一．概要
HIACS-5000M系统是日立针对二十一世纪电站对控制系统的要求，设计的大型电站专用分散控制系统，HIACS-5000M系统是HIACS(HITACHI Integrated Autonomous Control System)集散型控制系统的最新版本，是日立公司总结近二十年大型发电机组控制系统的设计，生产和应用经验而最新推出的，已成功地应用于200MW，300MW，600MW最大至单机容量超过1000MW的燃煤，燃油，水力、核电发电机组，以及1660MW燃气蒸气复合循环发电机组的控制系统。
二．HIACS-5000M的技术特点
1) 分散控制系统结构
Ø 为电站控制工程专门设计的最新型自治分散控制系统；
Ø 统一(UNI-CONCEPT)系统：控制功能可覆盖大型机组控制的MCS、SCS、DAS、FSSS、DEH、MEH、AVR、旁路控制、脱硫、主要辅机和辅助车间等系统，保证总体优化运行；
Ø 开放系统：方便与第三方控制系统对接(包括SIS，MIS等），消灭信息孤岛，实现全厂综合自动化；
Ø 方便组态、监视、操作、维护的系统
2) 采用快速、稳定、可靠的机组级控制光纤传输通讯网络μΣNetwork-100网络
Ø 通讯速度100Mbps，实现高速数据的通讯；
Ø 采用光纤环网，令牌传送，遵从FDDI协议，保证网络负荷的稳定，完全隔绝了电磁干扰对网络通讯的影响，也不会出现以太网发生的网络阻塞现象；
Ø 站间最大通讯距离在缺省配置下为2KM，长线驱动时可达20KM；环网总长最大100KM。最大限度满足了电站对地理分散的需要；
Ø 二重化环状冗余网络，令牌双方向传送，采用信息回绕（LOOP BACK）技术，实现高可靠性通讯，即使在站点、网络线路出现故障的情况下，也能保证机组各种数据的发送和接收；
3) 采用全分散、全冗余的电源系统及可靠的接地系统
Ø 系统的电源分散思想是：控制器电源及接口电源均采用全冗余、全分散配置方式，每个用电设备都有独立的电源装置，而且是双重化配置的；接地系统的设计，更适合电厂环境的需要，只需要单点接入电厂的电气地即可，无需单独的地，对接地电阻的要求更显HIACS-5000M系统适应电站控制的特点，采用日本工业标准的第D级接地标准，只要接地电阻不大于100Ω，系统就可以稳定工作；
4) 采用高功能、高可靠性的控制器
Ø 使用RISC技术的R600系列控制器，最适合大型分散控制系统，速度更快，功能更加强大，其处理速度相当于同等主频的一般处理器(更适于商用的CISC处理器)的3-5倍；
Ø 低功耗(仅1-2mW)，无需强制降温，可在宽温度范围下工作，对外绝少的电磁干扰；
Ø 这种高功能的控制器(高速度、大容量)适用于汽轮机控制(DEH)，调节控制(MCS)，顺序控制(SCS)，燃烧控制(MBS)，励磁控制(AVR)，燃汽轮机控制等电厂控制功能；
Ø 控制器的任务工作周期可根据需要以10ms的间隔设定，且在同一个控制器内可对不同的控制任务设定不同的控制周期；
Ø 控制器冗余配置，无扰切换，冗余控制器间配置专门的用于两系CPU保持一致的专门通讯总线DCM，既不占有I/O总线，也不占有控制级网络通讯的资源，系统设计更加合理；
Ø 冗余控制器切换时间仅1毫秒。
5) 采用高功能、全中文化、使用便捷的友好人机界面
5.1) 工程师站
Ø 彻底的全中文界面；
Ø 执行文件与图形文件自动一致化；
Ø 多工程师台配置，适应投运、调试期的特殊需要；
Ø 使用大宏指令能进行控制逻辑回路的阶层设计，采用图形界面和POL语言（POL：Problem Oriented Language)，不需要工程师具有专门的计算机软件的知识，就能掌握系统组态、修改和维护等工作；
Ø 装有高功能的Hierarchical CAD系统，绘图简便，大宏指令分层可定义结构；
Ø 通讯表的自动生成；
Ø 机组投运期间人工置数功能使调试更为方便；
Ø 通过逻辑仿真功能，在实体的控制器上检证FDB逻辑演算。由于有这个功能，在现场的调整，大修时，能减少系统的恢复确认等工作量。
5.2) 操作员站
Ø 采用先进的硬件环境及方便的开发工具，使其具有高性能价格比；
Ø 采用自律分散型软件结构，完成分布计算、冗余处理，使其具有高可靠性；
Ø 采用开放式网络结构及通用性强的操作系统，使其可扩展性强；
Ø 采用先进的窗口技术，通过丰富、灵活的画面，使用户操作更直观、方便。使其可操作性强；
Ø 提供面向对象，可视化定义的开发工具，用户无需编程，可进行监视、操作画面的定义；
Ø 通过图形界面提供多种在线维护功能，使其可维护性强；
5.3) 历史站
Ø 数据收集能力：所有数据库中的点
Ø 事故追忆记录、SOE记录、操作员操作记录、报警记录
Ø 报表收集（时间型，事件型）
Ø 检索功能（时间检索、名称检索）
Ø 趋势回放功能：所有被采集点均可以以趋势图方式回放
Ø 可请求或设定自动转储至指定介质，本纪最多可存贮至少6个约的历史数据，转储至光盘后更可实现长期数据保存、回放、检索；
Ø 支持打印功能。
三．日立的典型控制策略
1) 日立的机组协调控制策略
采用日立公司已成功地使用多年的快速协调控制方法－平行前馈、动态加速协调策略，要点如下：
Ø 日立公司采用MWD信号（机组负荷指令）生成多路稳态前馈控制信号，加速锅炉侧的响应速度，再辅助主蒸汽压力反馈调节，使得机－炉间的功率平衡，得到根本上的保证。
Ø 为保证机－炉间的动态平衡，及进一步加速锅炉动态过程，日立公司创造了一整套动态加速信号。在机组负荷指令变化时，产生一套动态前馈信号，分别加入锅炉各个子回路，加速动态响应，改善动态调节品质。
概括说来，日立公司的大机组协调控制策略分三个层次：
Ø 选择时间上最具有优势的MWD信号作为锅炉功率需求信号；
Ø 用动态并行前馈方法改善调节品质：由MWD信号，生成多路稳态前馈信号，辅助主汽压偏差信号、改善调节品质；
Ø 用过程加速方法加快机组的变负荷响应：由MWD变动信号，生成多路动态前馈信号，在负荷变化过程中，改善动态调节品质及加速锅炉动态响应；
Ø 这套控制策略已在多台大容量燃煤机组上（包括上海外高桥2×900MW机组）得到应用。使用效果良好。
2)温度预测控制
日立总结在电站控制方面二十年的经验，采用适用、有效的统计分析预测法，这种方法的优点是不需数学模型，因为电站的过程是一个多输入、多输出变量的动态过程，实时地获得被控系统的数学模型是及其困难的，且数学模型是不精确的，好的预测控制方法应适应电站过程的这个特点，统计分析的预测方法正是这样的方法，特别适合电站在温度控制回路上的需要
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HIACS-5000M系统技术特点及业绩.ppt
HIACS-5000M(V08.5TC)日立大型电站分散控制系统.pdf
超临界大型机组的控制特点及对策.ppt
日立系统在600MW超临界机组中的应用.ppt
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