近年来，尽管新能源的发展如火如荼，但作为一个煤炭资源大国，中国火力发电仍然占据着重要地位，而且随着经济社会发展对电力的需求与日俱增，火电环保技术的进步和成本的降低，大机组火电迎来了更为乐观的发展前景。
当前由于整个火电厂自动化程度的不断提升，火电厂也迎来了数字化转型的契机。在这一过程中，以先进的工业以太网通信网络，全面覆盖从发电主机设备DCS控制系统、辅助控制系统、监视控制实时信息系统SIS到厂级管理信息系统MIS的完整的自动化/信息化体系，正是让火电这一传统能源行业焕发数字化青春的关键。
1.火电厂以太网通信的系列挑战
对于火电厂通信而言，首先发电厂现场的自然环境和电气环境是通信设备的第一道关卡，其次便是需要满足电厂各个系统本身的通信要求，因此对工业以太网交换机这类核心的通信设备提出了更高的挑战。
火电厂设备所处工作环境往往是大幅度温度变化、高密度粉尘、发电机组振动、高电压、大电流、电涌、电气快速瞬变性、强电磁干扰等特殊的各种苛刻环境，例如在红狮控制的一个中东电厂项目中，沙漠环境下现场工作温度变化甚至从-20ºC到70ºC之间。因此，对工业以太网交换机设备必须做到物理可靠、电气可靠，包括宽温无风扇设计、高防护等级IP、具有较强的抗电磁干扰和浪涌能力、较长时间的平均无故障时间MTBF等特性，这些远远强于大多数工业环境要求。
从火电厂几大系统的通信要求来看，火电主机设备的DCS控制系统主要对主机设备如锅炉、汽轮机、发电机等的运行情况进行实时监测和控制，控制指令和现场数据传输需要实时、稳定的通信保障，而随着工业以太网技术在传输确定性、现场环境的适应性方面的提升，已能够胜任DCS控制系统的通信应用。
而电厂辅助控制系统主要对发电厂生产过程中的一些辅机设备如水处理、除灰、空气冷却、电除尘、输煤设备等进行监测和控制，往往采用PLC与上位机的控制结构，工业以太网凭借冗余能力、开放性的优势，可以为辅控系统打造一套覆盖水、煤、灰的统一网络，大大提升开放性并降低了运营成本。
而对更上一层的厂级实时监控信息系统，主要进行生产过程中的实时过程监控和信息处理分析，以及机组性能指标与优化运行，最终为发电厂的生产经营决策提供依据。对这一过程而言，通信实时性要求相对没那么高但信息流量大，适合采用高带宽的网管型交换机设备。
那么如何为火电厂打造一套可靠、高效的工业以太网解决方案？不妨来看一下：
2.一家中东火电厂的应用案例
位于美国西南部的某系统集成商需要为中东的一家电厂进行搭建起一套新的工业以太网网络。由于这家位于沙漠的电厂环境极其严苛，对温度的要求极端地不同寻常，电气噪声非常大，电涌更是相当普遍，必须有一种持久耐用、可靠的以太网交换机，并尽可能打造成为冗余网络。
来自红狮控制旗下的恩畅508FX2和9000系列交换机最终被选中使用在这个项目中，最终满足甚至超过了该客户的所有标准要求和IEEE 1613特性。这些工业级交换机即便在-20ºC~70ºC的工作温度下，都能够可靠运行。 基于508FX2的百兆光纤端口和9000系列的9002FX和9004FX，普遍存在于电力生产系统中的电气快速瞬变性不会对现场通讯产生任何影响。此外，红狮控制提供的DA系列协议转换设备使得电厂传统的串口设备能够接入统一的工业以太网，同时还有N-View监控软件为电厂的监控系统提供了可视化能力。 尤其是为了保障电厂通信的可靠性，红狮控制的专家为其建立了双重冗余环网，具有较小的自愈时间。一旦通信网络出故障，能够平滑的切换到冗余网络，保证了整个电厂网络具有更高的可靠性。
火电厂网络拓扑图
展望未来，随着工业通信技术的快速发展，相信工业以太网势必在火电行业得以越来越深入而广泛应用，从而构建起中国火电厂的数字化“底座”。
