发电企业信息化概述

第4章 发电企业信息化主要内容发电企业信息化概述

发电企业分散控制系统发电企业厂级监控信息系统发电企业管理信息系统发电企业资源规划系统

21概述火力发电厂水力发电厂核能发电厂32发电企业信息化的内涵企业信息化的概念利用信息技术改造企业业务活动使之更加有效的过程发电企业信息化的含义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，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管控一体化，即发电企业管理信息化与生产过程控制自动化的有机结合42发电企业信息化的内涵（续）数字化电厂的概念定义将所有信号数字化，然后利用网络技术，实现可靠而准确的数字化信息交换、跨平台的资源实时共享，进而利用智能专家系统提供各种优化决策建设，为机组的操作提供科学指导作用降低发电成本、提高上网电量、减少设备故障，最终实现电厂的安全、经济运行和节能增效53发电企业信息化建设的现状特点应用系统一体化趋势明显信息集成平台建设稳步推进发电企业各有侧重地建设信息化日益重视IT管理发电企业信息化驱动因素政策方面业务方面管控方面发展环境方面行业改革方面63发电企业信息化建设的现状（续）存在问题规划缺失导致信息化缺乏系统性电力行业信息化缺乏统一的标准体系发电企业的管理模式阻碍了信息化的快速发展信息化组织建设滞后不利于信息化的推进“重硬轻软”企业信息系统孤立存在不能发挥整合效益74发电企业信息化理想模型图发电企业信息化理想模型84发电企业信息化理想模型（续）分散控制系统厂级监控信息系统管理信息系统企业资源计划系统91分布式控制系统分布式控制系统（DistributedControlSystem，DCS）分散控制，集中管理与显示以微处理器及微型计算机为基础，融计算机技术、数据通信技术、CRT屏幕显示技术和自动控制技术为一体的计算机控制系统，它对生产过程进行集中操作管理和分散控制10主要要内内容容发电电企企业业信信息息化化概概述述发电电企企业业分分散散控控制制系系统统发电电企企业业厂厂级级监监控控信信息息系系统统发电电企企业业管管理理信信息息系系统统发电电企企业业资资源源规规划划系系统统111分分布布式式控控制制系系统统（（续续））分级级系系统统过程程级级监控控级级管理理级级122DCS与与PLC、、FCS的的比比较较DCS与与PLC132DCS与与PLC、、FCS的的比比较较（（续续））DSC与与FCS现场场总总线线控控制制系系统统(FCS,FieldbusControlSystem)优点点开放放性性和和可可互互操操作作性性采用用全全数数字字式式的的信信号号传传输输方方式式彻底底的的功功能能分分散散性性143DCS功功能能子子系系统统数据据采采集集系系统统(DataAcquisitionSystem,DAS)对设设备备的的运运行行参参数数、、状状态态进进行行检检测测，，对对检检测测结结果果进进行行处处理理、、记记录录、、显显示示和和报报警警，，对对机机组组的的运运行行情情况况进进行行运运算算分分析析，，并并提提供供给给运运行行指指导导的的监监视视系系统统协调调控控制制系系统统(CoordinationControlSystem,CCS)将锅锅炉炉——汽汽轮轮发发电电机机组组作作为为一一个个整整体体进进行行控控制制，，通通过过控控制制回回路路协协调调锅锅炉炉汽汽轮轮机机在在自自动动状状态态下下运运行行，，给给锅锅炉炉、、汽汽轮轮机机的的自自动动控控制制系系统统发发出出指指令令，，以以适适应应负负荷荷变变化化的的需需要要，，尽尽最最大大可可能能发发挥挥机机组组的的调调频频、、调调峰峰能能力力153DCS功功能能子子系系统统(续续））模拟拟量量控控制制系系统统(ModulControlSystem,MCS)通过过控控制制变变量量自自动动完完成成被被控控制制变变量量调调节节的的回回路路顺序序控控制制系系统统(SequenceControlSystem,SCS)对火火电电机机组组的的辅辅机机及及辅辅助助系系统统，，按按照照运运行行规规律律规规定定的的顺顺序序（（输输入入信信号号条条件件顺顺序序、、动动作作顺顺序序或或时时间间顺顺序序））实实现现启启动动或或停停止止过过程程的的自自动动控控制制系系统统163DCS功功能能子子系系统统(续续））炉膛膛安安全全监监控控系系统统(FurnaceFireSafetySuppressionSystem，，FSSS)对锅锅炉炉点点火火和和油油枪枪进进行行程程序序自自动动控控制制，，防防止止锅锅炉炉炉炉膛膛由由于于燃燃烧烧熄熄火火、、过过压压等等原原因因引引起起爆爆炸炸（（内内爆爆或或外外爆爆））而而采采取取的的监监视视和和控控制制措措施施的的自自动动系系统统电气气设设备备监监控控系系统统(ElectricControlSystem，，ECS)用于于监监控控发发电电厂厂电电气气设设备备的的安安全全运运行行，，包包括括发发电电机机系系统统、、主主变变压压器器系系统统、、低低压压工工作作变变压压器器系系统统、、照照明明系系统统、、除除尘尘系系统统、、检检修修中中心心等等各各电电器器子子系系统统的的各各项项参参数数指指标标，，完完成成发发电电厂厂运运行行状状态态的的集集中中监监视视和和控控制制，，包包括括采采集集传传感感器器的的数数据据和和数数据据入入库库等等工工作作174DCS的特点点高可靠性性分散、任任务单一一开放性采用开放放式、标标准化、、模块化化和系列列化设计计灵活性组态软件件184DCS的特点点（续））易于维护护功能单一一的专用用计算机机协调性系统信息息共享、、协调工工作控制功能能齐全控制算法法丰富，，集连续续控制、、顺序控控制和批批处理控控制于一一体195DCS的结构构205DCS的结构构（续））网络通信信子系统统对应着分分散控制制系统的的纵向分分层结构构，网络络通信子子系统分分别由四四层计算算机网络络即现场场网络(FieldNetwork,Fnet)、控控制网络络(ControlNetwork,Cnet)、监监控网络络(SupervisionNetwork,Snet)和和管理网网络(ManagementNetwork,Mnet)把把相应的的设备连连在一起起。过程控制制子系统统过程控制制子系统统是DCS系统统中负责责现场过过程数据据采集和和过程控控制的系系统,由由现场设设备与过过程控制制站组成成。人机接口口子系统统监控级监控级的的主要设设备有操操作员站站、工程程师站、、历史记记录站和和计算站站。管理级管理级包包含的比比较广泛泛，一般般来说，，它可能能是一个个发电厂厂级管理理计算机机，也可可能是若若干个机机组的管管理计算算机。21主要内容容发电企业业信息化化概述发电企业业分散控控制系统统发电企业业厂级监监控信息息系统发电企业业管理信信息系统统发电企业业资源规规划系统统221SIS简介介厂级监控控信息系系统（SupervisoryInformationSystem,SIS）火电厂厂厂级监控控信息系系统是主主要为火火电厂全全厂实时时生产过过程综合合优化服服务的生生产过程程实时管管理和监监控的信信息系统统以分散控控制系统统为基础础，实现现企业级级生产数数据的自自动采集集、存储储、监视视和查询询，集中中各单元元机组的的参数及及设备状状态信息息完成复杂杂的数据据二次处处理和优优化分析析实现企业业级生产产过程的的实时信信息监控控、调度度，达到到提高机机组运行行可靠性性和经济济性的目目的。231SIS简介介（续））以市场运运营为目目标，突突出信息息的完整整性、准准确性和和及时性性，实现现广泛的的信息共共享，形形成以SIS和和DCS互为依依托的全全厂“自自动化””生产过过程核心是一一套强大大的实时时数据库库241SIS简介介（续））252SIS项目建建设注意意的问题题SIS与与DCS的关系系262SIS项目建建设注意意的问题题（续））SIS与与MIS的关系系273SIS的结构构网络系统统必须有一一套完整整的数据据网络系系统，同同时与DCS、、PLC、MIS及其其他相连连的网络络有数据据传输接接口。为为了保证证DCS与PLC系统统运行的的安全性性与独立立性，以以及SIS与MIS网网络之间间的独立立性，一一般DCS与SIS和和MIS之间都都采用了了单向传传输的网网络结构构实时数据据库为SIS网络提提供了稳稳定的数数据应用功能能软件SIS系系统的核核心，是是实现SIS对对电厂运运行安全全性、经经济性的的主要手手段284SIS主要功功能图SIS系系统主要要功能结结构图294SIS主要功功能（续续）实时数据据处理与与管理信息集中中在数据据库中。。传送信信息给有有关人员员；支持持性能计计算、电电厂负荷荷优化调调度等一一系列更更高级的的基础软软件模块块全厂生产产过程实实时监控控采集电厂厂各生产产过程控控制系统统根据SIS的的网络需需要，并并按照企企业信息息系统标标准发送送有关实实施生产产数据，，同时将将数据存存入企业业级数据据库中304SIS主要功功能（续续）厂级性能能计算和和分析机组性能能计算、、设备性性能计算算设备状态态监视根据采集集到的参参数变化化情况，，借助状状态监测测软件，，自动对对一些设设备进行行计算分分析，将将得出的的信息反反映到值值长站和和单元机机组操作作员站相相应的流流程图或或画面中中315SIS硬件系系统图SIS网网络拓朴朴图325SIS硬件系系统（续续）SIS网网络SIS的的主干网网宜采用用千兆以以太网实时/历历史数据据服务器器系统的核核心，它它的存储储容量和和存储效效率直接接关系到到下层数数据采集集的数采采范围和和采集精精度过程管理理功能站站完成SIS所定定义的各各种功能能，如处处理实时时数据，，完成生生产过程程的监控控和管理理，故障障诊断和和分析，，性能计计算、分分析和经经济负荷荷调度等等客户机SIS的的终端设设备33主要内容容发电企业业信息化化概述发电企业业分散控控制系统统发电企业业厂级监监控信息息系统发电企业业管理信信息系统统发电企业业资源规规划系统统341管理信信息系统统的概念念管理信息息系统(ManagementInformationSystems，MIS)对组织进进行系统统化管理理的人机机结合系系统，它它综合运运用计算算机及其其网络技技术、管管理和决决策方法法，融合合现代化化的管理理思想和和手段，，帮助管管理人员员进行信信息管理理和辅助助决策由人员、、规程、、数据库库、计算算机硬件件和计算算机软件件五部分分组成硬件是管管理信息息系统的的保障，，软件是是管理信信息系统统的灵魂魂352MIS应用软软件系统统功能图发发电厂厂MIS应用软软件系统统功能362MIS应用软软件系统统功能（（续）设备管理理子系统统以设备的的编码为为主线，，将设备备的基础础信息串串联起来来检修管理理子系统统以企业资资产为中中心，对对资产的的全生命命周期进进行管理理物质管理理子系统统要包括括基础础信息息管理理、需需求计计划管管理、、物质质采购购管理理、物物资库库存管管理、、物质质资金金及财财务稽稽核管管理和和物质质定额额管理理等功功能模模块372MIS应应用软软件系系统功功能（（续））运行管管理子子系统统监控运运行设设备的的实时时信息息，动动态掌掌握、、分析析运行行设备备的健健康状状况，，执行行“两两票三三制””规定定，监监测设设备状状态，，发现现设备备缺陷陷生产技技术管管理子子系统统包括技技术监监督管管理和和技术术创新新管理理安全监监察管管理子子系统统包括安安全计计划管管理、、安全全生产产管理理、安安全技技术管管理、、安全全教育育管理理和事事故管管理等等功能能模块块。382MIS应应用软软件系系统功功能（（续））实时信信息管管理子子系统统范围覆覆盖了了全厂厂生产产过程程，它它通过过网关关与SIS相连连，实实现对对全厂厂生产产过程程的经经济指指标监监视及及管理理燃料管管理子子系统统实现电电厂的的燃料料进、、耗、、存信信息传传递的的计算算机网网络化化，进进行燃燃煤核核算，，为动动态成成本管管理提提供该该方面面的数数据支支持392MIS应应用软软件系系统功功能（（续））预算管管理子子系统统收入预预算、、燃料料预算算、物物质预预算、、项目目预算算、费费用预预算、、利润润预算算等成本管管理子子系统统制定有有竞争争力的的报价价方案案，获获取更更多的的上网网电量量；辅辅助制制定经经济运运行方方案与与成本本控制制方案案，降降低运运行成成本，，从而而提高高企业业的经经济效效益协同办办公管管理子子系统统包括公公文管管理、、会议议管理理、车车辆管管理和和电子子邮件件管理理等功功能模模块402MIS应应用软软件系系统功功能（（续））人力资资源管管理子子系统统党群管管理子子系统统综合查查询子子系统统系统维维护子子系统统对整个个电厂厂管理理信息息系统统的权权限、、资料料字典典、代代码、、表格格、系系统日日志等等系统统设定定进行行维护护与管管理413MIS网网络系系统设设计的的原则则实用性性和先先进性性网络高高速、、可靠靠，提提供不不同类类型的的网络络接口口和互互联手手段标准性性和开开放性性硬件、、软件件、网网络协协议和和数据据库系系统都都采用用与国国际标标准兼兼容的的开放放协议议稳定性性和安安全性性采用双双链路路容错错、核核心交交换机机、数数据库库服务务器和和应用用服务务器等等重要要设备备423MIS网网络系系统设设计的的原则则（续续）经济性性和可可扩展展性网络平平台具具备对对多协协议的的支持持能力力，同同时具具有良良好的的扩展展性和和灵活活性可维护护和可可管理理性采用集集中管管理软软件等等多种种技术术手段段保证证整个个网络络平台台易于于管理理和可可维护护434MIS硬硬件设设备及及系统统软件件MIS系统统硬件件设备备图某某电电厂MIS网络络拓扑扑图444MIS硬硬件设设备及及系统统软件件（续续）MIS系统统软件件关系数数据库库管理理系统统服务器器网络络操作作系统统客户端端微机机操作作系统统网管软软件网络备备份软软件企业级级防病病毒软软件45主要内内容发电企企业信信息化化概述述发电企企业分分散控控制系系统发电企企业厂厂级监监控信信息系系统发电企企业管管理信信息系系统发电企企业资资源规规划系系统461ERP的的概念念EnterpriseResourcePlanning采用计计算机机和网网络通通信技技术的的最新新成就就，是是旨在在对企企业的的多种种资源源进行行计划划和实实现物物流、、资金金流、、信息息流（（“三三流””）统统一的的操作作平台台和管管理信信息系系统47482发电电企业业ERP应应用现现状发电企企业应应用ERP的可可行性性ERP主要要应用用于传传统的的制造造业，，从广广义来来讲，，发电电企业业也是是一个个生产产企业业成功应应用ERP的发发电企企业如上海海外高高桥发发电公公司、、国电电浙江江北仓仓第一一发电电有限限公司司、靖靖远第第二发发电有有限公公司和和外高高桥第第二发发电公公司等等493发电电企业业ERP功功能模模块504发电电企业业EAM系系统EA