電力行業現狀

　　電力行業是國民經濟的基礎產業，是一切電子設備正常運行的基礎，保證持續、高效的電力供應是關系到國計民生的大事，也是電力部門工作注目的焦點。電力行業與其他行業相比具有分散控制、統一聯合運行的特點。系統的運行涉及到發電廠、變電站、調度中心;發、輸、配電系統一體化，系統中包括了各種獨立系統和聯合電網的控制保護技術、通信技術、運行管理技術等。

　　面對電力投資主體不斷多元化、發電用煤價不斷攀升、電力供求形勢緊張、電力體制改革、用電企業需求逐漸增大、電廠挖潛增效等大的經濟背景和市場環境，大型電力企業目前普遍采用的“單元控制、全廠管理”的運營模式已經不能適應市場需求。為了降低成本，提高生產效率，國內各大電廠正逐漸重視整合企業的現有信息資源，實現廠內信息共享，從而為管控一體化打下堅實基礎。電廠廠級監控信息系統(Supervisory Information System：SIS)正是應這種要求而產生的。

　　SIS系統

　　SIS(Supervisory Information System in plant level，廠級監控信息系統)是集過程實時監測、優化控制及生產過程管理為一體的廠級自動化信息系統，是處于火電廠集散控制系統DCS以及相關輔助程控系統與全廠管理信息系統MIS之間的一套實時廠級監控信息系統。SIS系統以機組的性能計算、廠級經濟性分析、廠級負荷分配以及機組的經濟運行為主要目的。SIS系統的實時性體現在SIS系統實時分析機組的運行參數，通過系統強大的數據挖掘、數據處理與優化的功能，對機組乃至全廠的運行狀況進行準確的分析、診斷與優化;SIS系統的廠級特性體現在SIS系統涵蓋了全廠的DCS數據信息以及輔助控制系統的數據信息，并在分析全廠運行經濟性的基礎上，實現全廠的運行優化。

　　北京中科啟信軟件技術有限公司(以下簡稱中科啟信)SIS系統采用Agilor實時數據庫系統構建統一的企業級實時數據平臺，以DCS(集散控制系統)、PLC(可編程控制器)及其它數據采集控制裝置為基礎，以功能強大的計算機網絡及若干技術先進的模塊為支撐，是集過程實時監控、優化控制與生產過程管理為一體的先進的綜合自動化信息系統。是實現生產管理與經營決策的高度信息化與科學化，提高發電企業安全生產和經濟效益的最佳選擇。

　　方案內容

　　主要功能

　　生產過程實時信息采集、處理和監視

　　運行經濟性能計算分析和操作指導

　　實時運行調度

　　優化運行和操作指導、優化控制

　　設備狀態監測及故障診斷

　　機組的相關試驗、性能計算、機組經濟性指標分析

　　仿真及狀態預測

　　遠程功能和其他管理輔助功能

        數據庫功能

　　Agilor實時數據庫服務器具有足夠大的存儲容量和先進的數據壓縮方式，保存所有生產過程的實時數據和SIS系統對這些數據的計算、分析的結果，使全廠的運行管理和經營管理建立在統一的過程數據基礎上。可以滿足如下功能：

　　采集全部生產過程控制系統的實時數據，手工輸入數據、手持設備數據或者其它信息系統的數據，形成生產過程實時/歷史數據庫，并實現數據庫資源共享;

　　數據庫標簽擬采用KKS編碼。對不符合KKS編碼的電廠，宜采用唯一的、有規律可循的編碼方式;

　　根據應用需求設置各數據標簽的采樣頻率、數據精度、安全等級等參數;壓縮數據的數據精度和壓縮比應按照用戶要求進行不同的設置;

　　實時/歷史數據庫中數據值的時間戳與現場中物理值的時間戳相差不超過預定義的最大時間間隔;

　　一個畫面或者一個表格的歷史數據顯示，從接受壓縮數提取指令開始，解壓縮，網上數據傳輸，到數據輸出的一系列動作所需要的時間不大于2秒;

　　數據庫服務器的硬盤系統采用業界廣泛采用的標準的RAID5級SCSI冗余磁盤陣列，陣列中的任意一個硬盤失效完全不影響系統的正常運行。

　　應用功能模塊

　　遠程監視模塊

　　實時監控組態與實時監控運行平臺軟件Chin-PMC提供完全面向對象、所見即所得的組態環境與開發方式，具有控制邏輯定義、頁面組態、報表組態、報警組態、實時/歷史數據趨勢、動畫連接定義、數據發布、系統集成等功能，使用戶可以建立滿足不同需求的實時監控系統。

　　報警管理與事件記錄模塊

　　事件記錄和過程報警記錄模塊對事故原因查找起至關重要作用，具有記錄準確、檢索方便快捷的功能。定期從DCS中獲取事件記錄，保存在相應數據庫中作永久資料。事件紀錄功能包括：事件類型(SOE、操作記錄、過程報警)分類檢索、指定時間段和事件類型的時間檢索、事件的模糊檢索、事件排除查詢。

　　數據瀏覽模塊

　　遠程監視網絡中所有實時數據庫服務器的運行情況。通過信息管理器用戶可以查看所有數據采集站的基本情況、遠程監視數據采集站的狀態及運行情況;可以瀏覽實時數據庫中所有點的屬性配置并通過訂閱、實時/歷史查詢的方式訪問數據庫中的數據。

　　趨勢曲線模塊

　　IE瀏覽器內嵌曲線控件，能夠瀏覽實時趨勢或者歷史趨勢曲線，能夠定義一組常用的數據點繪制實時或者歷史曲線，幫助客戶進行趨勢分析與事故追憶。

　　自動報表模塊

　　自動報表工具提供各種復雜表格的繪制，能夠同時訪問實時數據庫與關系數據庫中的數據，并且組態后的報表能夠發布到Web服務器上，可以用瀏覽器進行遠程瀏覽。
性能計算模塊

　　參照SIS技術規范提供包括機組級和廠級性能計算和分析。

　　耗差分析模塊

　　從機組設備特征及運行特性入手，在線比較當前狀態和標準狀態的運行指標。耗差分析經濟指標分析僅僅給出數值差異，使得運行人員和管理人員了解當前工況的好壞，分析的結果是工況尋優的基礎。在工況尋優組件中將給出對機組的操作指導。

　　工況尋優模塊

　　采用動態遞歸尋優的方法，根據預先設定好的標志條件，實時在線地從歷史工況中比對與現在相同或相似的工況，根據數據倉庫的關聯分析和時序預測手段，搜索最優工況的各設備狀態以及各可調量參數，明確地指導運行人員進行操作。

　　運行統計與考核模塊

　　根據預定的考核規則，對每個運行班組進行關鍵參數考核，提高運行人員的積極性和主動性。

　　性能試驗模塊

　　包括鍋爐性能試驗、汽輪機性能試驗、凝汽器性能試驗、空氣預熱器漏風率試驗和真空嚴密性試驗。常規設備的性能試驗按照電廠慣例，并根據鍋爐、汽輪機相關的國家標準和電力行業標準或規程進行。

　　負荷優化分配模塊

　　廠級負荷調度有實時負荷調度和時段負荷調度兩種方式，提供手動模式、自動發電控制(AGC)模式和96/288點負荷曲線模式三種模式。依據機組的煤耗特性，運用包括等微增率原則在內的最優化分析手段，以全廠運行供電煤耗率最低為目標進行機組負荷的優化分配。

　　(鍋爐清潔度監視)吹灰優化模塊

　　通過計算鍋爐清潔度指標指導優化吹灰，通過有選擇地對鍋爐部件進行吹掃，減少或推遲對足夠清潔的部件的吹掃，使由于吹掃引起的附加可控損失大大減少，并能響應減少噴水流量，同時延長管道的使用壽命，既保證了設備的安全，又顯著提高機組經濟性。

　　技術架構

　　SIS系統通過建立實時數據庫平臺，對全廠生產數據進行實時采集、瀏覽、存儲和分析，在實現全廠生產過程監控的基礎上，開展機組性能計算、經濟指標分析、優化運行操作指導、設備動態管理、全廠負荷優化調度等高級應用，從而為管理層進行決策提供全面的支撐。

　　系統特點

　　廠級及機組級生產過程監視：顯示包括經濟性參數在內的生產過程畫面、分類報警信息，使專業人員能夠清楚掌握當前機組運行經濟性水平，并通過歷史數據的比較得到熱力循環中各環節性能變化趨勢，便于及時和完整地掌握當前全廠機組運行情況;

機組性能優化分析和操作指導：進行廠級及機組性能計算，能損分析和經濟指標分析。通過對設備經濟技術指標的計算，加強對設備的管理水平;進行機組和全廠動態能損分析，計算出機組可控和不可控耗差以及運行成本和目標成本;在線分析出機組各熱經濟性影響因素偏離基準值引起的機組供電煤耗率偏差值及相應工況下能夠達到的供電煤耗率最好水平，為運行人員和生產管理人員指出當前機組熱經濟性的差距和努力方向，直接提高機組的運行品質;

　　根據全廠各機組實際運行經濟性能，進行負荷分配尋優，使得在滿足電網電負荷需求的條件下，全廠的供電煤耗量最小，同時考慮設備的運行狀態，得到每臺機組的目標負荷，并將該分配結果數據提供給值長參考，使全廠煤耗實現優化;

　　運行管理：實現能耗、安全、負荷等指標以及各重要運行參數的分析統計，自動產生相應的各類報表，設計出考慮不同負荷、煤種變化對機組運行參數和經濟指標影響的運行質量指標體系，提供一個對操作員操作水平進行評估考核的平臺;

　　在線熱力試驗：實現從試驗測點校核→試驗條件調整→試驗數據采集→試驗數據預處理、結果計算→優化性能曲線擬合→生成試驗報告整個試驗工作的自動化，為電廠專業技術人員提供在線進行主、輔機設備性能試驗的平臺，實現對運行方式改變、檢修、技改等工作開展前后機組性能改善情況的效果評估。

　　Agilor實時數據庫系統特點

　　SIS系統采用先進的、具有自主知識產權的Agilor實時數據庫及計算機網絡技術，Agilor實時數據庫系統在數據傳輸、數據壓縮、分布儲存及集團解決方案方面具有獨特優勢。

　　處理全廠實時數據，系統實時性好(1秒掃描刷新);

　　規模大(10萬點)、存儲容量大(至少4年);

　　維護方便及二次開發能力強;

　　包含一個功能強大的實時分布式數據庫、覆蓋整個電廠甚至整個企業的網絡和適用于MS Windows的客戶機/服務器環境;

　　B/S方式使電廠工作人員在任何一臺聯網的PC機上都可觀察和創建實時過程的圖形、趨勢和報告。

　　技術先進、功能實用，充分吸納當前國內外最新理論與技術成果，使計算、分析、診斷結果更加準確可靠。同時考慮到其對發電企業的運行指導作用，又具有概念清晰、方便實用的特點。

　　系統應用效果

　　企業通過實施中科啟信的SIS系統，可方便實現機組性能在線監測、能損分析、機組運行方式優化、機組間經濟負荷調度、發電成本核算、設備動態管理等業務，從而降低發電企業的火電煤耗、實現科學分配機組負荷、延長設備使用壽命，減少重大事故的發生，最終獲取最大的經濟效益。同時為企業進行信息化建設，真正實現“管、控、營”一體化提供強有力的支撐。