电厂工程师都要有一种控制系统思维！

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侧一次调频就是闭环调节，而CCS侧一次调频就是开环调节。

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！

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