電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)

1、火電廠廠級自動化系統(tǒng)總體功能設(shè)計思路探討火電廠廠級自動化系統(tǒng)總體功能設(shè)計思路探討發(fā)表時間:2002220作者：電力規(guī)劃設(shè)計總院侯子良摘要：一、火電廠廠級自動化系統(tǒng)的發(fā)展史提出火電廠廠級自動化系統(tǒng)的概念，并論述它包括廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)和管理信息系統(tǒng)(MIS)是在一九九八年初《關(guān)于廠級自動化概念的探討》一文中。但是，在我國，火電廠廠級自動化系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)歷了近十年的時間，盡管至今仍然還處在發(fā)展的起步階段。眾所周知，九十年代以前，火電

2、廠自動化僅停留在機組級和車間級，基本上沒有為廠級生產(chǎn)過程自動化和管理現(xiàn)代化提供自動化系統(tǒng)。1993年5月和9月，吉林熱電廠和陡河發(fā)電廠經(jīng)過約五年的努力成功開發(fā)了廠級監(jiān)控系統(tǒng)。這個新生事物的出現(xiàn)，立即受到各方面的重視，同年，作者以筆名發(fā)表了“對發(fā)展廠級生產(chǎn)管理信息網(wǎng)絡的看法”一文，提出應采取“積極穩(wěn)妥的方針”逐步發(fā)展該系統(tǒng)。電力規(guī)劃設(shè)計總院還發(fā)出征文通知，擬召開“火電廠廠級生產(chǎn)管理信息網(wǎng)絡研討會”，企圖以此為契機，推動該系統(tǒng)工程應用得以發(fā)

3、展。后因種種原因，研討會未能召開，該系統(tǒng)在大型火電廠新建工程中試點工作也未能真正展開，僅在1994年由華東電力設(shè)計院負責的洛河電廠2300MW機組工程中立項開展全廠自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡互連工作。九十年代中期，隨著電廠現(xiàn)代化管理要求的日益迫切和計算機技術(shù)的發(fā)展，國外企業(yè)管理信息系統(tǒng)技術(shù)迅速被已有電廠所采納，開始紛紛加裝MIS系統(tǒng)。但是，由于在基建階段沒有統(tǒng)一規(guī)劃，大部分MIS系統(tǒng)基本上沒有生產(chǎn)過程的實時數(shù)據(jù)，功能水平很低。但是，它在電廠中發(fā)揮的

4、作用和對推動MIS發(fā)展的作用仍不可低估。1997年8月，電力規(guī)劃設(shè)計總院向電力工業(yè)部上報的《關(guān)于建設(shè)2000年新一代燃煤示范(試點)電廠的請示》報告的附件《2000年電廠儀表和控制(I＆C)系統(tǒng)設(shè)計原則》中提出應“提高全廠綜合自動化水平，實現(xiàn)全廠監(jiān)控和管理信息網(wǎng)絡化”。接著在基建工程中規(guī)劃設(shè)計廠級監(jiān)控信息和管理信息系統(tǒng)的要求，也正式納入了最近國家經(jīng)貿(mào)委頒發(fā)的《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(DL50002000)中。但是，應當看到，我們目前

5、對SIS和MIS的設(shè)計尚缺乏經(jīng)驗，有些外國廠家可以提供的功能模塊，應用效果及適用性也了解不深，因此，當前一定要貫徹《規(guī)程》提出的總體規(guī)劃，分步實施的原則，以免付出過大的“學費”。二、廠級自動化系統(tǒng)和電網(wǎng)級自動化系統(tǒng)的關(guān)系如前所述，廠級自動化系統(tǒng)包括廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)和管理信息系統(tǒng)(MIS)兩大系統(tǒng)。SIS是為廠級生產(chǎn)過程自動化任務服務的，它不僅要滿足全廠生產(chǎn)過程綜合自動化的需要和向MIS提供全廠生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)，以支持MIS的需

6、要，而且還要滿足電網(wǎng)實時安全和經(jīng)濟調(diào)度的需要，它是廠內(nèi)單元機組DCS和公用輔助車間級自動化系統(tǒng)的上一級系統(tǒng)；管理信息系統(tǒng)是為電廠管理工作現(xiàn)代化任務服務的，它不僅要完成內(nèi)部任務管理現(xiàn)代化的需要，還要滿足向電廠上級部門發(fā)送管理和生產(chǎn)信息，以及對外市場營銷的需要。滿足電廠市場營銷任務需要的就是人們熟知的電廠報價輔助決策子系統(tǒng)(PlantBiddingSystem，簡稱PBS)。電廠自動化系統(tǒng)向上則為電網(wǎng)調(diào)度中心、電力市場交易中心和電力(投資)

7、公司。設(shè)置在下一級系統(tǒng)中，但是，它在開發(fā)時必須充分考慮上一級的需要，以盡量減少上一級再加工的工作，但也不在上一級中重復設(shè)置下一級已設(shè)置的功能模塊，將大量原始數(shù)據(jù)全傳上來，重復在自己設(shè)置的功能模塊中進行處理，造成數(shù)據(jù)通道擁擠和計算機及網(wǎng)絡資源浪費。這在不同廠商分別承擔各子系統(tǒng)時，尤其應有人作統(tǒng)一規(guī)劃的總體設(shè)計工作，并進行互相協(xié)調(diào)配合工作。2)簡化和提高單元機組級監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性在出現(xiàn)廠級SIS前，單元機組級監(jiān)控系統(tǒng)DCS，不僅完成機組直接

8、監(jiān)控任務，而且有逐步擴大管理功能，或者具有實時監(jiān)控性質(zhì)的管理功能，例如，機組性能計算、汽輪機壽命管理、長期歷史數(shù)據(jù)存貯、操作指導等。DCS中這些管理功能的增加，使DCS日趨復雜，往往也是造成數(shù)據(jù)阻塞和軟件“死機”的重要原因；此外，每臺機組重復設(shè)置同樣軟件，也造成投資的增加。廠級SIS的出現(xiàn)，電廠自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也應隨之變革，本人認為，今后應盡量簡化單元機組級DCS的功能，主要服務于機組的直接監(jiān)控，把實時性不強的管理功能上移至廠級SIS，D

9、CS本身可以變成單層結(jié)構(gòu)，這樣必然大大簡化直接監(jiān)控級而提高可靠性，還可以降低綜合投資費用。我認為這應當是DCS的一個發(fā)展方向。從這個觀點出發(fā)，我們要正確理解管控一體化的概念，在吸收或引進外國公司的各種高級軟件時，要作認真的分析，根據(jù)軟件的性質(zhì)，合理的配置在各級自動化系統(tǒng)中。2MIS的功能模塊分配如前所述，MIS有對內(nèi)管理和對外營銷兩大功能，MIS中的對外營銷功能是由電廠報價輔助決策系統(tǒng)完成的，它要收集電力市場交易中心的信息以及廠內(nèi)管理

10、和監(jiān)控信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并通過報價輔助決策軟件的運算和分析，提供報價決策，PBS與MIS的其它子系統(tǒng)間有些功能模塊應進行合理配置。例如，發(fā)電成本計算和分析，燃料管理，檢修計劃和管理等不僅對外輔助報價決策需要這些資料，而且從加強電廠內(nèi)部管理以適應外部報價要求和內(nèi)部自身管理規(guī)律，均需要設(shè)置功能模塊進行計算和分析，而且其功能遠比輔助報價決策的運算要煩雜得多，因此，這些功能不宜放在PBS子系統(tǒng)中，而宜放在MIS的其它子系統(tǒng)中，PBS可調(diào)用其運算結(jié)

11、果。當然，它們的開發(fā)，包括具體功能、數(shù)學模型，乃至數(shù)據(jù)格式等均應綜合考慮內(nèi)部管理和對外報價決策的需要，這樣可使MIS中的PBS簡化二次加工的工作量和減少數(shù)據(jù)庫，防止每個子系統(tǒng)大而全，自成體系的資源浪費現(xiàn)象。3SIS功能模塊分配SIS作為機組級DCS與廠級MIS間的中間層，起著承上啟下的作用，它屬于以實時監(jiān)控為主，同時兼有實時信息管理的作用，因此，在SIS中必須建立一個比較完善的和一定規(guī)模的實時數(shù)據(jù)庫，并為MIS共享，這已被人們普遍認同

12、。下面將就若干功能模塊如何配置談點看法：1)性能計算、分析及其操作指導全廠綜合性能計算、分析，是優(yōu)化調(diào)度所必須的，無疑應放置在廠級SIS內(nèi)。問題是機組級的性能計算、分析到底配置在那一級較好。過去人們習慣于放在DCS中，我認為當工程中配置完善的SIS后，將此功能上移至SIS中完成較為合理，這是因為，有利于屬于單元機組級，提高DCS的可靠性；設(shè)置在廠級，經(jīng)濟上也是合理的；實時性也能滿足要求。2)全廠負荷(有功、無功)優(yōu)化調(diào)度實施電力市場，競