发电企业信息化课件培训

1、第3章 发电企业信息化 主要内容容3.1我国发电电厂自动动化与信信息化现现状3.2水电站厂厂级监控控系统3.3火力发电电厂的厂厂级监控控系统3.4发电厂智智能管理理信息系系统3.1我我国发电电厂自动动化与信信息化现现状我国电厂的自动化水水平达到到国际先先进水平平。电厂自自动化历历来是电电力企业业信息化化建设的的重点，大部分分大中型型水力发发电，火火力发电电机组均均配备了了计算机监监控系统统。小型水水电站的的自动化化水平总总体上还还不是太太高。发电生产产自动化化监控系系统的广广泛应用用大大提高了生产过程程自动化化水平。由于大部部分使用用的监控系统统采用了了国外的的先进技技术，因此某某些单项项指标

2、基基本达到到了国际际水平，但在整整体应用用上仍有有差距。3.1我我国发电电厂自动动化与信信息化现现状我国发电电力企业业信息化化发展的的特征如如下:电力生产产过程自自动化系系统应用用成熟。管理信息息系统的的建设与与应用逐逐渐推进进（为公公司业务务管理和和决策服服务）。总体来看看，管理信息息化滞后后于生产产过程自自动化的发展进进程。发电企业业信息化化建设的的战略目目标发电企业业信息化化建设的的战略目目标是:以先进思思想为主主导、以以现代信信息技术术手段为为支撑，实现电电厂内外外部信息息的全面面集成，建设数字化电电厂。3.2水电站厂厂级监控控信息系系统近年来国国内水电电站自动动化得到到了迅速速的发展

3、展，已成成为一个个集计算算机、控控制、通通信、网网络、电电力电子子为一体体的综合合系统，具备完完备的硬硬件结构构、开放放的软件件平台和和强大的的应用系系统。不仅可以以完成对对单个水电电站的监监控，还可以以进一步步实现对梯级、流域、甚至跨跨流域的水电站群群的经济运行行和安全全监控。水力发电电厂简介介水力发电电厂是将将水力发发电就是是利用水水力(具有水头头)推动水力力机械(水轮机)转动，将将水能转转变为机机械能，如果在在水轮机机上接上上另一种种机械(发电机)随着水轮轮机转动动便可发发出电来来，这时时机械能能又转变变为电能能。水力发电电在某种种意义上上讲是水水的势能变变成机械械能，又变成电能能的转换

4、过过程。再再经过变变电和输输配电设设备将电电力送到到用户。主要一次次设备：大坝闸闸门水水轮机（导导水叶阀阀门）发发电电机小型水电电站的电电气结构构水电站监监控对象象包括水轮轮机、发发电机、机组进进水阀、尾水闸闸门、机机组附属属及辅助助设备(油、水、气)，主变压压器、开开关站、全厂公公共和辅辅助设备备、大坝坝（闸门门）等。水电站厂厂级监控控系统主主要任务务和功能能(1)实现站级级层监控控系统对对相应主要机电电设备运行工况况、位置置、参数数的监视,并实现对对主要开关设备备的状态态监视并显示。(2)实现站级级层监控控系统对对相应主主要机电电设备的的现地/远方，自自动/手动监控，调调节，包括机组起/停

5、，开关关倒闸等。操作作员工作作站通过过人机接接口或者者根据调调度的命命令、应应用程序序（AGC、AVC等）的命命令自动动地对监监控系统统对象进进行控制和调调节。(3)具有越限限报警和和趋势报警功能能.水电站厂厂级监控控系统主主要任务务和功能能(4)在电力系系统事故故或电站站设备工工作异常时，监控系系统应能能自动起起动音响响报警、语音电电话自动动告警系系统，并并在操作作员站上上显示报警警信息,打印报警信息息并记录录入数据据库.(5)监控系统统异常监监视：当当监控系系统的硬硬件或软软件发生生故障时时，给出出提示信信息，并并在操作作员工作作站上显显示故障障位置和和进行打打印记录录。同时时，在工工程师

6、站站上给出出报警信信号，显显示故障障位置及及原因。(6)对系统运运行的各种数据据进行收收集、统统计、分析判断，生生成各种种报表，提供生生产运行行和维护护指导。水电站厂厂级监控控信息系系统的结结构水电站厂厂级监控控信息系系统采用用三层体体系结构构，如图图3-1所示。基础和过过程自动动化层（现地控制制层）现地控制制层主要要功能：完成现场场设备的的数据采采集过程自动动控制实现与主主站监控控计算机机的通信信。将采集的的实时数数据、经经处理后后确认的的事件、控制过过程的有有关信息息上送给主站监监控计算算机，接接受其下达的控制调调节等命命令并执执行相应应的操作作。水电站监监控系统统现地控制制层现地控制制层

7、系统统结构如如下图所所示。水电站监监控系统统现地控制制层现地控制制层设计计：全厂设置置若干个现地控制制单元（LCU），实现现对各生生产对象象的监控控。就地控制制单元的的个数由机组的台台数和开关站及及共用设设备的规规模大小小来决定定，最大不不超过64个。每台台机组一一套LCU，开关站站及共用用设备共共用一台台LCU或各自一一台LCU。水电站监监控系统统现地控制制层（1）采用现场总线线如PROFIBBUS，将一类总线线主站（LCU）、现场各各类智能能控制器器和各种种I/O及仪表连连接在现现场总线线上，实现现场场设备的的实时数数据采集集和过程程自动控控制。（2）一类总线主站站（LCU）若干个，全厂设

8、置置若干个现地控制制单元（LCU），实现现对各生生产对象象的监控控。图中用个中档的可可编程控控制器，各带若若干种类类型的输输入输出出模块、通信模模块、变变送器、继电器器、仪表表等信号号变换装装置、驱驱动装置置及输入入输出信信号源等等。 水电站监监控系统统现地控制制层（3）现场总总线上挂挂若干个个智能控控制器，该控制制器可以以是用中中档的可可编程控控制器（带PROFIBBUS接口）实实现的闭环控制制系统，实现某生生产过程程的自动动调节（调速器器，励磁磁），同同时也可可以是测温装置置，测机机组振动动装置，各辅助助设备控控制装置置。挂在现场场总线上上的智能能控制器器受一类类总线主主站的控控制，将需要

9、的的数据上传传一类总线线主站，接受其其下达的控控制调节节等命令并并执行相相应的操操作。（4）将各种种数字仪表表和远程程I/O挂在现场场总线上上，将需需要的数数据上传传一类总总线主站站，并接接受其下下达的命命令，执执行相应应的操作作。实现现远程现现场设备备的监视视与控制制。水电站监监控系统统现地控制制层（5）大坝监监控系统统是对大大坝所有有现场设设备进行行监视和和控制（大坝离离电站一一定的距距离）将一个一一类总线线主站（用一个个中档的的可编程程控制器器，带若若干个若若干种类类型的模模块）、数字仪仪表和远远程I/O挂在现场场总线上上，通过过大坝监控控系统的的一类总总线主站站（大坝LCU）实现大坝坝

10、所有现现场设备备的实时时数据采采集和过过程自动动控制，通过通信模块块和通信信线路实现与主主站的通通信，将将需要的的数据上上传主站站监控系系统的一类总线线主站（机组LCU），接受其其下达的的控制命命令并执执行相应应的操作作。水电站监监控系统统现地控制制层（6）现场总总线通过过协议转转换接口口将非总线协协议的智智能设备备连接在总总线上，实现全全厂现场场设备的的监视与与控制。（7）公用LCU，结构同同机组LCU（智能控制制器加上上现场总总线）。公用LCU采集全厂厂厂用变变压器、10kV厂用电断断路器状状态和继继电保护护、备用用电源自自动投入入装置的的状态、动作、报警信信息和电电测量信信号；定定时对全

11、全厂公用用、辅助助设备的的状态量量，以及及断路器器、开关关和分合合进行处处理，上上送至电电站中控控层。接接受电站站中控层层控制命命令、完完成全厂厂性有关关断路器器顺序操操作、隔隔离开关关的投、切。 水电站监监控系统统现地控制制层采用硬布布线和通通讯结合合机制：与机组附附属及相相关设备备的通信信采用现现场总线线技术。对于无法法采用数数字通信信的设备备采用硬布线I/O进行连接接。对于安全运行行的重要要信息、控制命命令和事事故信号号除采用用现场总总线通信信外，还还需通过过硬布线线I/O直接接入入LCU，实现双双路通信信，以保保证安全全。水电站监监控系统统现地控制制层智能控制制器加上上现场总总线技术术

12、是现地控控制单元元的发展展趋势，现场总总线是连连接智能能设备和和自动化化系统的的数字式式双向传传输、多多分支结结构的通通信网络络。针对水电电站被控控对象分分散的特特点，现场总线线将分散散在现场场的智能能仪表、智能/、智能能执行机机构、智智能变送送器、智智能控制制器连接接成一体体，提高了了系统的的自治性性和可靠靠性，可可以节省大量的信号电缆缆和控制制电缆。近年来，以PLC为基础的的机组现现地控制制单元（LCU）在水电电厂中得得到了广广泛的应应用。机组LCU应有下述述功能：(1)采集机组组运行的的电气参参数、开开关状态态、水轮轮机组及及励磁屏屏、调速速器、辅辅机的运运行状态态及事故故、故障障信号、

13、非电模模拟量等等数据。(2)显示机组组运行的的实时参参数、实实时状态态、事故故及故障障信息、控制参参数及保保护整定定值等。以PLC为基础的的机组现现地控制制单元（LCU）以PLC为基础的的机组现现地控制制单元（LCU）(3)根据主控控计算机机的命令令和现场场的命令令，完成成机组的的启动、合灭磁磁开关、启励、调压、调频、准同期期并车、有功功功率和无无功功率率的闭环环调节、甩负荷荷、停机机。(4)可修改机机组的部部分控制制参数。(5)机组的事事故、故故障处理理。发生生机组机机械事故故和电气气事故时时，根据据不同的的事故类类型，采采取减负负荷停机机、甩负负荷紧急急停机和和关进水水口闸门门等措施施。出

14、现现故障时时发出相相应的故故障报警警信息。机组LCU监控范围围包括水水轮机、发电机机、机组组进水阀阀、尾水水闸门、机组附附属及辅辅助设备备等。机机组现地地控制单单元设备备布置于于发电电动动机机旁。机组LCU完成下列列数据采采集与处处理功能能：机组电气气量采集集：定时时采集机机组定子子和转子子的电压压量、电电流量、频率、有功功功率及无无功功率率等参量量，存入入数据库库，在机机组LCU上显示并并上送电电站中控控层。 以PLC为基础的的机组现现地控制制单元（LCU）机组温度量采集：定定时采集集机组定定子铁芯芯、定子子线圈、机组轴轴瓦、轴轴承、轴轴承油、冷却器器水、冷冷却器油油及其它它系统的的温度。检

15、查采采集的温温度量是是否越限限，并及及时将越限情况及数数据送往往电站中中控层，机组LCU上同时也也有报警显示和音音响。对对部分温温度量还还要进行行温度变化率监视和温温升趋势分析析及时发现现异常情情况。机机组振动、摆摆度、蠕蠕动、气气隙、流流量、压压力，对这些数数据进行行越限检查，并并将越限限情况与与数据送送往电站站中控层层，机组组LCU上同时也也有报警警显示和和音响。以PLC为基础的的机组现现地控制制单元（LCU）机组过程程控制状状态量扫扫查：在在机组启动动、停机机和运行行方式转转换时采采集机组组各操作作顺序步步的状态态量和模模拟量，并进行行记录，同时向向电站中中控层发发送控制制过程中中的数据

16、据。机组电气气保护报报警量采采集：随机采采集机组组电气保保护动作作信息，一旦采采集到保保护报警警信息，立即将将该信息息送往电电站中控控层，同同时在机机组LCU上报警显显示和音音响。机组LCU应包括对对机组控控制范围围内的断路器和和各种隔隔离开关关（不包括括检修接接地隔离离开关）的分合合控制，进水口阀阀门开关关控制，尾水事故故闸门的的充水、开启及及关闭控控制。这些控控制应具具有严格格的安全全闭锁逻逻辑。以PLC为基础的的机组现现地控制制单元（LCU） 机组机械械保护报报警量采采集：随随机采集集机组机械保护护动作信息，及及时将采采集到保保护报警警信息送送往电站站中控层层，同时时在机组组LCU上报警

17、显显示和音音响。机组LCU监视各辅助设设备的运运行，发现异异常情况况及时向向电站中中控层传传送信息息，并在在机组LCU上有报警警显示和和音响。执行机机组辅助助设备启启动停停止控制制。机组LCU应具有自自动/手动有功功、无功功调节机机组组运行工工况包括括：发电（空空载、满满载发电电、调相相、正常常停机、事故停停机、紧紧急停机机。机组LCU针对各工工况及其其转换应应有相应应的控制制程序。 以PLC为基础的的机组现现地控制制单元（LCU）机组LCU与电站中中控层脱脱机时应应能独立运行。没没有电站站中控层层命令或或脱离电电站中控控层的情情况下，机组LCU也应能独独立完成成对所控控设备的的闭环或或开环控

18、控制，保保证机组组安全运运行和开开停机操操作。机组LCU监视面板板应可显显示机组组的主要要电气量量和温度度量以及及有关辅辅助设备备的状态态或参数数及主要要操作画画面。在在机组LCU上还装有有必要的的电气测测量仪表表和变送送器。以PLC为基础的的机组现现地控制制单元（LCU）水电站监监控系统统生产调调度和监监控层(电厂控制制层)电站监控控系统中中控层应应完成对对本电站站所有被被控对象象的安全全监控。电厂控制制层应具有数据采集集与处理理、实时时控制和和调节、参数设设定、监监视、记记录、报报表、运运行参数数计算、通信控控制、系系统诊断断、软件件开发和和画面生生成、系系统扩充充(包括硬件件、软件件)、

19、运行管管理和操操作指导导等功能能。电厂控制制层实时采集集来自LCU层的所有有主要运运行设备备的模拟拟量、开开关量、脉冲量量等信息息以及来来自调度度层的控控制命令令和交换换数据。电厂控制制层的组成如如图所示示。水电站监监控系统统电厂控控制层（1）网络采采用双冗余的光纤网网TCP/IP协议；（2）集中控控制工作作站：双双机热备备、服务器（数据库库服务器器）。监控功功能：集集中控制制与保护护、现地地层与集集中层数数据通信信、实时时与历史史数据库库、与管管理层的的通信及及数据接接口；（3）操作员工工作站：台微微机、双双屏。操操作功能能：程序序及单项项操作；（4）工程师师工作站站：台台微机。维护功功能：

20、系系统参数数的修改改、程序序与算法法的投入入与切换换；（5）集中控控制操作作台：急急停、紧紧急故障障排除；（6）通过2台交换机机，与基基础和过过程自动动化层的的各一类类总线主主站（LCU）连接。(7)C/S结构。电厂控制制层与LCU也可以采采用以太太网相连连,如下图示示。企业管理理和决策策层发电企业业的ERP系统与传传统的ERP系统相比比，有自自己的特特点。发发电企业业（同冶冶金、化化工企业业）是一一种连续续性生产产作业的的企业，企业的的内部资源、外部市市场都非常稳定定，电力企企业的生生产过程程一旦启启动，其其人力、资源的的配备和和供给严严格按计计划供应应，不可可轻易改改变。其其特点是是：（1

21、）设备的的安全稳稳定运行行是企业业正常运运行的保保证；（2）企业运运行管理理的主要要内容是是加强对对于企业业生产过过程的控控制；水电站监监控系统统布置每台机组组的监控控LCU位于主厂厂房发电电机层相相应的机机组旁；厂房设有有中控室室，作为全站的集集中监控控中心，布置有有计算机机设备、公用LCU盘柜、微微机保护护柜盘和和模拟屏屏等。总结：水水电站厂厂级监控控系统的结构目前水电电站监控控系统的的结构基基本上以以网络为为基础，全厂共设设两层：电厂控制制层和现现地控制制层。系统级设设备大多多采用以太网或或光纤环环网等通用网络络连接高性性能的工工作站和和服务器器（电厂控制制层）及现地控制制层的LCU。在

22、现场则较多地地采用PLC或智能现现地控制制单元(LCU)，再通过过现场总线线与基础层层的智能I/O设备、智能仪仪表、远远程I/O等相连，构成现现地控制制子系统统（现地控制制层），与站站级系统统结合，形成整整个控制制系统。水电站监监控系统统的发展展趋势在大中型型电站用用高性能能的工作作站或服服务器作作为全系系统的主控机和和数据服服务器，而用PC机作为操操作员站站，大中中型电站站的系统统级设备备一般都都选用64位的工作作站和服服务器。高速交换换式以太太网技术的得得到众多多生产厂厂商的支支持，比比其它网网络产品品有着明明显的无无法替代代的优势势。Web、面向对对象的Java等新技术术将越来来越多地地

23、引入计计算机监监控系统统。水电站监监控系统统的发展展趋势有效的状状态监测测和故障障诊断利用现代代化先进进的检测测设备和和分析技技术对水水电站主主设备的的某些关关键部位位的参量量进行在在线实时时采集和和监视，经过综综合了现现场积累累的运行行、检修修、试验验资料和和专家经经验的智智能(专家)系统，综综合分析析其运行行规律，并预测设备备可能存存在的隐隐患，及早发发现设备备存在的的缺陷和和故障，对设备备进行有有针对性性的维护护，避免免突发性性故障和和控制渐渐发故障障的发生生。（数据采集集以及数数据分析析来预测测设备状状态）先进的水水电站监监控系统统举例瓦斯河位位于四川川省甘孜孜藏族自自治州康康定县境境

24、内，流流域共规规划7个常规水水电厂，1个抽水蓄蓄能电厂厂，预计计总装机机990MW。四川华能能康定水水电公司司的瓦斯河流流域梯级级电站开发已建建成一期期的冷竹竹关电站站，装机机容量180MW。二期工工程3个电站共共530MW。先进的水水电站监监控系统统举例冷竹关电电站按“无人值值班(少人值守守)”的原则则设计，计算机机监控系系统引进进奥地利ELIN公司的产产品。流域梯级级控制中中心位于距冷冷竹关电电厂315km以外的成都市。控制中中心监控控系统采采用1000Mbit/s交换式以以太网，通过TCP/IP协议与冷冷竹关电电厂计算算机监控控系统互互联。系系统具有有以下特特点：先进的水水电站监监控系统

25、统举例(1)成都控制制中心监监控系统统与冷竹竹关电站站中控室室控制系系统任何何一方发发生故障障，另一一方仍可可以正常常控制生生产。(2)符合国际际标准的的开放式式环境，采用UNIX操作系统统和ORACLE数据库，支持SQL语言。(3)操作员工工作站集集中监视视和控制制各电站站，可以以实时显显示图形形、报表表、报警警及事件件信息，能直接接控制、调度到到机组和和主要的的断路器器。设定定值和命命令发送送到各机机组LCU（现地控控制单元元），LCU执行这些些命令并并返回信信息给控控制中心心，供运运行人员员监视。先进的水水电站监监控系统统举例(4)主计算机机实时采采集并处处理各电电站的数数据，对对历史数

26、数据存档档和管理理，向SQL服务器和操作员员站传送送数据(5)SQL服务器是是与管理理信息系系统(MIS系统)接口的计算机机，从主主计算机机采集MIS系统所需需的监控控系统信信息，转转换成MIS系统所需需的数据据格式，并实时时生成各各类格式式的报表表。SQL服务器通通过CISCO防火墙路路由器与与成都控控制中心心监控系系统相连连，保证证了监控控系统的的安全性性。(6)一台工程程师/编程员站站用于系系统维护护、故障障处理、软件开开发，同同时兼有有操作员员站的所所有功能能，可作作为操作作员站的的备用机机。先进的水水电站监监控系统统举例(7)主计算机机、操作作员工作作站、USP均采用冗冗余配置置，保

27、证证了系统统的可靠靠性和实实用性。(8)通信接口口计算机机向省调调度中心心上传成成都控制制中心监监控系统统信息，接收省省调下发发的数据据和命令令。成都都控制中中心与各各厂站的的通信采采用3条通道：租用中中国电信信的22M bit/s DDN(数字数据据网络)光纤通道道(主通道)、电力系系统34Mbit/s微波通道道和租用用吉通公公司128Kbit/s卫星通道道。主通通道有故故障时能能自动切切换到备备用通道道。先进的水水电站监监控系统统举例(9)监控系统统将报警警信号分分级，出出现故障障时可按按照报警警的等级级自动呼叫叫有关人人员的传传呼机，使维护护人员在在第一时时间赶到到事故现现场，对对于实现

28、现“无人人值班(少人值守守)”起着十十分重要要的作用用。3.3火火力发发电厂的的厂级监监控系统统火力发电电厂简介介火力发电电厂是将将燃料(煤、油、天然气气等)的化学能变变成电能能的工厂。（燃料热能能 动能能电能）原煤经过过皮带运运输到原原煤仓，加工成成煤粉后通过燃燃烧器送送到锅炉的炉膛中中燃烧，放出热能:在锅炉的的水冷壁壁管中的的水，吸吸收炉膛膛中的热热量后，变成饱饱和蒸汽汽;并通过蒸蒸汽管道道送到汽轮机中;将热能变变成动能;汽轮机带带动发电机旋转而发发出电来来，机械械能就转转变为电电能;电能再通通过变压压器、开开线路送送到电力力系统及及用户。（燃料锅炉汽汽轮机发发电电机）大型火力力发电机机组

29、的特特点现代化大大型发电电机组有有下列一一些特点点:l)热力系统统庞大，生产过过程复杂杂。2)由于单机机容量大大，它的的辅机和和辅助设设备数量量多，容容量大，结构也也复杂。3)生产工况况变化多多、操作作频繁和和复杂。大机组组需要监监视的测测点数量量相当多多，特别别是在机机组的起起停和事事故处理理过程中中，机组组处于不不稳定的的状态下下工作。4)大型机组组的控制制对象和和参数多多，控制制机构多多，各种种扰动也也多。大型火力力发电机机组的特特点要保证热热能转变变为电能能，必须须不断地地供给燃料、空气和循循环的水水。(节能减排排)火电厂生生产运行行过程的的自动化化程度要要求高，火电厂厂底层控控制系统

30、统的范围围极其广广泛，它它包括了了单元机机组控制制系统、辅助设设备、公公用系统统控制系系统、以以及厂用用电分散散控制系系统其中含有大量模拟拟控制回回路的锅炉、汽轮机机与发电电机组构构成的单元机组组运行的的控制系系统最为复杂杂。火电站的DCS系统火电厂需需要控制制的锅炉汽机机等热力设设备，大大容量火火电发电电机组自自动控制制系统。火电站具具有设备备大型化化、工艺流程程连续性性要求高高、要控制的工工艺参数数多，而且条条件苛刻刻。开发出了了以集中显示示操作、分散控控制为特特征的集集散系统统，后来逐逐渐统一一称为分散型控控制系统统（DCS）。DCS产品应以以模拟量反反馈控制制为主，辅以开开关量的的顺序

31、控控制和模拟量量开关量量混合型型的批量量控制。DCS的发展DCS的出现，其分散散控制、集中操操作、分分级管理理、配置置灵活、组态方方便的特特点使其其迅速得得到推广广应用。当前，在在工业自自动化控控制领域域，DCS几乎无处处不在，DCS已经渗透透到工业业控制系系统的各各个领域域，并与与PLC结合，以满足足自动化化控制的的各种需需要。过程控制制行业如如炼油厂厂化工厂厂、发电电厂、造造纸厂和和金属冶冶炼厂等等，总是是离不开开采用DCS的过程控控制系统统。集散控制制系统（DCS）的组成成集散控制制系统（DCS）是一套套中型分级级分布式式计算机控控制系统统。系统以两层网络为基基础，配配置各种种设备，实现

32、协协调工作作、数据据共享，共同完完成各种种控制及及管理功功能。DCS以过程控制制为主，数字控控制为辅辅。DCS的三大组组成部分分，即控制站、操作站和通信网络络,如图所示示。现场控制制站在整整个DCS中处于核核心地位位，它的可可靠性和和性能对对整个集集散控制制系统的的可靠性性和性能能有着至至关重要要的影响响。 DCS的现场控控制站在DCS系统中，现场控控制站处处在一个个基础和和核心的的地位。现场控制制站负责责协调所所有软硬硬件工作作、通信信、控制制，是整整个DCS运行的基基础。现场控制制站是完完成对现现场I/O处理并实现直接接数字控控制(DDC闭环控制制)的网络节节点，根据组组态要求求，负责责处

33、理现现场的所所有输入入输出。并可通通过输入入设备对工业过过程进行行控制和和调节，保证生生产过程程的安全全、可靠靠、高效效、高质质。实际运行行中现场控制制站可以不与与操作站站及网络络相连的的情况下下，完成过程程控制策策略，保证生生产装置置正常运运行。DCS控制站大型DCS控制站对对中央处处理器要要求较高高，必须须为专用的处处理器，准16位和准32位运算方方式；第第三代DCS控制站采用多CPU分别用于于控制运运算、冗冗余切换换、通信信等操作作。已陆续采采用了嵌入式技术，在信号变换换过程中中采用隔隔离技术术以防止止来自现现场的干干扰信号号。为了完成成控制策略略，可构成成反馈控控制回路路，目前前典型的

34、的功能模块块有50多种，这是DCS厂家的专专有技术术。对于顺顺序控制制和批量量控制组组态编程程，各种种DCS控制站采采用不同同的方法法，直到到近年来来才向IEC61131-3编程语言言标准靠拢拢。DCS控制站大型DCS的一台控控制站可可以完成成上百个回回路的控控制，其容错错技术完完善，可可靠性、安全性性强。中中小型DCS控制站，以控制制16-32回路为限、分分散性较较易为人人们所接接受。控制站是是整个DCS的基础，它的可靠靠性和安安全性最最为重要要，死机和控控制失灵灵的现象象是绝对对不允许许的，而且冗冗余、掉掉电保护护、抗干干扰、构构成防爆爆系统等等方面都都应很有有效而可可靠，才才能满足足用户

35、要要求。多多年的实实践经验验证明，绝大多多数厂家家的DCS控制站是是能够胜胜任用户户要求的的。DCS操作站DCS操作站具具有操作作员功能能、工程程师功能能、通信信功能和和高级语语言功能能等，其其中工程程师功能能中包括括系统组组态、系系统维护护、系统统通用（Utility）功能。实际的的DCS操作站是是典型的的计算机机，它与与控制站站不同，有着丰丰富的外外围设备备和人机机界面。Windows操作系统统，客户机/服务器（C/S）结构，以太网接口与管管理网络络相连。大多数数DCS厂家对原原来的组组态软件件进行改改造，使使之符合合应用特特点，满满足系统统开放要要求。DCS系统组态态、操作作站组态态、控

36、制制站组态态均有相相应软件件，为DCS用户的工工程设计计人员提提供人机机界面。DCS数据通信信及网络络DCS中DCS通信功能能的发展展是与全全厂管理理网络（以太网网）技术术相融合合，逐渐渐实现通通信网络络由多重重结构向向扁平化化过渡,在第三代代DCS的控制站站内增加加了连接PLC、分析仪仪和现场场智能仪仪表的接接口卡，使DCS与现场仪仪表之间间的接线线减少，并对现现场仪表表进行设设备管理理，这为为DCS向下兼容容并与现场总线线通信技技术融合合打下基础础。DCS的特点可以与PLC及现场总总线结合合;DCS采用现场场总线技技术，功功能进一一步分散散化。所所有的第第四代DCS都包含了了各种形式式的现

37、场场总线接接口，可以支支持多种种标准的的现场总总线仪表表、执行行机构等等。成本高，各公司司产品不不能互换换，不能能互操作作，大DCS系统是各各家不同同的。单元机组组控制系系统（DCS控制站）基本内容容单元机组组控制系系统大致致可分为为四个基基本内容容:(1)自动检测测:自动检测测是对生生产过程程及设备备的参数数、信号号自动进进行转换换、加工工处理、显示并并记录下下来。(2)自动调节节:一般是指指正常运运行时操操作的自自动化，即在一一定范围围内，自自动地适适应外界界负荷变变化或其其他条件件变化，使生产产过程正正常进行行。火电电厂的自自动调节节主要有有锅炉水位位调节、汽温调调节、燃燃烧调节节、辅助

38、助设备调调节等。(3)远方控制制及程序序控制:远方控制制是通过过开关或或按钮，对生产产过程中中重要的的调节机机构和截截止机构构实现远远距离控控制;程序控制制主要是是指机组组(或局部系系统、设设备)在启动、停止、增减负负荷、事事故处理理时的一一系列操操作的自自动化。(4)自动保护护:是利用自自动化装装置，对对机组(或系统、设备)状态、参参数和自自动调节节进行监监视，当当发生异常时，送出出报警信信号或切切除某些些系统和和设备，避免发发生事故故，保证证生命和和设备的的安全:火电厂的的自动保保护对象象主要有有锅炉、汽轮发发电机本本身、辅辅助设备备、局部部工艺系系统以及及自动调调节系统统等。单元机组组控

39、制系系统（DCS控制站）基本内容容火电厂信息化系系统的总总体结构构数字化火火电厂的的信息系系统主要要包括：分散控制制系统(DCS)厂级监控控信息系系统(SIS)管理信息息系统(MIS)系统。三大系统统各自独立立运行于支支撑自身身的网络系统，通通过公用用的统一一数据平平台实现现三个系系统的无无缝集成成，从而而达到全全厂数据据的共享享。SIS的建立解解决了厂厂级生产产、技术术层的自自动化问问题，使使火电厂厂形成完完整的DCS、SIS、MIS三层有机联系系的管控一体体化系统。火电厂信息化系系统的总总体结构构火电厂信息化系系统的总总体结构构火电生产企业业生产和管管理一般分为为三个层层次：下层的控制操操

40、作层，DCS系统面向运行操作作者；中间生产管理理层，SIS系统面向生产和技技术管理理者；上层经营管理理层，MIS系统面向行政和经经营管理理者。火电厂信息化系系统的总总体结构构DCS（分散控控制系统统）是属属于生产过程程控制系系统范畴畴DCS系统完成成对设备备运行层层实时数数据的采采集、转转换和存存储，控控制设备备生产运运行。是一个过过程控制制系统。运行人人员通过过DCS实现对设设备的控控制功能能，它强调的是是运行的的准确，以稳定性和和安全性性为首要目目标。火电厂信息化系系统的总总体结构构厂级监控控信息系系统(SIS)是属于实时生产产过程管管理和监监控范畴畴。从机组DCS系统、辅辅助车间间程控系

41、系统(PLC)等过程控控制系统统以及其其它数据据源中集集成实时时过程信信息和历历史数据据，构成成生产实实时数据据库和历历史数据据库，为生产管管理人员员的分析析和决策策提供支支持，它强调的的是发电电厂优化控制制与管理理方面。火电厂信息化系系统的总总体结构构管理信息息系统(MIS)是属于厂级管理理现代化化范畴。管理信息息系统(MIS)的主要任任务是信息处理理，积累信信息事务务层的非实时数数据，帮助企业优化化资源配置。它强调调信息流流程的整整体性，其信息息可为所所有决策策人员使使用，而而对中、高层决决策者所所需的内内外部信信息和适适应个人人决策风风格的经经验和判判断，则则只提供供部分信信息的支支持，

42、不不可能达达到使决决策者操操作得心心应手的的程度。火力发电厂SIS（发电厂优化控制制与管理）SIS（SupervisoryInformationSystem）系统厂级监控控信息系系统(SIS)目标是实现经济目标标控制下全全厂的协协调生产产。SIS采集全厂厂生产运运行实时时数据，进行计计算、分分析，产产生综合合的技术经济济指标，借助于于技术经经济指标标、运行参数数及偏差差分析等，SIS系统可协协助运行行管理人人员实施施经济运运行方式式，优化全厂厂负荷在在各个机机组的分分配，指指导运行行人员进进行操作作调整，从而在在保证负荷荷的基础上上，节能降耗耗、提高全全厂的经济效益益。火力发电厂SISSIS是

43、贯穿厂厂级生产产主线的的决策知识识支持系系统，帮助运运行人员员判定设备的经经济性，支持运运行人员员优化调整整运行参参数。在一定定意义上上讲是DCS功能的延伸与提提高，又是MIS实时数据的可靠来源。与DCS对安全目目标的追求不不同，SIS更强化负负荷管理理、追求求全厂经济性、强调运行的质质量。 SIS的功能SIS的主要功功能为：（1）生产过过程信息息监测和统统计（为厂级级生产管管理人员员提供实实时信息息。同时时记录生生产过程程的主要要数据，生成各各职能部部门需要要的全厂厂各类生生产、经经济指标标统计报报表）；（2）实时性性能计算和分分析（该功能能用于计计算单元元机组各各主辅设设备的效率等性能参参

44、数）；（3）经济性性分析和和诊断；（4）设备寿寿命监测测和管理理（预测测与预防防性维护护）；（5）设备状状态监测测和故障障诊断（预测与与预防性性维护）（6）厂级优优化负荷荷分配（全厂负荷荷优化调调度）。SIS的功能依靠计算机网网络系统统采集全全厂各个个机组、输煤除除灰、脱脱硫等公公用系统统生产运行行实时数数据，建立开放放性实时时数据库库上；采用先进进、有效效的专业计算算方法，对所采采集的大大量的、复杂的的数据进进行计算算、分析析，产生综合合技术经经济指标标;从而评价价全厂运运行生产产经济性性、分析析经济效益益偏差点点、产生对运运行调整整有指导导意义的的方案协助运行行管理人人员实施经济济运行方方

45、式、优优化全厂厂负荷在各个机机组的分分配、指指导运行行人员进进行操作作调整，形成不不同管理理阶层、不同管管理部门门的知识识库，达达到节能降耗耗、提高全厂的经济效益益、使企业业管理层层的经营营决策更更具科学学性的目目的。SIS系统的网络平台台值长站具具有对负负荷调度度的决定定权SIS的数据库实时数据据库是SIS的核心，实时数数据库平平台必须须具有高高度的性能稳定定性，能满足足海量资资料的存存储和检检索的需需要;系统具有有高度的开开放性，具备和和不同系系统及设设备的成成熟接口口，支持持各种标标准的数数据传输输标准。实时数据据库服务器应应具有足够的存存储容量量和先进进的数据据压缩方方式，应能保保存所

46、有有生产过过程的实实时数据据和SIS对这些数数据的计计算、分分析结果果。SIS的数据库由于传统统的ORACLE等关系数数据库无无法满足足SIS存储并处处理大量实时时、高精度数数据的要求，采用专专门的实实时数据据库系统统。一般般选择国国际领先先的PI实时数据据库系统统。PI可在线存储储上万、十几万万甚至几几十万点点的实时时数据。它提供了配套的接接口软件件和绘图图工具，可开发制作监控画面面。PI实时数据据能完全全满足SIS系统数据量大大、安全全可靠、实时性性高的要要求。SIS系统的软软件平台台采用美国国OSI公司开发的PI数据库作作为整个个SIS的实时数数据库平平台,开发产生生优化应应用软件件。P I数据库系系统是一套适适用于全全厂范围围内的信信息监测测和分析析的软件件系统,用于电厂厂数据的的自动采采集、存存储、处处理和监监视,它是一种种大型的的实时数数据库和和历史数数据库,能够以原原始数据据的形式式长期在在线存储储工厂的的所有生生产数据据,满足快速速