佳：虛擬DCS對(duì)機(jī)組的全工況精準(zhǔn)把控，負(fù)荷變化時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整給煤量、風(fēng)門(mén)開(kāi)度等關(guān)鍵參數(shù)，并始終運(yùn)行在最經(jīng)濟(jì)區(qū)間。供電煤耗低至261.4克/千瓦時(shí)，大幅低于全國(guó)平均水平，年減排二氧化碳15萬(wàn)噸，相當(dāng)于植樹(shù)855萬(wàn)棵，刷新同類型機(jī)組能效標(biāo)桿。

指標(biāo)最優(yōu)：機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間縮短35%，人工干預(yù)減少80%。

如今，走進(jìn)中煤新集板集電廠二期的集控室，大屏幕上跳動(dòng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新著機(jī)組狀態(tài)，自動(dòng)執(zhí)行的指令正精準(zhǔn)調(diào)節(jié)著每一個(gè)閥門(mén)。運(yùn)行人員不再需要像過(guò)去那樣頻繁操作、來(lái)回奔走——這套云平臺(tái)+DCS控制系統(tǒng)，已將20%低負(fù)荷到滿負(fù)荷的全程調(diào)節(jié)，交給云端自主完成。

從物理控制器到虛擬化軟件，從數(shù)據(jù)被控到數(shù)據(jù)自主，從主力電源到調(diào)節(jié)先鋒——板集電廠二期項(xiàng)目，為中國(guó)煤電的智能化轉(zhuǎn)型樹(shù)立了標(biāo)桿。對(duì)中國(guó)煤電行業(yè)而言，這是一條可循的路徑：既要為新能源“讓出空間”，又要為萬(wàn)家燈火“兜底保障”——看似矛盾的要求，依托技術(shù)賦能，成為可落地的現(xiàn)實(shí)。（作者：雪玲）