智慧电厂信息化建设解决方案

1、智慧电厂信息化建设智慧电厂信息化建设智慧电厂信息化建设解决方案目录 TOC o 1-5 h z 第1章综述9. HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 电厂信息化的定义 .9. HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 电厂信息化建设的目的和意义 9 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 迫切需要信息化建设 9 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 统一规划使得建设更具规范性 2 HYPERLINK l bookmark12

2、 o Current Document 实现电力企业数据共享2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 降低信息化建设的总成本 3 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 规划原则3. HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 系统性和完整性 .3 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 实用性和先进性4 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 标准化和开放性4 HYPERLIN

3、K l bookmark24 o Current Document 安全性和可靠性4 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 经济性和灵活性 .5. HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 标准和依据5. HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 第2章总体结构9. HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 规划的总体目标.9. HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 电厂信息化结

4、构模型9 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 电厂信息化总体功能结构10广义控制系统(广义DCS 1 1厂级监控信息系统(SIS) 11仿真研究系统(SIMU)1.1管理信息系统(MIS) 1.2视频监控系统(VMS)1.2 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 硬件支撑环境13 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 第3章广义控制系统(广义DCS) 15 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 系统定义、范围1

5、5 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 系统功能要点15 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 第4章厂级监控信息系统(SIS) 1.7 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 定义和范围17 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 系统建设原则17 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 系统功能.18 HYPERLINK l bookmark56 o Current

6、Document 数据采集与处理 18 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 运行工况监视与查询 1.9过程监视 1.9事件记录20实时趋势显示20历史趋势显示20数据查询20 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 运行统计与考核21运行统计与考核 2 1生产日志 21自动报表21 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 性能计算与分析22性能计算22耗差分析 22运行优化23工况分析23操作指导23吹灰优化23锅炉燃烧优化23凝汽器冷端优化 24 HYPER

7、LINK l bookmark64 o Current Document 负荷优化分配指导24 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 控制系统优化24控制系统诊断24控制系统优化25 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 应力与寿命管理 25 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 设备状态监测 25 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 设备可靠性管理 26 HYPERLINK l bookmark74 o Cu

8、rrent Document 设备可靠性指标统计分析 26 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 设备定期切换试验管理 26 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 设备检修辅助决策2 6 HYPERLINK l bookmark80 o Current Document 机组在线性能试验27系统管理 27 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 系统组成和结构27 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 系统总体要求

9、 28 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 实时/历史数据库系统29 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 硬件及系统配置 .31网络规划和配置3 1交换机32数据库载体32 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document 数据采集接口设备 .33功能站和客户机33外围设备33软件要求34操作系统34数据接口软件 34数据备份软件 34应用软件开发和生存期环境35 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 系统实施35 HY

10、PERLINK l bookmark94 o Current Document 第5章 仿真研究系统（可选）37 HYPERLINK l bookmark96 o Current Document 定义和范围37定义37范围37 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 系统功能39总体功能39完善的培训功能39设计改造方案验证功能 4 0 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 控制系统研究功能.40 HYPERLINK l bookmark102 o Current Document 运行分析研究功能.

11、40 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 事故再现及事故预想功能40 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 仿真研究系统运行功能40正常运行工况41非正常运行工况4 1 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document 教练员功能41工况选择/保存功能42冻结/解冻42故障功能42 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 外部参数设置功能.42回退功能43事件记录43重演功能43快存功能43模型的加速与减速.43学员

12、成绩评定功能.43成组故障功能4 3运行监视功能 44工程师站功能.44面向工程技术人员的工程图形化建模环境 44友好的图形界面44友好的建模环境44模型维护功能44实时数据库功能45图形组态功能45开放的模型算法库 .45各种教练员台功能构置扩充功能 45组成和结构45培训环境45仿真机硬件系统.45仿真服务器46DCS工程师站（虚拟DPU站）46DCS操作员站46网络设备和外围设备46仿真机软件系统.47计算机系统软件47仿真支撑系统软件.48模型软件49教练员站软件49工程师站软件49DCS监控系统软件49就地操作站软件50盘台软仿真软件50通讯软件50网络和接口 51第6章视频监控及视

13、频会议系统52视频监控52系统设计原则.52集团公司对电厂监控点布设原则要求 5 3火电工程53水电工程53系统总体架构.53组网方式及其功能要求54集团公司总部54基层单位56广域网络要求.57与视频会议的集成57基建期到生产期的过渡 5 7监控位置的变动58生产期电厂视频监控系统 58第7章管理信息系统(MIS).61定义和范围61建立以EAM为核心的信息系统61系统建设原则63基建期模块.64办公自动化管理.65项目计划管理 .66项目费用管理 .66项目安全管理 .67项目质量管理 .68项目达标投产管理69财务管理系统.69项目材料管理70项目设备管理71工程文档管理 72综合查询与

14、决策支持系统 73系统管理与接口 74生产期模块74办公自动化75设备管理76维修管理76运行管理77物资管理78财务管理79人力资源管理.80燃料管理8.1技术监督管理.82安全管理.82计划统计管理 84生产技术管理84工程项目管理 85档案管理 .86班组建设管理 86党工团建设 .87综合查询.87安全经济分析 88竞价上网辅助决策 89系统维护管理89MIS 网络及硬件环境 90系统软件要求91操作系统9.1数据库92软件架构 92平台要求92编码体系93管理信息系统从基建期到生产期的过渡 93数据规划95实时数据采集： .95实时数据的应用：95实时数据的镜像及数据发布： 95MI

15、S 业务数据的录入和生成 96通过数据抽取实现决策支持 96通过数据接口适配器来实现集团级数据接口 97同集团业务系统的数据交换 97同分公司业务系统的数据交换 97生产实时数据的上报98信息发布到门户 98第8章数据安全与系统防护 99一般要求99安全网络结构（参见图2-3） 99网络防病毒和防非法入侵策略 1 00实时/历史数据库安全 1.00应用软件的安全可靠性1.01数据安全备份.101系统冗余措施.101数据资源访问控制 1.01安全管理和网络管理 1.01第9章分步实施1.03实施进度的总体规划 1.03实施步骤及工程概算1.09初步设计阶段109管理信息系统基建期部分 1.09管

16、理信息系统生产期部分 1.09信息系统工程概算 1.09出厂验收试验和要求1.11试验步骤.1.11日程安排 112设备1.1 2试验失败.112现场验收和试验要求 1.13硬件系统验收1.13SIS/MIS 应用软件系统验收1 14数据和文件1.14硬件资料.114软件资料 1.15用户手册 1.15软件文件 1.15工程实施对开发商的要求 116合作伙伴服务的评估 1.17合作伙伴的实施能力1.18对实施方案进行评估1.18合作伙伴对项目的商务报价 119第10章规划的意义及经济性比较 1.20提高投资的有效性 1.20目标明确避免盲目投资1 20统一规划平衡投资比重 1 20分步实施有效

17、利用资金 1 20提高集团化管理水平1.21发挥集团化管理的优势1 21加强集团化管理意识和手段 1 22提高集团总体效益1.22电厂信息化建设解决方案V3.0-IX电厂信息化的定义电厂信息化可以定义为：综合利用计算机技术、网络技术、软件技术等现代 信息技术，融入先进的管理思想和技术策略，建立贯通发电企业生产经营管理各 环节的信息网络，对企业各环节产生的信息数据进行采集、分析、处理、控制和 反馈，并通过信息网络实现信息资源共享，实现电厂生产经营管理的智能化和自 动化，达到提高企业现代化管理水平，提高企业经济效益，提高企业市场竞争能 力的目标。企业构建“信息化电厂”，将大大加快电力企业信息化的进

18、程，全面 提升电力企业形象和市场竞争的综合实力，加速推进电力事业的飞速发展。本规划提出了利用信息技术提升电厂竞争力即电厂信息化建设的规划方 案。在电厂先进控制系统和安全高效的网络平台、数据库平台基础上，用先进的 管理思想和信息技术对电厂的生产经营管理和生产系统进行统一规划，提出电厂 信息化建设的解决方案，使信息技术与工业技术、管理手段全面融合，从而提升 电厂的生产经营管理水平，增强企业核心竞争力。电厂信息化建设的目的和意义信息化的过程不是一个纯技术的工程，而与组织机构、管理模式、工作流 程、人员素质等多种非技术因素相关。应该将信息系统建设纳入企业战略的范畴 统一规划，从企业生存、市场竞争和客户

19、服务需求角度看待信息化建设。规划的 缺失导致系统建设处于分散状态，分散的系统又导致企业管理层感受不到信息化 带来的效益。因此电厂信息化建设规划具有如下意义：迫切需要信息化建设在当前的电力市场环境下，电厂信息化建设是要“充分利用电厂的生产和经 营数据，合理规划生产管理流程，实现计算机管理和辅助决策，为电厂的经营目 标服务”。从需求来看，要求电厂的管理信息系统以企业内部网为依托，以经济 分析、成本管理和报价辅助决策为目标，在对大量生产、经营、交易的实时和历 史数据信息进行有效组织和控制的基础上，运用最新的计算机技术、电力经济分 析方法和决策分析模型实现生产经营指标动态分析、投入产出比较、电价趋势分

20、 析、预报以及报价方案分析、评估等功能。因此，在电力市场环境下电厂信息化的建设，通过数据挖掘、决策分析等技 术手段，将电厂的全部信息整合在统一的平台上，采用合理的决策分析模型，对 企业的生产成本、设备折旧、物资消耗、报价策略进行分析，为管理者提供智能 化的决策支撑，并结合先进的管理理念，依据对电厂物资流、资金流、工作流的 合理规划，使电厂的业务管理流程化、规范化，满足电厂竞价上网的需求，达到 追求最大利润的目标。统一规划使得建设更具规范性从20世纪60年代起步的电力行业信息化，经过 40多年的发展，形成了一定 的规模，但由于各电力企业独立规划和运作，始终没有形成统一的信息化标准规 范，加之复杂

21、的专业应用使得发电企业各职能部门只根据自身的需要单独立项， 开发功能单一的专用系统，很少考虑系统的开放性，信息资源没有得到充分利用， 这些系统功能不同，开发工具不同，结构也存在很大差异，最终形成众多的信息 孤岛，给企业领导的经营和决策带来诸多不便。电厂信息化建设规划在技术层面上，采用标准的接口技术、编码规范和数据 指标体系等，来构建电力企业的统一信息平台。该平台自底向上包括了基础平台、 业务平台和决策支持系统平台。基础平台的建设包括网络平台、安全平台、数据 库平台、应用支撑平台等。业务平台包括各种业务应用子系统和生产管理应用系 统的集成。决策支持层平台则是为公司管理层提供决策支持的智能系统。实

22、现电力企业数据共享电厂的数据根据其采集手段和应用范围的不同可以分为以下三类：生产过程 控制系统数据、SIS数据、管理信息系统数据。? 生产过程控制系统数据：生产过程中的实时数据，来自于各生产控制系统， 通常为自动采集，因此数据具有真实、量大、频率高等特点。? SIS数据：包括全厂各个过程控制系统生产实时/历史数据、SIS各应用模 块产生的计算分析数据，具有准确、及时、量大、刷新频率高等特点。? 管理信息系统数据：是电厂级的管理数据，采集手段主要依赖于人工录入， 部分存在与SIS的接口，而基础数据的组织又与电厂管理的深度和细度密 切相关，因此其准确性、数据量大小、更新频率存在差异。对于电厂如此庞

23、大的数据源，需要全面、统一地对数据进行规范、分类的管 理，以方便存储和检索，有效地分析数据。只有通过电厂信息化统一规划，而非 单一的EAM、MIS或SIS,对所有的数据进行有效的衔接，规范的分类和仔细的分析，才能为管理者智能决策服务，才能使其变成真正有用的信息。因此建立生产过程数据与经营管理信息的集成与应用，实现管控一体化，是电力企业信息化的必由之路。降低信息化建设的总成本在信息系统总成本中，包括软、硬件投入和系统维护费用。从 60年代生产过 程自动化开始，到80年代90年代的专项业务应用，直至90年代后步入综合应用 阶段，每一阶段的典型应用，都构成了电厂信息化的重大工程，投入了相当的财 力、

24、物力和人力。其中各应用系统的功能模块不可避免地存在重叠部分，硬件系 统平台的构建也会因项目的独立建设而造成资源没有充分利用，造成重复投入的 情况。而以上信息化构建过程不仅在建设期间增加了成本的投入，同时也使得生 产期的人力、财力投入大大增加。更突出的是投入高额资金、花大力气建立起来 信电厂信息化系统存在着难以达到预期效果的问题。有的系统规模很大，实际应 用的范围却很小，有的系统用与不用似乎没有明显的差别，还有的系统后期维护 量太大，若在原有基础上扩充还不如推倒重来。与巨大的投入相比，信息化管理 的效益还远远没有发挥出来。本电厂信息化建设规划是在数据仓库基础上对电厂物流、资金流、信息流进 行的综

25、合分析系统，其功能体系涵盖电厂生产经营和决策等各个方面，它包括厂 级监控信息系统(SIS)即管控一体化系统、电厂企业资源规划系统 /资产管理系统 (ERP/EAM)、发电报价决策系统，将电厂的信息化建设基于统一的目标进行考虑， 即融合多种管控数据对电厂的控制系统进行最优决策，解决了电厂传统控制系统 和管理系统的数字鸿沟，对全厂的经营活动提供最优经济决策支持。规划原则电厂信息化建设以“统一规划、分步实施、控制造价、注重实效”为总原则， 在整个规划的具体设计当中，注重以下方面要求。系统性和完整性按照系统工程的观点，把整个企业看作一个有机整体，全盘考虑，统一规划， 避免信息孤岛的产生，避免局部优化时

26、对整体目标的损害，争取达到整体最优化。 整个系统基于“服务生产，面向管理，辅助决策”的设计思想，着眼于未来和发展，同时注重结合目前实际情况，进行统一总体规划设计。实用性和先进性首先，为充分发挥系统的作用，应注重系统的实用性。在硬件和系统软件平 台的建设方面充分考虑企业特点，适合企业组织形式、业务要求和工作习惯等， 能无缝与现有系统整合，便于数据信息的收集、存储、维护与更新，便于软件系 统的升级维护。同时，为适应电厂不同层次人员，使用简单、实用、人性化，提 供灵活、方便、高效的工作平台。其次，在实用性的前提下，系统在设计思想、系统架构、采用技术、选用平 台上均要具有先进性、前瞻性、扩充性、开放性

27、。尽可能采用当代先进、成熟和 具备发展潜力的基础架构平台，采用模块化组件技术、面向对象开发技术及基于 Web的门户技术等，实现企业应用及电子商务的灵活部署与扩展，可以全面集成 系统内部及外部各系统，既要保证系统满足现在的要求，又要适应未来技术的发 展。采用现代管理思想和理论，吸收国内外成功经验，帮助企业管理水平上一个 新台阶。标准化和开放性在总体设计、规划上符合国际先进的技术标准及国家有关信息化电厂建设要 求和标准。进行数据的整体规划，在此基础上建立一整套符合国际 /国内/行业/企业标准 的编码体系，对数据进行编码和规范。在数据库设计上严格遵循相关技术标准。 软硬件产品的选择必须坚持标准化和开

28、放性原则，采用开放性体系结构；在应用 软件开发中，遵循软件开发的规范要求。遵循开放的设计思想，符合各种形式通讯标准及通用开发平台的接口标准， 具有良好的可移植性、可扩展性、可维护性和互连性。按照分层设计，实现软件 模块化实现。对于采用的软件模块化开发方式要满足：一是系统结构分层，业务 与数据分离；二是以统一服务接口规范为核心，使用开放标准；三是模块语意描 述要形式化；四是提炼封装模块要规范化。系统管理要用参数化方式设置，实现硬件设备、系统软件的配置、删减、扩 充、端口等。数据结构要符合国际标准、国家标准和电力行业标准，数据库的修 改维护界面要简洁、实用、易操作。安全性和可靠性系统建设遵循安全、

29、保密的原则，系统对数据操作要实现对各级用户授权限 制。采用统一的用户认证，采用统一的用户、权限管理和控制、密码控制等多种 安全和保密措施。为保证信息的安全性，对于安全性要求高的信息采取物理隔离 和防泄露等手段，对一般内部网上的信息必须建立符合安全要求的防火墙、入侵 检测、数字证书、防病毒、数据加密技术等，能够严格有效地防止外来非法用户 入侵，能够避免遭受网络攻击，防止失密情况的发生，防止非法侵入带来的损失。 对重要的业务系统采取双机热备的方式，保证信息的实时备份。对一般业务数据 库则通过定期数据存储备份实现。网络设计应尽可能避免单点故障发生，关键设 备互连时，应充分考虑冗余备份。系统安全机制的

30、设计理念应基于平衡控制性与灵活性相结合，同时要求容易 维护，给用户组设定安全模板使其很容易地接触特定的业务对象。这个模板可以 通过客户化控制用户所能接触的业务功能对象及相应数据。系统设计中要具有容错和动态均衡，平台和应用软件尽量采用主流产品和成 熟技术，降低系统的不稳定性。经济性和灵活性充分考虑电厂的现有资源，尽力保护现行系统，新上系统要能最大限度地与 原有网络和数据互连。尽量减少技术风险和投资风险，在保障应用和发展的前提 下，因厂因地合理规划电厂信息化系统。系统的设计应具有应变能力，以适应未来变化的环境和需求。在系统的体系 构架和功能设计上，体现一定的灵活性，能够满足不同用户、不同情况下的使

31、用 需求。并满足按步实施的要求，系统具有良好的可扩展性及可移植性。系统采用模块化组件技术可以使得企业完全按照实用性的要求来配置应用模 块，因此可以最大限度地满足购买效用。产品的开放和易集成性可以最大限度降 低客户化的工作量。系统的分步实施能力可以最大限度地控制项目实施风险、节 约投资。标准和依据GB/T19001-2000质量管理体系要求GB/T19000.3-2001 GB/T 19001在计算机软件开发、供应、安装和维护中的使 用指南“九五”期间电力企业计算机管理优化与决策系统建设规范，1997电力工业信息化工作九五规划和 2010年发展纲要，1998电力企业计算机管理优化与决策系统实用化

32、验收导则（试行），中国电力信 息中心，1998关于加强电力信息系统建设和管理的若干规定，能源部信息中心， 1992信息分类与代码设计，能源部信息中心，1992ANSI/IEEE 472冲击电压承受能力导则ANSI/IEEE 488.1-1987可编程序设备的数字接口ANSI/NEMA ICS 4-1993 工业用接线板ANSI/NEMA ICS 6-1993工业控制和系统附件ANSI/NFPA 70-2001 国家电气规程ANSI/NFPA 8502多燃烧器锅炉炉膛防内爆和外爆ANSI/NFPA 85F制粉系统的安装及运行，美国电气和电子工程师（IEEE）EIA RS-232-C数据端设备与使

33、用串行二进制数据进行数据交换的数据通讯设备之间的接口，美国仪器学会（ISA）ISA IPIS 68热电偶换算表ISA RP55.1数字处理计算机硬件测试，美国科学仪器制造商协会（ SAMA）SAMA PMS22.1仪表和控制系统的功能图表示法，美国电气制造商协会（NEMA ）UL 1413-1999电视类设备用高压元件ANSI/UL 44-2002橡胶绝缘电线和电缆电力部“九五”期间计算机管理优化与决策系统建设规范电力部电力行业计算机管理优化与决策系统总体设计规范电力部全国电力计算机信息网络建设规划国标GB 8567-1988计算机软件产品开发文件编制指南国标 GB/T 8566-1995信息

34、技术软件生存期过程国标GB2887-1989计算站场地技术条件国标GB6650-1986计算机机房用活动地板技术条件国标GB8566-1988计算机软件开发规范国标GB8567-1988计算机软件产品开发文件编写指南国标GB9361-1988计算站场地安全要求国标GB9385-1988计算机软件需求说明编制指南国标GB9386-1988计算机软件测试文件编写规范中有关国标编码规范部分DIN EN ISO 10007-1996质量管理.配置管理指南国家机械电子工业部 ZB No.4 009-1988工业自动化仪表盘通用技术条件GB12056-1989 idt ISO6548数据处理过程计算机系统

35、和技术过程之间接口国家能源部1992年89号文件（附件）大型火电机组仿真培训装置技术规范美国标准 ANSI/ISA S77.20-1993火电站仿真机的功能要求企业最新制造标准：QB/44040027164-2000(Q/AFtech/S-1.1-2000火电站仿 真机的制造标准GB4943-2001信息技术设备的安全GB/T12504 90计算机软件配置管理计划规范GB/T13702-92计算机软件分类与代码GB/T14079 93软件工程术语GB/T15629.3 1995中华人民共和国计算机信息安全保护条例GB/T15532-1995计算机软件单元测试GB2423电工电子产品基本环境试验

36、规程GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T50312-2000建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范TIA/EIATSB-67无屏蔽双绞线UTP端到端系统功能检测标准ISO/IEC11801国际标准组织结构化布线标准ANSI/EIA/TIA-568-A 大楼通信布线标准DL5003-1991(2005)电力系统调度自动化设计技术规程DL476-1992(2005)电力系统实时数据通信应用层协议DL/T621-1997(2005)交流电气装置的接地中华人民共和国国家经济和贸易委员会第 30号令：电网和电厂计算机监控系 统及调度数据网络安全防护规定，2002年6月8

37、日GB/T 12504-90计算机软件质量保证计划规范GB/T 14394-93计算机软件可靠性和可维护性管理GB/T 14079-93软件维护指南GB/T 14085-93 ISO 8790-1987信息处理系统计算机系统配置图符号及约定GB/T 15853-1995软件支持环境GB/T 17859-1999计算机信息系统安全保护等级划分准则GB/T 17678.1-1999 CAD电子光盘存储归档与档案管理要求(电子文档归档和 档案管理部分)GB/T 10184-1988电站锅炉性能试验规程GB/T 8117-1987电站汽轮机热力性能验收试验规程GB 50168-92电气装置安装工程电缆

38、线路施工及验收规范CECS 81:96工业计算机监控系统抗干扰技术规范DL5009.1-2002电力建设安全工作规程(火力发电厂部分)DL5000-2000火力发电厂设计技术规程DL/T5190.5-2004电力建设施工及验收技术规范第5部分：热工自动化DL/T467-2004电站磨煤机及制粉系统性能试验DL/T701-1999火力发电厂热工自动化术语HTTP超文本传输协议71.IEEE802.X局域网标准 美国电气和电子工程师协会（IEEE）NEMA4室外标准面板保护系统 美国电器制造商协会（NEMA）NEMA12室内标准面板保护系统 美国电器制造商协会（NEMA）SAMA PMS 22.1

39、仪表和控制系统功能图表示法美国科学仪器制造商协会（SAMA）Standard for Steam Surface Condensers 1995 热交换协会（HEI）TCP/IP网络通讯协议DL/T5226-2005火力发电厂电力网络计算机监控系统设计技术规定DL/T 924-2005火力发电厂厂级监控信息系统技术条件DL/T 904-2004火力发电厂技术经济指标计算方法DL/Z 870-2004火力发电企业设备点检定修管理导则电力二次系统安全防护规定电监会 5号令，2005年2月1日遵循中国国电集团公司的相关管理制度、管理办法以及技术规范，主要包括：?中国国电集团公司广域网络系统管理办法（

40、试行）?中国国电集团公司广域网机房管理制度（试行）?中国国电集团公司广域网络系统故障申报处理流程管理制度（试行）?中国国电集团公司广域网络系统接入管理办法（试行）?中国国电集团公司信息安全规范（试行）?中国国电集团公司IP地址编码规范（试行）?中国国电集团公司域名（DNS）编码规范（试行）?中国国电集团公司 VOIP语音编码规范（试行）?中国国电集团公司广域网络系统网络拓扑规范（试行）?中国国电集团公司广域网络系统路由策略与协议规范（试行）第2章总体结构规戈I的总体目标明确要求，理清思路是电厂信息化建设的前提，是电力信息化能否继续保持 持续化发展的关键，我们的电厂信息化建设规划目标即对电厂信息

41、化建设路线进 行思路性探讨，对电厂信息化的构建要素进行描述，从而提出对发电企业内部和 外部全方位管理的整体规划。规划所涉及的内容包括：.硬件及网络集成环境的规划；.安全保障体系建设；.电厂信息化的应用系统体系架构；.电厂信息化的编码体系的规范和统一；.应用系统功能界定；.分步实施建议；.各层应用系统接口标准。电厂信息化结构模型电厂信息化由六大功能系统构成，分别是广义控制系统（广义DCS、厂级监控信息系统（SIS）、仿真研究系统（SIMU）、管理信息系统（MIS）、视频监控系 统（VMS）、决策支持系统（DSS） o广义控制系统是生产过程控制层，用于电厂 生产过程的控制和调节。底层是生产设备，由

42、主、辅设备以及监控设备等组成， 是电厂生产流程的基本单元。厂级监控信息系统是为全厂实时生产过程综合优化 服务的生产实时管理和监控的信息系统，一方面， SIS系统采集生产实时数据，实 现性能计算与分析、故障诊断、负荷分配指导等功能；另一方面，将机组状态信 息和性能信息发送给上层的 MIS系统。SIS系统处于具有高精度、高速度、高可 靠性要求的DCS系统与实时性要求不高的 MIS系统之间，是电厂信息化架构中的 过渡系统。管理信息系统以安全、经济管理为重点，实现电厂包括基建期管理在 内的全生命周期管理，实现电厂生产、经营管理的全面信息化，并根据电厂内部、 外部的信息，以全厂为对象构建统一的查询体系，

43、向用户提供一致的查询、分析服 务，对电厂的生产、经营目标和发展规划寻求整体最优，提出决策支持。视频监 控和视频会议系统提供远程图像监视和远程会议功能，该层是涉及数据库管理技硬件、网术，统计搜索技术，模拟模型技术，网络安全技术等综合应用技术。络及系统集成环境系统，以面向生产控制系统的实时数据库，以面向生产管理系统的关系数据库，以面向数据主题的电厂数据仓库构成了电厂信息化的数据库支持系统。通过千兆以太网为代表的先进组网技术，结合Qos、系统-网络-终端三级安全策略、目录管理统一认证等先进技术构成了电厂信息化的计算 机网络支持系统。图2-1电厂信息化结构模型电厂信息化总体功能结构电厂信息化总体功能结

44、构指明了建设的具体内容、各个组成部分之间的关系 以及它们在应用体系框架中的位置。工看11 Mill生产MarI片HI力通w代洋曾眄息爆I即打KatMrimifrhHR环IBIBI1j LJI.J /匚鼾一批配Zfr_J :fit?事廿(51S)订*统图2-2 电厂信息化总体功能结构广义控制系统（广义 DCS）该系统是指生产过程的数据采集和直接控制，包括单元机组 DCS DEH、NCS 脱硫、水处理、输煤、除灰（渣、尘）等辅助设备的控制系统，该系统属于生产 范畴，直接与生产设备关联，随设备直接集成，主要提供设备的运行实时数据信 息，是其他系统的基础。厂级监控信息系统（SIS）SIS基于生产过程信

45、息实时/历史数据库，结合现代信息技术和电厂生产的专 业知识、经验，实现对生产过程的综合优化。SIS以通讯方式采集电厂生产过程DCS、PLC等自动化系统的过程参数。SIS对这些数据处理并按照需求送给仿真、 MIS系统。SIS功能包括：数据采集与处理，运行工况监视与查询，运行统计与考 核，性能计算与分析，运行优化，负荷优化分配，控制系统优化，应力与寿命管 理，设备可靠性管理，设备状态监测，机组在线性能试验，系统管理。仿真研究系统（SIMU）仿真研究系统采用计算机仿真支撑技术、仿真建模技术、图形图像多媒体技术、通讯技术，实现对机组运行控制环境（控制室）及运行动态过程的仿真，再现机组正常运行和事故情况

46、下的各种现象。仿真研究系统与电厂SIS共享生产过程历史数据，可以修正仿真研究系统的 数学模型，使仿真过程与实际机组更加逼近，更加真实；同时，电厂技术人员通 过仿真系统能够获得各种控制系统分析、运行分析、事故再现及事故预想等研究 结果。管理信息系统（MIS）管理信息系统按照电厂的生产建设周期，可以分为基建期部分和生产期部分。 基建期和生产期的应用系统解决方案应是一体化的，基建期部分的软件体系架构 应具有良好的开放性和可扩展性，应用系统进行扩充后应能平滑过渡到生产期使 用，基建期间相关数据应能转入生产期使用。基建期的重点是实现工程项目安全质量目标和进度的优化平衡，包括：办公 自动化、项目计划管理、

47、项目费用管理、项目安全管理、项目质量管理、项目达 标投产管理、项目材料管理、项目设备管理、财务管理、项目文档管理、综合查 询与决策支持和系统管理接口共12个功能模块。基建期结束后，基建期的数据可 转换过渡到生产期中。进入生产期后，系统以安全、经济运行管理为重点，以设备检修为基础，以 完成发电量为目标，以电厂的资产管理为主线来优化电厂的机组性能指标，整个 生产计划和策略，协调各个部门的运转，实现全厂的安全、高效、经济运行。主 要规划建设的功能模块为：设备管理、维修管理、物资管理、运行管理、人力资 源管理、计划统计管理、燃料管理、生产技术管理、安全监督管理、工程项目管 理、档案管理等。并在此基础上

48、完成决策支持系统的建设，包括：安全经济分析、竞价上网辅 助决策等，实现成本控制，保证设备安全可靠运行，为竞价上网提供依据。视频监控系统（VMS）网络视频监控系统使用现有的网络系统，采用嵌入式的“网络视频服务器”， 实现从监控点前端、监控中心、监控工作站的数字化处理，是监控系统发展的必 然趋势。视频监控系统硬件包括：前端监控点，如摄像机（或快球）、云台、解码器、 网络视频服务器/编解码器等。总控中心，如主控服务器、集中录像服务器、管理 服务器、网络解码器、显示器或大屏幕显示设备、网络客户端等。视频监控系统软件包括：直播模块、点播模块、存储模块、 WEB访问、系统 管理、网络客户端软件。视频会议系

49、统主要由远程会议视频终端与集团公司已有视频会议系统建立连 接。鉴于集团公司已经有视频会议系统，因此规划电厂的视频会议终端设备配置 上采用与集团同样的配置和设备。硬件支撑环境考虑全厂信息共享和网络安全的要求，采用两级或多级交换模式，将控制系 统、厂级监控信息系统、仿真研究系统、管理信息系统分别设置成单独的局域网 络。各个网络之间通过不同的网络安全防范机制确保网络安全与数据安全。网络 系统支持数据、语音、视频等，提供短信、传真、电话、移动办公等的支持。电 厂信息化总体网络拓扑如图所示。用厂布皂比同培斯外图2-3信息化管理网络拓扑首先，控制系统在电厂中处于安全等级最高的层面，SIS系统通过与各个控制

50、 系统分别设立接口机的方式实时采集生产数据；以确保各控制系统之间不发生相 互影响，同时，接口机还可完成数据缓存功能，系统维护及故障时，保证实时数据完整不丢失。相对管理信息系统而言，厂级监控信息系统网络结构相对简单， 主要有全厂生产实时/历史数据库服务器、各种功能站和部分必要的终端组成。厂 级监控信息系统通过安全网络隔离装置，将实时生产信息发送至管理信息系统中 相应的镜像服务器中。管理信息系统中所有关于生产实时信息可从访问镜像服务 器处获取。仿真研究系统从 SIS系统中获取机组实时数据。最后，管理信息系统 中设置必要的 Web服务器，可将必要的信息在Internet上发布，以便于国电集团 对电厂

51、生产经营情况的掌握，实现信息资源共享。视频监控系统采用数字IP技术,运行在MIS网络上。第3章广义控制系统（广义DCS）系统定义、范围广义控制系统（广义DCS）是电厂信息化的数据源，是电厂整个生产过程控 制层自动化系统的总称，用于各个生产过程的数据采集和控制。广义控制系统包 括：单元机组DCS、DEH、ECS,化学水处理系统、/煤程控系统、除灰他、尘） 程控系统、烟气脱硫控制系统等全部主机、辅机，以及辅助车间控制的自动化系 统。系统功能要点除了实现传统的DCS功能外，还应实现下述功能：1）功能灵活的开放接口应能以多种协议通过通用以太网与 MIS、SIS等管理层计算机系统通讯； 应能以多种协议和

52、接口方式通过控制器底层接口和各种 PLC等第三方设备 通讯。2）现场总线技术应能支持标准现场总线协议，连接标准现 场总线设备。3）远程I/O和远程控制技术支持现场设备的就地控制，以远程I/O和就地控制器方式实现。4）虚拟DPU技术应能采用虚拟DPU实现控制方案的模拟、仿真、调试等功能，方便控制 系统的实现和改进。5） 一体化集中控制技术 应能采用专门智能卡件技术，实现电厂范围内更多的 专业控制功能，如：DEH、ECS等。6）公用系统控制技术 目前大多机组采用两机一控方式，应采用完善的技术 实现公用系统的控制功能。7）先进网络技术 通过软硬件技术的组合，实现网络的有效通讯和隔离，如:采用交换机技

53、术、网络域管理技术等；8）先进控制技术能实现先进控制算法，如：预估、神经元、模糊控制技术等；9）专用控制技术能用专门的技术手段安全嵌入专门控制软件，如：低 Nox排放控制软件、 汽温控制软件、磨煤机控制软件等。10）优化控制技术采用技术手段，支持来自 SIS高级专业软件提供的优化目标，实现优化 控制。第4章厂级监控信息系统（SIS）定义和范围厂级监控信息系统（SIS）是电厂信息化的重要组成部分，其基于生产过程信 息实时/历史数据库，结合现代信息技术和电厂生产的专业知识、经验，实现对生 产过程的综合优化，是以运行为主线的决策支持系统。SIS以通讯方式采集电厂生产实时数据，这些数据来自生产过程的D

54、CS、PLC等自动化系统。SIS对这些数据处理并按照需求与仿真系统、MIS系统共享。SIS使用单向隔离方式和 MIS通讯，并在MIS 一侧设立镜像服务器用于 WEB 发布，通过局域网和Internet以B/S方式实现在MIS侧的SIS应用。SIS还通过专 门的API为MIS提供数据存取服务。SIS应用包括数据采集与处理，运行工况监视与查询，运行统计与考核，性能 计算与分析，运行优化，负荷优化分配，控制系统优化，应力与寿命管理，设备 可靠性管理，设备状态监测，机组在线性能试验，系统管理。系统建设原则SIS是全厂信息化建设的基础，又处在发展阶段，因此，在设计时应考虑全厂 信息化的整体需求和系统扩展

55、需求。系统建设应遵循以下原则：? 统一规划、分步实施：应充分考虑国电集团信息化的可能需求，考虑 SIS 技术正在发展的自身特点，立足于电厂全局，与全厂信息进行综合考虑与 规划，符合全厂网络布局，并保留充分的扩充可能性；根据 SIS技术现状 和自身特点，应将SIS系统建设划分为多个阶段，分步实施、分步使用、 分步受益，随着专业领域技术的发展不断充实系统功能，同时利用分步使 用积累的应用经验不断完善系统。? 先进性与实用性兼顾：应考虑IT产品的自身特点，以满足现有需求并留 有适当裕量为准则，切忌盲目追求高、精、尖产品，避免浪费性投资。?系统安全：多层次、多角度考虑 SIS网络的安全问题，严格保护

56、SIS网络、 服务器和相关的接口站，而且 SIS的运行绝不能影响下层控制网络系统， 不得对控制系统的工艺过程进行直接控制。? 数据安全：数据是SIS的基础，应采用高可靠的数据接口通讯机制、网络 和存储机制保障数据的传输、存储安全。? 符合通行标准：系统设计与实施必须符合国际标准、国家标准和行业标准 等。? 充分考虑可扩展性：必须考虑硬件设备的可扩展性和软件模块的灵活性， 以适应系统将来的发展规模。?易用性：应采用主流技术的软件架构，充分考虑用户的使用习惯，使用户 能以最快捷的方式获取需要的信息。系统功能厂级监控信息系统功能一览表在舁 厅P功能备注1数据采集与处理2运行工况监视匕查询3运行统计与

57、考核4性能计算与分析5运行优化6负荷优化分配指导7控制系统优化8应力与寿命管埋9设备状态监测10设备可靠性管理11机组在线性能试验12系统管理数据采集与处理对底层控制系统生产过程数据进行采集，统一时标、描述、量纲，在实时/历史数据库中记录机组生命周期的运行过程信息。主要包括以下功能：?实时数据采集，从 DCS、PLC等数据源中实时采集数据，数据库标签命 名采用与电厂一致的编码方式，采样间隔时间不大于1秒；?数据压缩存储，根据应用需求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，历史数据存储容量应大于一个大修周期，可定期 或不定期采用光盘或磁带方式备份；? 压缩数据的恢复，从接受

58、压缩数据提取指令开始，解压缩，网络数据传输， 到数据输出的一系列动作所需要的时间应小于 2秒；?数据正确性判断，采用信号处理技术、硬件冗余与分析冗余技术对实时数 据进行正确性判断，给出状态标志；?时间戳管理，实时/历史数据库中数据值的时间戳与现场中物理值的时间戳相差不超过预定义的最大时间问隔，其计算点的时间戳在允许的范围之 内，并确保分布数据源的数据时间戳的一致性；?数据库在线维护，对不能自动采集的数据，能够提供手动输入，但不允许 对自动采集的数据进行任何修改；?数据运算与统计，对参数进行常规数学计算如加、减、乘、除等，并对时 间段内参数进行统计运算如最大值、最小值、平均值等。运行工况监视与查

59、询由过程监视、事件记录、实时趋势显示、历史趋势显示和数据查询五个部分 组成。过程监视实现对全厂运行状况及运行状态的监视，以趋势图、棒状图、相关参数组等 方式表现机组运行参数、各个机组效率、公用系统及主要辅机出力与能耗等技术 经济指标，并可以针对使用人员的不同需求，完成画面、表格等表现方式的调整。 支持Web方式发布。主要包括以下功能：? 运行系统过程监视，包括再现 DCS画面的各种生产工艺流程监视图；?显示生产过程数据，显示设备状态、报警信息、经济指标、运行指导、机 组性能试验等信息；?多种表现方式，能够以趋势图、棒状图、相关参数组等多种形式进行画面 及表格显示，并能给操作人员提供必要的在线帮

60、助信息；?输入合法性检查，对人工输入内容的合法性进行判断，并采取有效措施防 止非正常输入情况下的死机和程序失控现象；?满足工艺需要，模拟图及单画面动态数据量能满足监视要求，实时数据刷 新周期不超过5秒，画面刷新周期不超过5秒，画面支持符合国标的汉字 编码，色标符合生产工艺流程常规要求。事件记录实现DCS过程报警信号、状态参量、操作指令等的长时间存储与任意检索。 主要包括以下功能：? 事件记录及检索，包括DCS过程报警信号、状态参量、操作指令等；? 报警处理，对报警信息进行分组，报警可分优先级进行处理并可以手动或 自动的方式进行过滤，当出现规定报警时，及时通知有关人员（E-MAIL、 手机短信等