第一節 概述
隨著我國電力工業的發展，發電廠容量越來越大。原來的零星小網逐漸連接形成幾個跨省範圍的大電力係統。一些省網也發展到相當可觀的規模，對這樣龐大而複雜的電力係統，用常規的控製和管理方法顯然是應付不了的，必須采用新的手段和工具——電子計算機。
在電力工業中應用電子計算機進行控製，國外是從60年代初開始的，1962年美國在密西西比河畔進行了世界上第一座計算機控製的自動化電廠的嚐試；我國也幾乎從60年代初開始從事這方麵的工作。首先是在上海南市發電廣進行了計算機用於發電廠控製的工作。
將近三十年來，火電廠計算機控製技術的發展很快。目前世界各闖對300MW以上的大型火電機組置有電子計算機來進行自動控製的趨勢。
導致大型發電機組用計算機控製的重要原因之一是：世界各國火力發電設備發展方向是采用高參數帶有中間再熱的大容量單元機組，這種機組對熱力過程控製水平和自動化程度都提出了更高的要求。隻有在高度自動化的前指下，才能確保這類機組的安全、可靠和經濟運行。
現代化大型發電機組有下列特點：熱力係統複雜；單機容量大，輔機和輔助設備數量也多，生產工況變化多，操作頻繁和複雜。
在機組起、停和事故過程中，甚致要求運行人員在幾分鍾內完成幾十個操作動作>在同一瞬間要完成幾個參數的監視與操作。
鑒於以上原因，對大型發電機組，如還延用過去的常規控製方式，會使電站的設計和運行都產生困難。將使控製盤上安裝常規儀表和操作開關的數量大增，使操作監視困難，勞動強度大，易造成誤操作，威脅機組安全。
在火力發電廠中應用電子計算機可以實現以下功能：
（1）數據處理：對生產過程中各係統的控製點和監視點的參數進行巡回檢測、越限報警、主要參數輪流顯示、選點顯示、定時製表等。
（2）正常調節，在機組正常運行的，對鍋爐、汽輪機和發電機等：重要設備和輔助設備進行直接或間接的自動控製。
（3）管理計算：對生產過程可按數學模型進行計算，尋找最優工況，實現最佳拉製，也可對各運行指標進行計算，改善全廠的運行管理。
（4）事故處理，可對生產過程進行監視和趨勢預報。事故發生時，能對事故進行分析和處理並記錄下事故發生財設備的狀態和參數，以供運行人員事後分析。
（5）機組啟停：由計算機實現發電機組的自動起停、程序控製。
第二節 計算機在電廠中的控製方式
一、數據釆集和數據處理係統（DAS）
采樣器對工業控製對象進行巡回檢測，測量大量的過程參數。A/D轉換器將上述各模擬量參數轉換成數字量送給計算機。計算機按一定的公式將上述數字量換算成工程單位的數值，必要時述可以進行分析、加工，如根據基本參數計算機組的效率、損耗、成本等。該係統還可以實現定時和指定參數報表打印。實現生產過程越限參數的報警。磁盤、磁帶用以記錄以後還需進一步計算的數據。
數據采集和數據處理係統的特點：
（1）利用計算機的快速性進行巡測，可代替大量的常規顯-示儀表和記錄儀表，縮小了監視表盤麵積，實現集中監視。
（2）可以用作運行操作指導。因為計算機有計算、邏輯判斷能力，每隔一定時間可以根據檢測得到的各過程參數（溫度、壓力、流量等參數），按工藝要求計算出各控製量（減溫水量、給煤量、送風量和引風量等）應有的最佳值，且顯示或打印出來，指供給運行人員作為運行操作的參考。計算機不直接參與控製，而是提供操作指導，操作人員如認為不合適，可以不采納。這種僅提供運行操作指導的計算機工作方式靈活保險，故這種工作方式常被用於計算機控製的初級階段。
（3）實現生產過程參數越限報警。因計算機有記憶功能，可先將有關參數的極限值輸入計算機儲存起來，並不斷地與測得的過程參數值進行比較，處理過程可進行越限報警。
（4）可定期或指定打印報表或參數趨勢曲線顯示，便於運行人員分析機組運行工況和掌握生產過程變化趨勢。
二、直接數字控製係統（DDC）
在直接數字控製係統（DDC）中，計算機直接參加生產過程的閉環控製，這種計算機的工作方式具有以下特點：
（1）要求有一個功能較全的運行操作台，通過它可以設定或改變給定值，調警報鉀極限值，查看生產過程參數，調整控製算法參數，改變控製方式等。
（2）改變控製方式靈活性大。因計算機有很強的計算能力，可適應複雜的控製算法，改變控製方式隻要改變程序（軟接線），而不需要改變硬件設備接線
（3）控製回路的數量越多，采用DDC工作方式越經濟。
（4）對計算機的可靠性要求極高。因為計算機直接參加閉環控製，而且一台計算機控製許多回路，一旦計算機發生故障，整個生產過程將發生失控，危險性太集中。
三、監督控製（SCC）
計算機監督控製係統工作原理框。
在這種係統中生產過程的控製任務直接由前沿控製器（模擬式控製器或數字式控製器）來實現。計算機根據原始工藝信息和真它參數，按照描述生產過程的數學模型或其它方法，自動地改變前沿控製器的給定值，從而生產過程始終處於最優工況，如保持高質量、高效率、低成本、低消耗等等。從這個角度上說，計算機的作用是改變控製器的給定值，所以又稱為設定值控製（SPC）。
計算機監督控製係統工作方式的特點：
（1）計算機根據工藝數據、產品指標數據和過程參數按照一定的數學校型，隨時計算給定值，並自動地改變前沿控製器的給定值，從而實現最優控製。
（2）對計算機的安全、可靠程度要求可以降低，因為即使SCC計算機發生故障，前沿控製器照樣工作。
（3）前沿控製器負責控製的範圍小，它出現故障後不會影響全局，故危險性分散。
四、集中分散（集散）控製係統70年代中期出現的集散控製係統是“四C”技術的產物。
基本控製器完成生產過程的控製任務。數據采集器用來收集生產現場控製信息和過程變化信息。順序控製器完成鍋爐汽輪機發電機組及其附屬設備的啟動和停機等有關的程序控製工作。CRT監視操作站可用來實現集中監視和操作，完成“人-控製係統-生產過程”的接口任務；在操作站上也可修改基本控製器的參數和工作模式（自動、手動、串級）的切換用圖形畫麵、曲線、表格等方式顯示生產過程參數。監控計算機通過協調各基本控製器的工作，可實現自適應控製，達到生產過程動態最優化。管理計算機完成製定生產計劃、產品管理、財務管理，人事管理、工藝流程管理等功能，以實現生產過程的靜態最優化。高速通信公路實現各部件間的高速數據通訊。