电脑监控管理系统【浅谈火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS研究与应用】

　　摘要：火电厂实时监控信息系统是近些年来提出的面向火电厂全厂生产过程的实时信息监控系统。能够为提升机组运行的经济性和安全性提供在线分析和指导，为生产管理决策服务。首先对公司开发的实时信息监控管理系统PowerSIS进行了概述，然后对系统功能进行了详细的分析研究，火力发电企业信息化建设参考使用。
　　关键词：实时信息 监控管理系统 系统功能 应用
　　中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）10-0004-02
　　1、火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS概述
　　我公司自主开发的火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS基于实时数据库PI，关系数据库SQL Server开发，实现了电厂生产过程数据的自动采集，存储，处理，以及生产运行工况实时监视、运行报表统计与考核、性能计算与分析、机组性能试验等功能；同时，PowerSIS系统还为电厂的EAM系统及门户系统提供生产运行实时数据。目前，PowerSIS系统已经应用于国内多个电厂，成为电厂生产经营管理的一个重要部分，为电厂的安全经济运行，以及提高电厂生产管理的效率发挥了积极的作用。
　　其系统运行环境如下：
　　1.1 硬件环境
　　服务器：实时/历史数据库服务器、应用服务器；接口机：工控微机。
　　客户机：PC微机：Pentium III及以上，内存128M，硬盘20G以上。
　　1.2 软件环境
　　操作系统。
　　服务器端：Windows Server 2008；客户机：Windows 2000 Professional、Windows XP以上版本；数据库服务器：Microsoft SQL Server 2000以上；实时数据库：PI。
　　2、火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS系统功能
　　火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS联网火电厂单元机组DCS以及其它控制系统，目的是达到全厂生产过程信息实现共享，从而为火电厂的安全运行与管理提供决策依据。其系统的功能结构图如下（见图1）：
　　（1）数据采集和处理：PowerSIS火电厂实时信息监控管理系统采集全厂各生产过程控制系统的实时数据，包括机组及公用DCS系统、水煤灰辅控系统、网控系统、脱硫系统等。其主要功能如下：一是能够依据实际应用要去来设置各数据标签的采样频率、数据精度、安全等级、压缩比等参数；二是能对参数进行常规数学计算如加、减、乘、除等，并能对时间段内参数进行统计运算如最大值、最小值、平均值、累计值等。
　　（2）运行工况监视与查询：运行工况监视主要功能是对全厂生产数据进行综合处理，使用户可以在各终端上对电厂的生产运行状况进行统一的监视，生产数据信息能够实现共享。其功能如下：一是所有的图形画面都支持回放功能，可以再现过去任意时刻的运行工况，使用户能更加直观地对生产过程进行深入的分析；二是用户可以查询图形上动态图符和数据的属性、趋势曲线、历史数据等。另外，还可以对某段时间的参数做平均值计算，或者按一定时间间隔获得参数的历史数据，通过查询得到的数据也可以方便的导出到excel中供其他系统使用；三是系统的管理人员可以直接在运行工况图上修改数据库测点的某些常用属性，并可以对图形和趋势曲线组进行维护；四是系统采用PI系统提供的PI-ProcessBook作为生产运行画面的图形化组态工具，系统管理人员可以用PI-ProcessBook对图形进行在线修改，修改完成后再加载到PowerSIS系统中显示。由于PowerSIS系统客户端的图形显示采用svg图形格式，因此在客户端不需要安装PI系统提供的PI-ActiveView控件。其系统首页如图2所示：
　　（3）运行统计与考核：运行统计与考核是针对电厂生产运行部门的统计和管理需要开发， 系统提供了方便而实用的报表统计系统，具有高效的公式解析模块，并且具有很好的扩充性，用户可以自定义各类生产运行报表，完全满足了电厂生产统计管理和指标考核的日常需求， 摒弃了原有的手工报表的模式，能够极大的减轻统计人员的工作量，同时所得报表统计的准确性得到了保障，管理效率大大提升。1）生产运行日志：生产运行日志供集控运行值班人员使用，能够实现集控生产运行日志的自动记录和查询。生产运行日报的格式与电厂原有的手工抄表报表格式完全一致。原来值班人员每小时的抄表记录数据，现在可以由系统自动记录，并随时供各级管理人员调用和查看。对于部分不能采集的手工抄表数据，系统也为运行人员提供了手工输入方式。对运行参数超出上限和下限的值系统会用红色标示出来，以提醒值班人员对数据进行检查校核。2）经济技术指标报表：为生产运行统计人员提供生产技术指标报表中实时数据的自动采集和技术指标报表的自动计算和报表生成功能。使统计人员能够快速的完成每天生产经济技术指标值的日统计、月统计和年统计，并形成要求的报表，供各级管理人员查询和分析。经济技术指标报表主要包括经济技术指标日报、经济技术指标月报和经济技术指标报表台帐三个部分，按各个电厂的不同要求，报表的格式和内容可以有所不同，图3为经济指标报表台帐查询图表。3）小指标竞赛报表：按用户定义的运算法则将运行指标转化为量化考核指标，按值别对用户要求考核的指标进行日、月统计，自动计算出各值的月得分，并形成小指标竞赛报表。报表数据可以供各级管理人员查询和分析，为电厂运行班组的月度值际竞赛排名提供主要依据。主要包括小指标竞赛日报、小指标竞赛月报和小指标竞赛报表台帐三部分
　　（4）性能计算与分析。1）性能计算：性能计算遵循ASME“电厂试验规定”的最新版本，对电厂经济性指标进行在线性能计算，并以表格和图形形式显示全厂和机组的性能计算数据。系统采用可调整的数学模型，专业人员可以根据机组的性能试验实际情况进行修改调整，以确保性能计算数据的可靠性和准确性。性能计算包括厂级指标性能计算与分析和机组性能计算与分析，厂级性能计算分析项目大致有全厂供电与发电煤耗率、供电量、发电量、厂用电率、发电机电压品质、燃料量、燃油量、补给水量、辅助用汽量等各项指标。机组性能计算和分析的项目大致包括总体、汽机、锅炉、凝汽器、空预器等的性能指标。2）耗差分析：耗差分析包括可控耗差和不可控耗差分析两部分，可控耗差分析是优化机组运行工况，有效降低可控耗差，提高机组运行经济性的基础；不可控耗差分析可以为设备检修和技术改造提供决策依据。耗差分析结果可以用直观的棒图和饼图形式显示。将耗差分析折合成运行费用损失，同时根据分析评估结果，计算出每台机组的运行成本。 　　由于机组的运行时间和设备性能差异等使各个机组目标值与设计值有一定的差异，在机组运行过程中，电厂会通过机组性能试验来测定机组的实际性能试验指标。因此，耗差分析模块为计算分析项目及算法提供了对目标值及偏差对煤耗影响的用户自定义功能，这样，不仅能够保证在机组运行初期能损分析的准确性，也因为用户能够在以后的运行过程中，自己修改计算公式和系数，也就能够有效的保证机组长期运行过程中计算和分析的准确性。
　　2.5 负荷优化分配与管理
　　（1）负荷管理：提供中调下达预计负荷的接口，可以读入中调预计负荷数据。该功能实现了中调下达的预计负荷查询，以及中调下达负荷与实际负荷的比较。通过实际负荷与计划负荷曲线的比较，能够方便值长及时传达负荷升降指令，实时指导生产运行，以满足中调对有功、无功曲线考核的要求。（2）负荷优化分配：对应给定的负荷，不同的主辅机运行方式和不同的运行参数将表现出不同的能耗水平。基于历史数据库的数据，确定某一时间段（可选）主要运行参数和性能指标随负荷的变化趋势，自动得到该参数的负荷特性曲线，为值班运行人员的优化调整以及负荷优化分配提供支持。负荷优化分配模块包括微增微耗参数、微增负荷分配、负荷经济分配计算等部分，通过全厂实际运行的总负荷（或AGC下达的负荷调度指令）在多台机组之间进行优化分配，使得全厂的煤耗率最低，从而指导机组经济运行。
　　2.6 设备状态与运行参数越限监测
　　通过对设备及运行参数的全过程监测，可以提高设备运行的安全性，为设备状态检修提供决策支持。（1）设备运行状态监测：按要求的时段对机组的设备运行状态进行在线统计，供各级管理人员查询。通过设备的累计运行时间和启动次数等的统计，为设备可靠性统计提供基础数据。将设备进行分类进行统计，统计设备一定时间段内的累计运行时间、累计停运时间、最长连续运行时间、最短连续运行时间、最长停运时间、最短停运时间、启动次数、停止次数。（2）设备运行参数越限监测：按要求的时段对主要运行参数的越限时间和越限次数进行在线统计，供各级管理人员查询。以此为基础，监视主、辅设备运行参数，以便当运行参数偏离正常值时，分析其原因，采取相应的对策和处理措施。将运行参数进行分类统计，统计主要运行参数在某个时间段内的越限记录及越限情况，越限记录包括：越上限的起始和结束时间，越上限的持续时间，越上限极值、越下限的起始和结束时间，越夏限的持续时间，越下限极值等。越限情况包括：累计越上限时间、累计越下限时间、累计越上限次数、累计越下限次数、最长越上限时间、最长越下限时间、最长越上限次数、最长越下限次数等。
　　2.7 机组性能试验
　　根据《电站锅炉性能试验规程》、《电站汽轮机性能试验规程》和发电厂运行规程的要求进行在线热力试验和常规热力试验。（1）在线性能试验：在线热力试验所有数据全部取自数据库已有数据，试验结束后，系统能自动生成相关性能试验报告。如果试验期间工况发生较大的变化（如负荷波动大、主要表计出现异常等），可适当延长试验时间，并记录相应时间段，统计时将该时间段剔除即可，或者试验重新进行。同时在线热力试验不会影响系统的正常运行，在线性能试验的各项性能试验项目的条件和参数都可以由用户自行设定和修改，能对人工输入内容的合法性进行判断。试验完毕后自动生成性能试验报告并存储和供各级管理人员查询。（2）常规性能试验：由于机组性能指标计算不仅需要DCS实时数据，而且需要大量的离线数据。试验期间的入炉煤、灰、渣等化验结果滞后；为提高性能试验的准确性，部分关键数据需要用专用仪器测量（如排烟温度、排烟氧量等），因此存在数据源不同步的问题。为解决这一问题，我们在系统中设置了常规热力试验功能，该功能完全模拟了电厂热试人员进行热力性能试验的真实状况。电厂的热试专工或节能专工负责该项试验，由负责人对试验项目的条件和参数等进行设置。在试验结束后，系统能自动生成相关性能试验报告，供运行和管理人员查看试验报告。试验报告的数据也可以导入EXCEL表中，供其它系统使用。
　　2.8 系统管理
　　该系统管理功能强大，一是对系统的功能模块及指标报表结构进行维护，并对用户权限、用户登陆和操作日志等进行管理；二是系统具有集成的标准用户管理功能和权限控制，可以适应电厂组织机构和管理方式变化，并支持单点登录；三是系统的用户授权管理机制，保证了每个用户必须通过授权才能使用本系统。系统的权限可以控制到每个基本功能模块上，保证了系统的安全性。
　　3、结语
　　总之，火电厂实时信息监控管理系统PowerSIS，PowerSIS系统采用先进的标准化和组件化设计思想，具有良好的开放性和扩展性，其应用为电厂的安全和经济运行提供完整的运行信息、趋势分析、操作指标、运行参数及其偏差分析等；协助运行管理人员实施经济的运行方式、优化全厂负荷在各个机组的分配、指导运行人员进行操作调整，从而在保证电厂负荷的饱满度的基础上，节能降耗，提高火力发电企业的整体经济效益。
　　参考文献
　　[1]作者：李青.火力发电厂节能和指标管理技术.
　　[2]《DLT 924-2005 火力发电厂厂级监控信息系统技术条件》.
　　[3]《DLT 904-2004 火力发电厂技术经济指标计算方法》.
　　[4]《DL/T606.3-2006火力发电厂能量平衡导则》.

推荐访问:火电厂 管理系统 浅谈 实时