大唐河北分公司耗差分析系统案例.doc

大唐河北分公司耗差分析系统成功案例一、项目概况 “节能减排”已经成为国家的一项基本国策，随着集团公司的迅速发展，发电机组的日益增多，节能减排已经成为落实集团公司科学发展的重要抓手。为全面加强集团公司节能减排管理，进一步提高节能减排管理水平，集团公司需要建立一套完整、统一、科学的节能减排管理体系，为实现集团公司科学发展，创造“中国大唐”品牌打下坚实的基础。耗差分析是节能减排的重要手段，建设耗差分析系统是建立节能减排管理体系的重要内容。利用信息化技术，建设覆盖集团公司三级责任主体的耗差分析系统，实现对节能减排主要指标的实时监控、动态对标，提高集团公司节能减排的集团化、专业化管理水平。根据大唐集团公司的三级耗差分析系统河北分公司需要建立河北分公司耗差系统，建设大唐河北分公司与下属发电企业之间的生产实时信息平台。使分公司能够及时的掌握所有发电机组重要安全生产实时信息（如负荷、电量和机组主要参数等）和火力发电机组主要环保排放信息（如烟尘、二氧化硫、氮氧化物等），对下属企业进行科学决策和指导；目前大唐分公司下属有四个火电厂、五个风电和一个水电厂。该耗差分析系统采用亚控的KingHisrian为核心，实现了电厂数据的采集、存储、分析及展示。二、项目特色l 实现公司下属所有电厂的数据共享，远程可以看到电厂的运营情况；l 具有压缩能力的历史数据库能保存长期产生的海量数据；l 接口丰富方便实现与集团系统的统一连接。三、系统架构l 系统架构图根据系统网络层次和功能不同，将整个系统划分为三个层次，从下到上依次为：系统数据层、数据采集与网络传输层、应用层。系统结构如图1所示：图1：系统结构图l 主要软件产品工业数据库软件北京亚控工业数据库KingHistorian软件采集、计算、报警、展示软件大唐先一软件关系数据库-Orccle数据库l 通讯方式 各电厂与河北分公司采用VPN的通讯方式联接。河北分公司与每个电厂建有VPN专线，为视频会议专用，做为电厂与河北分公司数据通讯。l 耗差分析系统介绍1. 系统数据层负责汇总各电厂实时数据及管理信息，如火电厂机组负荷、锅炉效率、主蒸汽流量、主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽参数、排烟温度、给水温度、耗差信息、性能计算指标等参数；风电场参数风速、风向、风力发电机状态；水电厂水轮机转速、水轮机额定转速等。各电厂都装有SIS系统。2. 数据采集与网络传输层每个电厂放一台接口机采集电厂的数据。在河北分公司放一台接口机汇总各电厂的数据传到工业库。数据采集器布置在系统数据层，在网络断开的情况下，数据可以在采集器中进行缓存，网络正常通讯后，缓存数据可以上传到工业库。河北分公司与下属电厂是通过VPN方式联接，带宽理论值为2M。能够满足系统需求。3. 应用层应用层主要由冗余工业库、关系数据库、计算软件、报警软件、展示软件、web发布软件组成。工业库主要存储各电厂来的数据。计算软件从工业库读取数据后经过计算回写到工业库。其中把计算公式存到关系数据库。计算软件主要对采集的点进行日周月年的计算。报警软件主要对电厂的数据进行报警处理。另外关系数据库也存有报警数据。展示软件是把各个电厂的数据通过趋势、报表、饼图等展示数据。l 工业数据库KingHistorian应用采用北京亚控工业数据库软件KingHistorian进行历史数据存储，系统中部署两台数据库服务器，采用磁盘阵列方式存储数据，由于计算机软、硬件系统都存在不可避免的故障风险，为保证系统的安全性和数据的完整性KingHistorian采用集群冗余配置。本项目中数据采集软件向工业数据库软件KingHistorian写数据通过数据接口API接口。计算数据、报警数据及展示数据都是基于工业数据库为基础。其中计算报警软件通过数据库的API接口进行数据的交互。本项目经过反复论证和实际测试验证，工业数据库KingHistorian达到性能指标及主要功能如下：（1）工业数据库可以在线连续存储，并达到15万条记录/秒的存储速度，单客户端单点查询速度达到20万条记录/秒，稳定支持256客户端并发查询。工业数据库单台服务器可以支持100万点的数据点。（2）工业数据库支持从OPC Server、IO Server、文件系统获取数据，具有变化压缩、死区压缩、尖峰死区压缩、旋转门压缩四种数据压缩方式，可压缩掉25%95%的数据。（3）工业数据库提供丰富的数据访问接口，如API、ODBC、OLEDB（ADO）、SDK等。提供150个以上的API接口函数，可以使用C、C+、 C#、VB等语言进行数据库开发。支持JAVA数据访问接口，用户可以实现跨平台数据库操作。（4）在系统崩溃、突然掉电、程序异常退出后，工业数据库可以保证数据文件完整有效。工业数据库支持集群冗余方式，可实现变量镜像、数据镜像、安全镜像等，支持镜像缓存，支持系统的备份与恢复。（5）工业数据库持用户对数据的存取授权和控制，防止非法用户的入侵。工业数据库具备完善的数据安全和基于角色的用户权限管理功能。四、系统功能1. 分公司汇总信息系统首页展示河北分公司整体的生产实时情况和能耗情况，如下图所示，以表格形式展示分公司总体的装机容量、负荷率、日累计发电量、开停机台数等信息；以趋势图形式展示分公司的实时负荷和火力发电实时供电煤耗信息；以柱状图形式展示分公司近2周时间的日发电量信息；以饼图的形式展示分公司日累计发电量的构成信息（火电、风电、水电）。分公司用户可对分公司整体情况一览无余。2. 耗差信息浏览查询机组耗差主要指标的实际值、目标值（运行基准值）、指标偏差及煤耗偏差，并按照集团公司耗差分析技术规范中对耗差分析指标体系的描述，根据机组各项耗差分析指标对机组经济性的影响程度，将耗差分析指标分级展示，其中：一级指标为供电煤耗；二级指标为汽轮机热耗率、锅炉效率、发电厂用电率；三级指标为影响二级指标的主要因素（小指标）。影响火电机组锅炉效率的三级指标：排烟温度、烟气含氧量、飞灰可燃物、灰渣可燃物、空气预热器漏风率、入炉煤低位发热量等。影响火电机组汽轮机热耗率的三级指标：主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、再热压损、高压缸效率、中压缸效率、凝汽器真空度、凝汽器端差、凝结水过冷度、给水温度、加热器端差、补水率、过热器减温水量、再热器减温水量等。影响火电机组厂用电率的三级指标主要为6kv以上的主要辅机的耗电率，包括：吸风机耗电率、送风机耗电率、一次风机耗电率、磨煤机耗电率、排粉机耗电率、给水泵耗电率、循环水泵耗电率、凝结水泵耗电率、电除尘耗电率、脱硫耗电率、脱硝耗电率、输煤耗电率、公用系统耗电率等。（上述对影响厂用电率的三级指标的管理需要厂级电能计量系统的支持方能实现。）3. 耗差指标综合查询分析系统可集中展示分公司系统所有机组的耗差信息，用户可根据预定义或自定义的分类条件进行分类筛选对比分析（例如地域、供热方式、机组容量等）。用户通过此模块对煤耗影响的主要指标进行综合对比分析，有针对性地对具体机组或对同类型机组、地域等进行对比分析，分析其实时值，月平均值及历史趋势曲线。展现形式如图所示：4. 实时信息浏览查询在分公司实时信息界面中点击具体实时信息浏览名称，即进入分公司生产实时信息页面，如下图，以表格形式展示分（子）公司下属基层单位各机组的装机容量、实时负荷率、日累计发电量、开停机信息和脱硫设备开停等信息；以趋势图形式展示分（子）公司的实时负荷信息；以柱状图形式展示分（子）公司近2周时间的日发电量信息。5. 数据统计分析数据统计分析模块包括指标透视分析、指标对比分析、指标告警、事件告警、统计分析报表等分析功能。对于关键的指标数据，系统提供全局的指标对比分析功能，方便用户根据多种角度和标准对指标数据进行对比分析。1）时间标准对比分析：以时间维度的相关数据为对比的标准比较，让用户对于数据的变化进行衡量，做出判断。对比的方式包括：l l与同一指标的前一时期的数据对比（环比）；l l与同一指标的去年同期的数据对比（同比）；l l与同一指标的历史达到的最好水平比。2）空间标准对比分析：以相似空间、先进空间和扩大空间的同类对象进行比较，让用户对于该指标数据在具体空间内的定位有所了解。对比方式包括：l l与同公司同地域的机组的对比、排名；l l与同容量等级机组集团内其他机组的对比、排名；l l与同等级机组行业内的最优机组的对比、排名。3）计划标准对比分析：以集团公司提出的各种计划指标、达标指标进行对比，了解计划完成情况或达标情况。如与集团公司生产目标、节能减排目标确认值等计划标准进行对比分析，计划完成情况一目了然。6. 统计分析和报表系统以报表的方式实现统计分析功能，方便用户在信息浏览、数据分析的基础上，根据统计分析报表，对日常安全生产和节能减排管理工作进行辅助决策，主要报表应包括：1) 耗差分析报表分公司机组主要耗差指标实时报表、分公司机组主要耗差指标周（月）报表、机组煤耗信息周（月）报等等；2) 生产实时信息报表分公司机组主要参数实时报表、分公司机组主要参数周（月）报表等；3) 环保信息报表例如分公司环保信息实时报表、分公司环保信息周（月）报等。五、项目总结通过工业库所存储的历史数据，可以方便的统计出各电厂机组耗差主要指标的实际值、目标值、指标偏差及煤耗偏差，对具体