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文檔簡介

1、PAGE 17第 PAGE 38 頁 共 NUMPAGES 39 頁智慧電廠設計方案目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc2303 1. 綜述 PAGEREF _Toc2303 3 HYPERLINK l _Toc24176 2. 建設思想與原則 PAGEREF _Toc24176 3 HYPERLINK l _Toc10889 2.1.1. 標準性原則 PAGEREF _Toc10889 3 HYPERLINK l _Toc32428 2.1.2. 先進性原則 PAGEREF _Toc32428 3 HYPERLINK l _Toc16366 2.1.3. 完

2、整性原則 PAGEREF _Toc16366 3 HYPERLINK l _Toc20061 2.1.4. 實用性原則 PAGEREF _Toc20061 3 HYPERLINK l _Toc19169 2.1.5. 開放性原則 PAGEREF _Toc19169 3 HYPERLINK l _Toc17040 2.1.6. 安全性原則 PAGEREF _Toc17040 3 HYPERLINK l _Toc9664 2.1.7. 經濟性原則 PAGEREF _Toc9664 3 HYPERLINK l _Toc10154 3. 信息系統設計方案 PAGEREF _Toc10154 3 HYP

3、ERLINK l _Toc16624 3.1. 信息系統總體功能結構 PAGEREF _Toc16624 3 HYPERLINK l _Toc29636 3.2. 信息系統硬件網絡拓撲結構 PAGEREF _Toc29636 3 HYPERLINK l _Toc3140 4. 信息系統功能方案 PAGEREF _Toc3140 3 HYPERLINK l _Toc26878 4.1. 生產管理部分 PAGEREF _Toc26878 3 HYPERLINK l _Toc29841 4.1.1. 運行工況監視與查詢 PAGEREF _Toc29841 3 HYPERLINK l _Toc2848

4、4 4.1.2. 運行統計與考核 PAGEREF _Toc28484 3 HYPERLINK l _Toc24277 4.1.3. 性能計算 PAGEREF _Toc24277 3 HYPERLINK l _Toc2392 4.1.4. 耗差分析 PAGEREF _Toc2392 3 HYPERLINK l _Toc5529 4.1.5. 運行優化 PAGEREF _Toc5529 3 HYPERLINK l _Toc10022 4.1.6. 負荷優化分配 PAGEREF _Toc10022 3 HYPERLINK l _Toc639 4.1.7. 控制系統優化 PAGEREF _Toc639

5、 3 HYPERLINK l _Toc26532 4.1.8. 應力與壽命管理 PAGEREF _Toc26532 3 HYPERLINK l _Toc7446 4.1.9. 設備狀態監測與故障診斷 PAGEREF _Toc7446 3 HYPERLINK l _Toc11984 4.1.10. 數據歸類統計 PAGEREF _Toc11984 3 HYPERLINK l _Toc356 4.1.11. 設備可靠性管理 PAGEREF _Toc356 3 HYPERLINK l _Toc22669 4.1.12. 機組在線性能試驗 PAGEREF _Toc22669 3 HYPERLINK l

6、 _Toc29652 4.1.13. 參數劣化分析 PAGEREF _Toc29652 3 HYPERLINK l _Toc22377 4.1.14. 短消息中心 PAGEREF _Toc22377 3 HYPERLINK l _Toc1374 4.1.15. 機組運行故障診斷 PAGEREF _Toc1374 3 HYPERLINK l _Toc18067 4.1.16. 控制系統故障診斷 PAGEREF _Toc18067 3 HYPERLINK l _Toc25126 4.1.17. 金屬安全監督 PAGEREF _Toc25126 3 HYPERLINK l _Toc28813 4.1

7、.18. 系統管理 PAGEREF _Toc28813 3 HYPERLINK l _Toc26086 4.1.19. 氧化鋯氧量分析 PAGEREF _Toc26086 3 HYPERLINK l _Toc6237 4.1.20. 鍋爐承壓管泄漏在線檢測 PAGEREF _Toc6237 3 HYPERLINK l _Toc11490 4.1.21. 煙氣排放連續監測 PAGEREF _Toc11490 3 HYPERLINK l _Toc325 4.1.22. 汽機振輪動在線監測與故障診斷 PAGEREF _Toc325 3 HYPERLINK l _Toc19765 4.1.23. 飛灰

8、含碳在線檢測 PAGEREF _Toc19765 3 HYPERLINK l _Toc20816 4.1.24. 磨煤機CO監測系統 PAGEREF _Toc20816 3 HYPERLINK l _Toc942 4.1.25. 火焰檢測系統 PAGEREF _Toc942 3 HYPERLINK l _Toc3382 4.1.26. 運行管理系統 PAGEREF _Toc3382 3 HYPERLINK l _Toc14504 4.1.27. 安全監察管理系統 PAGEREF _Toc14504 3 HYPERLINK l _Toc8288 4.1.28. 技術監督管理系統 PAGEREF

9、_Toc8288 3 HYPERLINK l _Toc9338 4.1.29. 班組管理系統 PAGEREF _Toc9338 3 HYPERLINK l _Toc14872 4.2. 資產管理部分 PAGEREF _Toc14872 3 HYPERLINK l _Toc22633 4.2.1. 設備管理系統 PAGEREF _Toc22633 3 HYPERLINK l _Toc20774 4.2.2. 維修管理系統 PAGEREF _Toc20774 3 HYPERLINK l _Toc22606 4.2.3. 工程項目管理系統 PAGEREF _Toc22606 3 HYPERLINK

10、l _Toc26986 4.2.4. 物資管理系統 PAGEREF _Toc26986 3 HYPERLINK l _Toc4684 4.3. 經營管理部分 PAGEREF _Toc4684 3 HYPERLINK l _Toc21299 4.3.1. 財務管理系統 PAGEREF _Toc21299 3 HYPERLINK l _Toc11590 4.3.2. 計劃統計管理 PAGEREF _Toc11590 3 HYPERLINK l _Toc6756 4.3.3. 預算管理系統 PAGEREF _Toc6756 3 HYPERLINK l _Toc11255 4.3.4. 燃料管理 PA

11、GEREF _Toc11255 3 HYPERLINK l _Toc19365 4.3.5. 綜合查詢 PAGEREF _Toc19365 3 HYPERLINK l _Toc4571 4.4. 行政管理部分 PAGEREF _Toc4571 3 HYPERLINK l _Toc10286 4.4.1. 辦公自動化系統 PAGEREF _Toc10286 3 HYPERLINK l _Toc24646 4.4.2. 企業網站 PAGEREF _Toc24646 3 HYPERLINK l _Toc25848 4.4.3. 黨群管理系統 PAGEREF _Toc25848 3 HYPERLINK

12、 l _Toc13667 4.4.4. 人力資源管理 PAGEREF _Toc13667 3 HYPERLINK l _Toc14415 4.4.5. 檔案管理 PAGEREF _Toc14415 3 HYPERLINK l _Toc25582 4.5. 其他部分 PAGEREF _Toc25582 3 HYPERLINK l _Toc20766 4.5.1. 仿真研究系統 PAGEREF _Toc20766 3 HYPERLINK l _Toc20955 4.5.2. 全廠視頻監控系統 PAGEREF _Toc20955 3 HYPERLINK l _Toc28008 4.5.3. 視頻會議

13、 PAGEREF _Toc28008 3 HYPERLINK l _Toc7520 4.5.4. 門禁管理系統 PAGEREF _Toc7520 3 HYPERLINK l _Toc12753 4.5.5. 信息安全 PAGEREF _Toc12753 3 HYPERLINK l _Toc17125 5. 信息系統方案特點 PAGEREF _Toc17125 3 HYPERLINK l _Toc12834 5.1. 信息系統整體規劃 PAGEREF _Toc12834 3 HYPERLINK l _Toc5104 5.2. 功能全面融合、業務完全覆蓋 PAGEREF _Toc5104 3 HY

14、PERLINK l _Toc23336 5.3. 減少投資成本、有效利用資金 PAGEREF _Toc23336 3 HYPERLINK l _Toc3597 5.4. 增強電廠管理創新、提升管控水平 PAGEREF _Toc3597 3綜述智慧電廠是通過采用先進的信息技術,實現生產信息與管理信息的智慧,實現人、技術、經營目標和管理方法的集成,是企業管理思想的一個新突破。智慧電廠信息系統管理是將信息技術貫穿于電廠的整體管理流程,可為管理者及時提供過去和現在的數據,并能夠預測未來和引導企業人員的工作,使信息技術與電力工業技術、現代管理技術有機融合,全面提升電廠的生產技術和經營管理水平,提高企業經

15、濟效益,增強電廠的核心競爭能力。電廠信息化系統可以定義為:綜合利用計算機技術、網絡技術、軟件技術等現代信息技術,融入先進的管理思想和技術策略,建立貫通發電企業生產經營管理各環節的信息網絡,對企業各環節產生的信息數據進行采集、分析、處理、控制和反饋,通過生產實時系統與管理信息系統網絡、集團信息網絡相聯,實現信息資源共享與管控一體化,為整個發電企業或集團的生產管理與經營管理服務。實現電廠生產經營管理的智能化和自動化。信息系統在智慧電廠中起著舉足輕重的作用。一方面,生產信息系統采集并長期存儲生產過程實時數據,建立了全廠統一的生產信息平臺,為實現智慧電廠奠定了基礎。同時,生產信息系統的性能計算與分析、

16、故障診斷等功能為優化機組運行提供技術支持。另一方面,管理信息系統對電廠的設備狀態信息、檢維修過程信息、經營管理信息等數據進行整合挖掘和智能分析,實現對電廠的生產、經營和發展規劃提出決策支持。建設思想與原則智慧電廠信息系統建設總體思想與原則:統一規劃、融合設計、分步實施、控制造價。在具體設計當中,注重以下方面要求。標準性原則本方案在總體設計、規劃上嚴格遵守國際、國家、電力行業及集團制定的有關規范和標準。系統能夠滿足在未來一定時期信息化發展要求和擴大升級的可能性,能夠最大限度地利用現有應用系統,從而保護既有投資,節約信息化建設的總體成本。先進性原則信息系統是先進的管理思想、管理手段與軟件系統的有機

17、集成,融合了信息技術、設備管理理論、現代物流理論等先進的管理思想。系統架構方面系統采用國際領先的多層技術構架,全面集成生產信息、管理信息業務。實現在設計思想、系統架構、采用技術、選用平臺上均要具有先進性、前瞻性、擴充性、開放性的總體目標。符合J2EE規范,支持中間件技術,實現了“服務器端控件”的思想,并貫穿了工作流技術,實現了系統快速開發、敏捷定制的特點,確保系統始終處于同類產品領先地位。主體程序采用多層純B/S體系架構,對軟件的升級與修改只在應用服務器端進行,對用戶透明,保證用戶隨時享有版本的軟件產品。系統在設計思想、系統架構、采用技術、選用平臺上均要具有先進性、前瞻性、擴充性、開放性。盡可

18、能采用當代先進、成熟和具備發展潛力的基礎架構平臺,采用模塊化組件技術、面向對象開發技術及基于Web的門戶技術等,實現企業應用及電子商務的靈活部署與擴展,可以全面集成系統內部及外部各系統,既要保證系統滿足現在的要求,又要適應未來技術的發展。采用現代管理思想和理論,吸收國內外成功經驗,幫助企業管理水平上一個新臺階。完整性原則智慧電廠信息系統規劃設計遵循系統性和完整性原則,把整個電廠信息系統看作一個有機整體,全盤考慮,統一規劃,避免信息孤島的產生,避免局部系統優化時對總體目標的損害,爭取達到整體最優化。功能模型全面覆蓋智慧電廠業務需要,生產信息、管理信息充分融合設計,業務信息的重新整合,實現業務邏輯

19、的統一和暢通。實用性原則遵循實用性原則,在硬件和系統軟件平臺的建設規劃方面充分考慮電力企業特點,適合電力企業組織形式、業務要求和工作習慣,將生產信息與管理信息融合設計,便于數據信息的收集、存儲、維護與更新,便于軟件系統的升級維護。為適應電廠不同層次人員,使用簡單、實用、人性化,提供靈活、方便、高效的工作平臺。開放性原則遵循開放的設計思想,符合各種形式通訊標準及通用開發平臺的接口標準,具有良好的可移植性、可擴展性、可維護性和互連性。按照分層設計,實現軟件模塊化實現。一是系統結構分層,業務與數據分離;二是以統一服務接口規范為核心,使用開放標準;三是模塊語意描述要形式化;四是提煉封裝模塊要規范化。安

20、全性原則遵循安全可靠性原則,硬件網絡系統方面的安全防護規劃設計,同時,在軟件系統方面有一套完備的安全體系,切實可行的安全技術。數據庫和網絡具備跟蹤功能,能根據記錄追查到非法訪問者;系統在數據級別上的權限分配和控制;提供可靠的數據備份策略和方案;基于日志的安全審計。經濟性原則統一規劃、分步實施的前提下,充分考慮經濟性原則。最大限度地控制項目實施風險、節約投資。可以在當前條件下實施滿足當前需求的功能模塊,隨著管理水平和管理素養的不斷提高,在條件允許時再跟進實施擴展功能模塊,而后續的功能模塊可以無縫地與前期實施的功能模塊進行集成,最大限度的保護了既有的費用投資和數據投資。軟件功能融合設計,避免投資過

21、度,有效使用信息投入資金,明確軟件建設的目標方向,提高投資的效益。信息系統設計方案信息系統總體功能結構智慧電廠信息系統總體功能結構展示了功能設計的主要思想,指明了建設的具體內容、各個組成部分之間的關系以及它們在應用體系框架中的位置。功能結構如圖所示:信息系統總體功能結構圖總體功能是在“統一規劃、融合設計、分步實施、注重實效”指導思想下,基于統一的硬件網絡規劃設計,搭建大集中的過程控制系統層,集成生產實時數據和管理關系數據庫的數據層,在滿足系統安全策略的前提下,應用功能分為以下五大部分: 生產管理部分包括:運行工況監視與查詢,運行統計與考核,性能計算,耗差分析,運行優化,負荷優化分配,控制系統優

22、化,應力與壽命管理,設備狀態監測與故障診斷,數據歸類統計,設備可靠性管理,機組在線性能試驗,參數劣化分析, 短消息中心,機組運行故障診斷,控制系統故障診斷,金屬安全監督,系統管理,氧化鋯氧量分析,鍋爐承壓管泄漏在線檢測,煙氣排放連續監測,汽機振輪動在線監測與故障診斷,飛灰含碳在線檢測,磨煤機CO監測系統, 火焰檢測系統,運行管理系統, 安全監察管理系統,技術監督管理系統, 班組管理系統。資產管理部分包括:設備管理系統,維修管理系統,工程項目管理系統, 物資管理系統。 經營管理部分包括:財務管理系統, 計劃統計管理,預算管理系統,燃料管理, 綜合查詢。 行政管理部分包括:辦公自動化系統, 企業網

23、站,黨群管理系統, 人力資源管理,檔案管理。 其他部分包括:仿真研究系統,視屏監控,視屏會議,門禁管理系統,信息安全。信息系統硬件網絡拓撲結構考慮全廠信息共享和網絡安全的要求,采用兩級或多級交換模式,將控制系統、廠級監控信息系統、仿真研究系統、管理信息系統分別設置成單獨的局域網絡。各個網絡之間通過不同的網絡安全防范機制確保網絡安全與數據安全。網絡系統支持數據、語音、視頻等,提供短信、傳真、電話、移動辦公等的支持。電廠信息化總體網絡拓撲如圖所示。首先,控制系統在電廠中處于安全等級最高的層面,生產信息系統通過與各個控制系統分別設立接口機的方式實時采集生產數據;以確保各控制系統之間不發生相互影響,同

24、時,接口機還可完成數據緩存功能,系統維護及故障時,保證實時數據完整不丟失。相對管理信息系統而言,廠級監控信息系統通過安全網絡隔離裝置,將實時生產信息發送至管理信息系統中相應的鏡像服務器中。管理信息系統中所有關于生產實時信息可從訪問鏡像服務器處獲取。仿真研究系統從生產系統中獲取機組實時數據。最后,管理信息系統中設置必要的Web服務器,可將必要的信息在Internet上發布,以便于某集團對電廠生產經營情況的掌握,實現信息資源共享。視頻監控系統采用數字IP技術,運行在MIS網絡上。具體硬件及網絡組成如下。(1)控制網絡接口設備(采集接口機)提供信息系統采用的與下層控制網絡(DCS、水、煤、灰渣、脫硫

25、等)的數據接口設備,這些接口設備對于下層控制網絡數據的讀取應有嚴格的授權。信息系統不應對下層控制網絡進行修改、組態或對工藝過程進行直接控制,不應影響下層生產控制網絡的控制功能。(2)網絡單向隔離裝置為全廠過程控制計算機網絡的安全,信息系統中的生產實時數據可按完全單向的由實時歷史庫流向生產管理信息系統原則設計方案,設置單向物理隔離裝置(網閘)。 (3)交換機生產信息部分:2臺具有高度穩定性和可擴充性的核心交換機,具有全對稱多處理器的硬件體系結構的交換機,交換機結構形式為機架式工業交換機,路由交換機具有IP優化的網絡性能設計和優秀的網絡劃分功能,通過多條負載均衡的獨立的并行總線互連,在任意一個處理

26、器和網絡接口模塊出現故障時都不影響其它模塊,所有的功能部件(電源、系統總線、處理器模塊、風扇、網絡接口模塊等)均冗余熱備和可熱插/拔。管理信息部分:2臺具有極高的性能和可靠性的網絡核心交換機,交換機應支持1000MB和100MB雙絞線、1000MB和100MB光纖模塊。具有1000MB交換機所要求的高性能,高可靠性和組態靈活性。交換機可支持冗余引擎、冗余路由、冗余端口和冗余電源。 (4)數據庫實時數據庫: 保存電廠所有生產過程實時信息和計算、分析結果數據(2300MW機組點數按6萬點)的保存時間至少達到6年,經壓縮的數據恢復的掃描時間應不大于15毫秒。數據包括與OPC定義相同的數值(V)、時間

27、標記(T)與質量標記(Q),其時間標記必須是數據在DCS或其他實時控制系統中原始采集的時間,而不是生產信息接受到數據的時間。實時歷史數據庫軟件可通過分布式結構支持50萬甚至更大的標簽點個數,以滿足集團級需求;支持網絡中斷時的數據緩沖功能;實時數據的讀取可達2.5萬/秒(單客戶),并發訪問時可達更高。關系型數據庫:關系型數據庫有一個很好的安全性。一個關系型數據庫的訪問權限,允許數據庫管理員的實施需要為基礎的權限來訪問數據庫表中的數據。關系型數據庫支持的概念,用戶和用戶權限,從而滿足數據庫的安全需求。關系相關的特權,如創建權限,授予特權,選擇,插入,刪除權限,授權不同的用戶對數據庫的相應的操作。(

28、5)服務器和工作站要求管理信息系統數據庫服務器:配置兩臺UNIX或LINUX服務器(小型機)做數據庫服務器,雙機集群,配置高可靠性光纖存儲、冗余電源,用于管理信息核心應用系統。應用服務器:配置六臺PC服務器,用于辦公自動化系統和業務系統等應用系統,2臺作為關鍵應用服務器,4臺作為普通應用服務器。存儲系統:采用SAN存儲體系,具有數據保護、高可用性、多平臺支持等特性,利于投資保護;可進行RAID存儲方式的設置,支持36 drives(1.3TB)的存儲。實時歷史數據庫服務器配置:方案1:配置2臺服務器組成實時數據庫服務器集群,共享一臺普通外置磁盤陣列或設置存儲局域網(SAN)系統,磁盤陣列做RA

29、ID5,磁盤陣列的容量至少能滿足存儲3年或者一個大修周期歷史數據的要求。方案2:配置1臺容錯服務器,采用全硬件容錯結構的機架式容錯服務器,所有部件包括冗余的CPU及內存模件,冗余的I/O及硬盤模件,冗余電源和風扇,均應支持在線插拔。可靠性不低于99.999%。過程管理功能站服務器:功能站應采用安全、可靠、先進的機架式服務器,它們應可作為數據庫服務器的客戶機,從接口設備或數據庫服務器中獲取過程信息進行分析、計算和顯示,并將計算分析結果存入數據庫,供其它客戶機或系統調用。Web應用服務器:從網絡中獲取實時過程數據和從數據庫中獲取過程信息和計算結果,對客戶端服務請求進行響應,為生產運行管理人員提供過

30、程畫面監視、工藝參數查詢、歷史趨勢、考核統計、報表生成等基本功能,采用B/S結構。鏡像服務器:由于生產實時歷史數據庫與管理信息之間存在單向物理隔離裝置,因此設置一臺安全、可靠、先進的機架式服務器,用于向全廠信息系統提供生產過程實時數據(6)工作站要求網絡管理維護工作站:提供網絡管理維護工作站為網絡管理和開發人員專用,在功能站上應可對生產區信息管理系統網絡上的設備進行配置、管理和監視;設備故障報警和診斷;對網絡的安全進行監視;生產信息用戶權限管理;對實時信息數據庫進行維護和備份; 對生產信息功能軟件進行維護、修改、升級和二次開發。值長工作站:為全廠運行總值長專用,它應是連接生產與管理的紐帶,在值

31、長站上不僅可瀏覽全廠工藝過程參數,還應可對各功能站的計算分析結果進行調用,功能站上產生的優化運行建議和電廠領導的運行指令可以顯示到值長站上,作為值長向運行人員發出指令的參考。(8)防火墻及路由器在網絡出口,配置兩臺UTM設備,采用雙千兆與核心交換機連接,提供高通信帶寬。分別采用千兆與電信和網通連接。(9)機房建設要求綜合布線:應就整體個信息系統的計算機網絡結構化布線提出統一方案。數據通訊系統應通過網絡將系統設備連接起來,并保證可靠和高效的系統通訊。在進行結構化布線設計規劃的時候,應根據電廠的建筑布局、環境條件、網絡規模、信息流量和安全要求,在統一布線的基礎上對系統布線各子系統進行具體描述。網絡

32、布線中,中心機房以外千兆線路必須采用鎧裝光纜。遠距離線路應采用鎧裝光纜,集中控制室附近線路可采用超五類雙絞屏蔽線。在網絡系統中,應考慮在主要設備或設備部件的輸入端進行防雷處理,防止感應雷對系統的入侵。設備布置:方案1,設立信息通信中心機房,將所有設備置于機房內,在生產集中控制室布置二級交換機,需要通信的各生產區域中的控制系統通過超5類屏蔽雙絞線或是光纜匯集于此,在信息通信中心機房與集控室之間敷設單模鎧裝的光纜,連接至控制網絡接口設備;用戶終端分別放置于各相關生產部門辦公室內(綜合辦公樓等)。方案2:管理信息網絡接口設備、機柜、服務器等放置在綜合辦公樓機房;用戶終端分別放置于各相關生產部門辦公室

33、內(綜合辦公樓等)。采集生產實時歷史信息的系統網絡接口設備、機柜、數據庫服務器等放置在集控樓生產信息機房。信息系統功能方案生產管理部分功能方案是在“統一規劃、融合設計、分步實施、注重實效”指導思想下,對智慧電廠的生產信息與管理信息進行再思考、再設計,打破傳統信息化系統的人為數據分割,根據應用功能的關聯性和管理的需要,進行融合設計,形成以下五大功能部分。運行工況監視與查詢應包括:數據采集、過程監視、事件記錄、實時趨勢顯示、歷史趨勢顯示和數據查詢、實時報警、數據回放、自動報表六個部分。數據采集對底層控制系統生產過程數據進行采集,統一時標、描述、量綱,在實時/歷史數據庫中記錄生命周期的運行過程信息。

34、功能如下:該模塊提供API、OPC、ODBC、COM、TCP/UDP、RS232/485等豐富技術的通訊接口功能,采集各類型生產控制系統實時數據;數據庫標簽編碼方式、描述、測點量綱等均采用與電廠一致的方式; 數據采樣間隔時間為秒級,以滿足過程監視和分析計算的要求為準;數據采集的測點范圍應滿足過程監視和分析計算的要求,可實現靈活組態;應提供數據接口的采集狀態監視、測點配置等維護功能,便于系統管理和維護;應提供完善的數據緩存功能,以保證數據的完整性和連續性;應支持多種標準通訊規約、私有通訊協議及常用關系數據庫;數據采集平臺軟件應提供開放式的 I/O 驅動程序接口開發包,可以供用戶自行開發 采集驅動

35、程序以進行接口功能擴展,且開發過程簡單,代碼標準、易調試,開發周期短,開發的驅動程序穩定、可靠;采集系統數據應支持多種實時/歷史數據庫的數據寫入,包括PI、eDNA、VeStore、iH、Agilor、Insql、InfoPlus、PHD等。另外,采集系統數據轉發平臺也提供了轉發驅動開發包,用戶可以針對特定數據庫快速開發出適合自己的數據轉發模塊。過程監視對全廠生產狀況進行實時監視,通過生產流程監視圖、趨勢圖、棒狀圖和參數分類表等多種監視方式實時顯示各單元機組及輔助車間的主要運行參數和設備狀態。可以在各終端上對各生產流程進行統一的監視和查詢,實現生產數據信息的共享。針對運行操作、生產管理及設備管

36、理人員的不同要求,提供了多種完善、靈活的顯示方式,對生產過程進行有效的監控,指導相關人員完成生產過程、系統或設備分析,更好地進行操作調整與管理決策。功能如下:提供B/S模式的Web畫面展示功能,且畫面的切換和刷新速度很快;具備豐富的過程畫面顯示功能:包括流程圖、趨勢圖、棒狀圖、餅圖、參數列表、實時儀表盤、實時動畫、等功能強大美觀的顯示方式,以形象、直觀地顯示生產運行工況。提供過程畫面靈活高效的導航組織功能;通過鼠標可點擊畫面的任何測點形成趨勢。在過程畫面瀏覽的同時可方便查看測點的相關信息;能實現過程畫面的歷史回放,從而協助進行事故過程的分析。可定義用戶關心的主要畫面進行巡視。可以通過用戶自定義

37、的編程實現各種復雜的顯示效果。圖形、曲線及數據打印功能。能實現統一的界面展示方式,對所有工況監視畫面,提供完善的權限管理、配置管理功能;制作的畫面具有統一的界面風格,美觀大方。應具有極強的擴展性、開放性。畫面可隨意放大、縮小、旋轉且不會失真。需提供靈活的畫面繪制與組態功能,提供豐富的基本圖元及繪制操作功能提供專業的圖元庫。需提供功能強大的后臺腳本引擎,可以根據需要靈活配置各種動作和效果,腳本庫能夠根據需要擴充,可以實現用戶豐富的圖形展示和交互需求。需具有圖形組態功能和圖形庫,可方便生成各種內容豐富、界面友好的圖形畫面;能與國內外各種主流實時/歷史數據庫無縫連接,通用性強,節約投資,方便系統擴充

38、;事件記錄該軟件實現如下主要功能:DCS操作員站事件記錄的保存事件記錄的瀏覽事件記錄的查詢過程報警事件操作員站操作事件及其它系統事件SOE事件事件記錄打印機接口方式操作員站事件記錄文件下載方式實時趨勢顯示趨勢分析模塊從數據庫系統獲取實時及歷史數據,可以根據標簽號、標簽描述等進行精確查詢(模糊查詢)實現方便快捷的參數趨勢調用,還具有參數的歷史回放、參數曲線生成比較、多種趨勢顯示方式等功能。功能如下:系統可實現多種形式的趨勢顯示和功能,能滿足不同的層次人員的應用需求;支持各種復雜的組合計算;支持將多個趨勢靈活組織在一起進行分析的能力;模塊具有很好的組態性和開放性,功能靈活、方便;系統預定義的趨勢:

39、提供了趨勢預定義功能,以趨勢組的方式將重要的、各層管理者共同關心的數據點趨勢進行組織,放在公共區域中,授權用戶均可訪問這些事先定制好的趨勢;即點即得趨勢:提供在監視畫面上直接利用鼠標點擊產生趨勢的功能,可不同畫面中的多條趨勢組合到一副趨勢圖中;用戶自定義趨勢:授權用戶可以根據自己關心的信息測點進行組織,并保存到自己的工作區域內,測點的組織允許用戶按樹形方式進行;支持完善的趨勢顯示、分析功能,可滿足快速查看趨勢的要求,也可以對數據進行深入細致的分析。數據查詢以列表、曲線等方式查詢實時/歷史數據庫中的歸檔數據,并可方便地按時間/標簽檢索某一時間段內有關參數的變化情況,譬如生產指標、設備狀態、操作記

40、錄等。功能如下:應可按一定時間間隔檢索各機組全部或部分數據,包括過程參數、設備狀態、報警信息、操作指令等;歸檔數據應可以從任意一臺客戶機上授權后檢索,檢索方式應包括按時間段、按數據標簽、按報警情況、按數值、按狀態等,以及上述各項的組合(與、或)。 報警管理通過一體化平臺后臺腳本引擎,實現按照預設規則定期自動判斷告警觸發條件,當符合條件時生成告警信息,通過不同的方式如對話框、短信等方式提示用戶。從而將實時/歷史數據轉化為運行管理相關的告警信息。功能如下:所提示的信息應包括告警內容、告警時間、告警責任人、責任人聯系方式等必要的信息,便于用戶及時處理故障;報警功能依托于后臺腳本引擎,分析算法能夠實現

41、方便的擴展;報警的發布方式具有多種方式,包括對話框、短消息等,并且可以針對每一個告警設定權限,方便告警責任到人;提供歷史報警信息歷史查詢,方便查詢歷史告警記錄;一體化平臺架構,純B/S方式訪問。數據回放數據回放部分能實現歷史某一階段的快速回放,從而幫助用戶分析設備運行情況和查找故障發展和演變過程。功能如下:能夠結合系統內任一過程畫面展示的內容,查詢其中各參數歷史某一時間段的演化情況,真正實現運行快照連續再現。能夠認為調整回放數據精度,最細可以實現每秒取樣的精度;回放播放能夠實現快放、慢放、定格等操作;能夠隨時看到歷史回放的具體時刻,為用戶分析提供了最大便利。能夠將取樣的數據導入/導出為文件,便

42、于拷貝、轉移以及后續分析時使用。自動報表針對現代電力企業的管理特點和需求,根據需要靈活方便地生成各種統計報表。該模塊的主要功能包括:報表配置功能:通過Excel報表模板文件,定義報表的樣式,通過xml配置文件,對Excel報表單元格進行測點信息的配置。報表發布配置:可以對報表進行分組、分類,然后發布到B/S和C/S。定時報表生成服務:可以靈活配置自動生成報表的時間和策略,支持日報(每天生成一次)、月報(每月生成一次)、年報(每年生成一次)。支持多種報表,包括:運行報表、班報、日報、月報和年報、經濟指標報表、考核指標報表等類型的報表。報表發布功能:可以通過B/S進行發布,方便用戶瀏覽、查詢、下載

43、、生成、刪除和修改報表。具有強大的報表組態功能:可以定義報表的計算類型、樣式、計算模式等,從而形成各種不同需求的報表。強大的后臺腳本引擎的支持,可以實現復雜的報表統計算法。制作的報表美觀、實用。運行統計與考核該模塊應該具備使運行人員在監盤調整的同時能清晰地看到自己所管轄機組和所在單元各項指標的完成情況,以及各崗位人員在此指標下的個人收入狀況。同時各級管理人員隨時可看到運行機組的參數及獎罰情況,以其指標得分情況分析判斷各運行值別的工作質量。把運行人員-機組主要參數-個人收入之間通過運行考核系統緊密地結合在一起。 具體功能如下:應具有靈活多樣的設置功能,可以滿足不同現場情況對于該功能模塊的不同要求

44、。在績效考核的內容、方式、方法設置方面,提供完善的前端界面和靈活的設置手段。可以滿足多個機組、多個指標、多種方式近乎隨意的設置,最大限度的保證系統應用的簡便、快捷。能對每個測點數據進行驗證,以校驗測點數據是否有效,從而確保考核結果的準確無誤。根據指標考核周期,系統自動進行數據采集與處理,并實現指標計算、考核評分,最后保存指標考核數據。支持免考時段設置和手工錄入數據,能對任意指標任意時間段進行重新考核,確保考核數據的正確 。采用實時考核的方式,實時計算指標最優運行區間,達到實時指導的效果;支持定時(每月)和動態考核模型調整(如指標目標值),及時反映機組當前所能達到的最佳工況支持不同工況(如負荷)

45、下指標目標值的計算,算法包括經驗公式法、插值法和定制的任意算法 。支持批量和單個考核條件的設置(如負荷率大于50%),支持考核區間劃分評分和得分公式評分等 。支持指標實時值、平均值、最大值、最小值、增量值、積分值等多種考核數據類型,支持自定義算法 。能夠根據倒班表和值班時間表進行統計查詢,實現各個指標、指標總分的排名,包括每個機組的各個值次的排名、每個單元各個值次的排名、所有機組各個值次的排名等。能根據月度獎金和獎金分配規則,按指標考核的排名先后分配各部分獎金到各個崗位,最后分配到各個運行人員。結合指標的實時考核與實時排名,可以實現獎金的實時計算和展示。支持全面的精細統計查詢。(2)考核內容要

46、求:安全性考核:基于安全性的考核,如為防止設備受損的參數(主汽溫、汽壓、爐膛負壓等)越限情況(次數、強度、極值等)考核;可以按值、天、月、季、年等方式分別查詢,形成各種報表,方便對運行的監督管理;也可以根據用戶需要,可將其轉換為量化考核指標。經濟性考核:基于經濟性的考核,如運行小指標考核、經濟指標考核等;將標準煤耗、廠用電率等大的計劃指標,按工種、設備、崗位層層分解成具體的技術經濟小指標, 并將其落實到車間、班組及個人,定期檢查與評比。性能計算性能計算模塊利用高效有序的數值計算引擎,對面向具體設備、系統、機組搭建的性能數學模型模塊進行在線計算,量化其各項性能參數,從而達到性能監測的目的。性能計

47、算主要包括機組級指標計算和全廠指標計算:機組級性能計算指標包括:反平衡鍋爐熱效率、排煙熱損失、化學未完全燃燒熱損失、機械未完全燃燒熱損失、散熱損失、灰渣物理熱損失;空氣預熱器漏風率、空氣預熱器效率;給水泵汽輪機用汽量、輔汽用汽量、軸封漏汽量、汽輪機的各段抽汽流量;正平衡和反平衡的發電標準煤耗、正平衡和反平衡的供電標準煤耗;汽輪機熱耗率、汽輪機內效率、高壓缸效率、中壓缸效率、各加熱器上下端差、機組補水率、凝結水過冷度、凝汽器端差等;廠用電率;主要輔機電耗率;主要輔機的單耗。對于供熱機組,計算指標還包括:供熱量、 供熱比、 熱電比、 供熱煤耗等。廠級性能指標包括:全廠發電量、全廠廠用電量、全廠負荷

48、率、全廠熱耗率、全廠汽耗率、全廠供電煤耗、全廠發電煤耗、全廠廠用電率、全廠補水率、全廠鍋爐效率等。對于供熱機組,計算指標還包括:全廠供熱量、供全廠熱煤耗等。耗差分析耗差分析模塊針對熱力系統設計、設備狀況、運行環境(負荷和背壓)、運行方式及控制水平五大類原因造成的煤耗偏差做出精確分析。耗差分析包括可控耗差和不可控耗差指標計算。可控耗差包括:主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱汽溫度、鍋爐排煙溫度、煙氣含氧量、飛灰含碳量、給水泵汽輪機用汽量或者電動給水泵用電量、廠用電率、凝汽器真空、鍋爐給水溫度、各加熱器端差、過熱器減溫水流量、再熱器減溫水流量。不可控耗差包括:再熱器壓損、燃料發熱量、高壓缸效率、中壓缸效

49、率、輔助蒸汽用汽量、機組補水率、凝結水過冷度、軸封漏汽量等。運行優化應包括:工況分析、吹灰優化、鍋爐燃燒優化、凝汽器冷端優化、啟停優化五個部分。(1)工況分析該模塊能記錄典型工況下主要參數、設備狀態及效率等;典型工況分析與建模;通過工況分析模塊對各機組運行情況進行查看、分析,以數據、圖表的形式向用戶展示查詢、分析的結果,從而輔助運行人員進行最優的運行操作指導。具體功能如下:自動建立機組在不同煤質和環境下的,負荷40MCR、50MCR、60MCR、70MCR、80MCR、90MCR、100MCR的典型工況數據庫;實時運行工況與歷史最優工況進行全方位地對比分析,找出當前工況與歷史最優工況的差異,找

50、出經濟性、安全性、環保性指標最優的情況,從而作為運行優化的輔助指導;方便地查詢歷史的最優工況情況;提供很強的工況趨勢分析功能,可以對不同的工況進行深入分析,以掌握機組運行的各種規律;可以和試驗工況和設計工況進行差異對比和分析;軟件使用方便,提供很強的配置和組態功能。對于運行優化的決策有指導和輔助決策價值。(2)吹灰優化對各主要對流受熱面的積灰結渣,鍋爐爐膛出口溫度進行在線監測和分析計算,并實時顯示分析結果。同時以機組設計和正常運行工況為基準,從爐膛清潔度對機組效率影響的角度定量查找機組運行能耗率高于設計能耗率的原因,從而為系統設備的維護,檢修以及運行參數的調整提供指導和決策,實現鍋爐受熱面的優

51、化吹灰和鍋爐爐內燃燒工況運行指導,最終達到節能降耗、提高機組運行經濟性和安全性的目的。具體功能如下:能實時監測準確顯示熱效率及各項熱損失;能實時監測準確顯示各受熱面的污染率;提供的吹灰優化指導,避免該吹時不吹、不該吹時繼續吹掃的不合理吹灰方法能對現場減少爆管,提高安全運行性能有很好的幫助;能實時監測準確顯示鍋爐內部的煙氣溫度分布;能實時監測準確顯示不可信測量參數顯示;能準確顯示實時數據和歷史圖形、曲線;能夠實時對機組運行、監測參數和計算結果等進行儲存,查詢及統計報表。提供對鍋爐受熱面:鍋爐爐膛、屏過、高過、高再、低再、低過、省煤器、空氣預熱器等全面的鍋爐污染率監測;實現各受熱面污染程度的量化和

52、“可視化”。通過提供受熱面“污染率”界面顯示,能夠根據受熱面積灰特性和運行狀況,實時準確反映爐內各受熱面污染狀態并對實時對運行人員提出優化吹灰指導;(3)鍋爐燃燒優化可從機組硬件測量設備、優化模型和閉環控制三個方面進行綜合開發。對煤粉管道進行相應改造,在磨煤機出口煤粉管道上加裝煤粉分散器和相應的控制閥門裝置或者加裝煤粉流量平衡閥,優化煤粉從磨煤機到燃燒器的分布,準確地平衡煤粉和空氣流量,改善煤粉分配,提高鍋爐性能;引進國外先進的測量器件對風、粉、煤、灰等參數進行精確測量,為燃燒優化控制系統的成功運行奠定堅實的基礎;可采用基于工況劃分的數據建模方法建立鍋爐燃燒模型,通過最佳運行模式規則的數據挖掘

53、,尋找最優化工況(低NOx燃燒工況),智能地選擇合適的鍋爐控制參數的組合模式,以此為基礎優化現有DCS控制邏輯,采用規則控制替代現有的反饋控制,達到NOx排放與鍋爐效率二元優化目標的最優化閉環控制。(4)凝汽器冷端優化在凝汽器真空耗進行綜合分析,在分析機組冷端總耗差值的基礎上,對汽輪機冷端系統,包括凝汽器、冷卻塔、循環水泵、汽輪機低壓末機組等子系統的數學建模的基礎上,實現各子系統的運行狀態監測、定速循環水泵運行方式、最佳真空的定值優化等功能。(5)啟停優化 能對機組啟停參數及操作過程的分析,對照有關設備和系統標準曲線參數進行啟停評估,建立不同工況下的啟停優化方案,指導運行人員以最經濟最安全的方

54、式進行操作。主要功能包括:可以實時對比當前啟停過程和歷史最優、標準啟停過程存在的差異;可以分析歷史啟停和歷史最優、標準啟停過程存在的差異;提供完整的啟停過程各項消耗的統計結果;可提供啟停過程的評估,包括機組啟動時間、輔機啟停時機、曲線、燃油、廠用電、金屬超溫等。負荷優化分配傳統的自動發電控制(AGC)是根據中調負荷指令來調整單元機組的出力。隨著電力市場的發展,發電企業在機組負荷分配方面將有一定的自主權,以利于全廠整體效益的提高。在此背景下,中調下達的負荷指令將不是針對單個機組,而是針對全廠的總負荷指令。負荷優化分配模塊在保證機組安全和滿足電網負荷要求的前提下,通過綜合分析進行負荷二次分配。最大

55、限度地減少機組主、輔機設備的壽命損耗,降低全廠供電煤耗,以提高全廠的運行效率。主要功能包括:負荷指令的接受功能:支持操作員輸入指令模式、96/288點負荷曲線模式和NCS、AGC或其他生產調度指令三種運行模式。能對信號判斷與故障處理功能,避免出現錯誤的負荷調度;具備準確實用的煤耗特性曲線確定方法,通過優化統計方法實現機組煤耗率特性曲線的準確評估方法;充分考慮機組出力限制,實現多約束條件下極值求解問題;多種約束條件下的動態規劃負荷優化分配算法。結合機組主、輔機運行狀況及其他安全因素,利用科學的分配方法,在保證機組安全和滿足電網負荷要求的前提下,通過綜合分析進行負荷二次分配。自動生成各臺機組的運行

56、負荷曲線和負荷分配建議,以直觀、友好的界面反饋給用戶(值長站、監控站);分配結果可以進行顯示打印,也可以經過值長確認后傳送到機組協調控制系統。控制系統優化隨著機組自動化程度的不斷提高,控制系統的調節品質對機組安全、穩定、經濟運行起到越來越重要的作用。盡管近年來現代控制理論發展很快,而且計算機的迅速發展為復雜控制器的實現提供了必要的硬件基礎,但在工業控制中廣泛采用的仍是PID控制器。但是,實際工業過程控制中PID控制器的參數常常處于非“最優”狀態,這些參數通常是憑經驗整定出的,因而控制效果不能達到最佳。盡管目前已有很多整定方法,但大多局限于理論研究,還不為調試人員采用。具有的功能如下:提供過程模

57、型辨識方法,可以很方便地獲得系統模型并進行驗證;給出整定方法的自動實現,用戶只需輸入所辯識的過程模型,即可實現參數整定;能實現PID參數和實際控制系統DCS的PID參數進行快速轉換;可比較各種整定方法優劣,從而為整定實際PID控制器參數提供參考;提供的算法理論應先進且實用,算法應通過了反復的理論和實際數據的驗證;閉環辨識可以在不切除自動的情況下可獲得過程的傳遞函數數學模型,便于進行控制系統的優化調整;具備數據采集與存儲功能;具備傳遞函數開環辨識功能;具備傳遞函數閉環辨識功能;控制器參數整定功能。應力與壽命管理能根據工藝系統和設備本體參數的變化,對工作在惡劣環境下的重要部件和設備進行應力計算、分

58、析和預測;也可按一定周期對過程的歷史數據進行評估并將計算結果存儲、積累起來,以便從中推導出總體損壞因數,為機組(設備)狀態檢修提供參考。設備應包括汽包、管道、換熱面(過熱器、再熱器、省煤器、除氧器)、轉子、汽缸、螺栓等。具體功能如下:實時轉子溫度場計算;實時汽缸溫度場計算;汽輪機部件壽命評估;汽包應力與壽命計算;聯箱應力與壽命計算;實時轉子溫度場和應力計算。設備狀態監測與故障診斷提供基于數據庫和專家系統的主機和主要輔機以及輔助系統故障診斷功能,通過實時分析出主機設備的故障原因、故障點,并提供排除故障的處理辦法,通過診斷軟件,能夠實時分析出主、輔機設備的故障原因,故障點并提供排除故障的處理辦法。

59、通過對設備參數的全過程監控與故障診斷,為設備狀態檢修提供決策支持。具體功能如下:應進行設備啟/停統計,累計運行時間;監測設備參數變化情況,應包括:歷史記錄、參數曲線等,應根據累計運行時間、劣化狀況,提供狀態檢修決策支持,設備檢修提示。設備性能預測,應進行安全余量計算以及劣化分析,結合各主要部件的原始資料、歷次缺陷情況、有無返修情況等設備基礎資料,分析主機和主要輔機設備的故障原因,并能通過設備基礎資料的分析預測可能出現的故障情況,通知運行操作人員。并進行設備故障預報警;主機和主要輔機故障診斷,應監視主、輔設備運行參數,當運行參數偏離正常值時,分析其原因,以此為基礎進行在線運行故障的診斷,提供具體

60、對策和處理措施,指導運行人員進行運行調整和處理;將某電廠已具備的功能如鍋爐爐管(包括水冷壁和過熱器、再熱器爐管)檢漏,汽機推力瓦磨損,汽機振動分析(TDM),空氣預熱器冷端溫度分析等整合到系統中。故障診斷系統至少應包括鍋爐、汽輪機及發電機的主要部件、送、引風機,一次風機,空氣預熱器,給煤機和磨煤機、電動給水泵組、其他10000V設備及電氣400V PC設備、主要的輔助系統,包括化學水處理系統、凝結水精處理系統、輸煤系統和除灰、渣系統等。數據歸類統計該模塊應完成參數越限統計、主輔設備啟停次數統計、控制系統運行統計、聯鎖保護動作統計等統計分析功能。統計信息與相應分析系統銜接后,可以協助分析故障點、

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