火力发电厂厂级监控信息系统SIS

1、。火电厂厂级监控信息系统SIS北京华电任天电力控制技术有限公司。目录1 sis 1的基本概念1.1 sis 1的背景1.2安全信息系统定义21.3 sis能给发电企业带来什么31.4 sis 4的应用概述2 SIS在第五热电厂自动化信息系统中的地位3 SIS 8的主要功能3.1生产过程信息的收集、处理和监控93.2经济指标、绩效计算分析和操作指导103.2.1单元级性能的计算和分析103.2.2工厂级性能的计算和分析103.2.3单位经济指数分析113.2.4运行优化曲线和设备运行指南113.3运行调度113.3.1单元级运行调度113.3.2工厂级运行调度113.3.3系统监控模式123.4

2、优化操作控制123.5设备状态监控和故障诊断133.5.1设备状态监控133.5.2机组运行的故障诊断133.5.3机组寿命管理133.5.4汽轮发电机组振动监测数据的管理133.5.5金属状况的检查和监督133.6 14单元在线性能测试3.7其他职能143.7.1电厂14远程技术服务网络的连接3.7.2单元模拟系统14的连接3.8应用功能集成原则141 sis的基本概念1.1安全信息系统的背景为了迎接新技术革命的挑战，20世纪80年代以来，人们把推进企业信息化和管理现代化作为促进企业升级和提升核心竞争力的重要手段。当前，中国电力行业正处于新的跨越式发展时期，同时也面临着前所未有的挑战，主要表

3、现在：(1)电力体制改革使电力企业逐步走向市场化和国际化，电力企业必须面对市场化竞争。对电力生产和供应的质量和安全提出了更高的要求。特别是在电力供应相对短缺的情况下，如何进一步降低设备故障率，减少计划外停电，保证供电质量，对国计民生具有重要意义。作为一个资源相对稀缺的国家，实施可持续发展战略是中国的必然选择。与发达国家的煤炭消耗率(200兆瓦以上的机组为320克/千瓦小时)相比，中国的煤炭消耗率存在较大差异(差异在40克/千瓦小时以上)。因此，降低发电煤耗、减少污染排放、节约水资源具有重要意义。长期以来，电力企业形成的计划经济管理模式需要不断改革和创新，包括引进先进的管理理念、管理模式和管理技

4、术，建立相应的管理团队。原电力工业部1996年发布的电力工业信息化九五计划与2010年建设纲要号文件指出，电力行业信息化的指导思想是：(1)加快实现电力行业信息化，促进电力行业经济增长由粗放型向集约型转变。以经济效益为中心，运用现代手段，为电力行业从规划、建设、生产、交换到消费的经营活动全过程提供优质服务，为电力行业的科学决策提供服务。以市场需求为导向，适应电力工业体制改革的需要，逐步为完善和发展我国电力市场经济体制提供必要的技术基础。纲要为中国电力行业的信息化进程指明了方向。20世纪80年代以来，集散控制系统的普及和管理信息系统的广泛应用，大大提高了发电企业的信息化水平，缩小了发电企业在生产

5、管理和运营水平上与先进国家的差距，为进一步提高发电企业的信息化水平和实现现代化管理奠定了基础。1997年，我国专家首次提出了火电厂安全信息系统的概念和实施框架，并明确了工作的主要任务和目标。国家经贸委2000年火力发电厂设计技术规程 (DL 5000-2000)规定：“当电厂计划容量为1200兆瓦及以上，单机容量为300兆瓦及以上时，厂级为500兆瓦及以上火电厂厂级监控信息系统是为全厂生产过程建立实时历史数据平台，为全厂生产过程提供全面优化服务，实现生产过程实时管理和监控的信息系统。SIS以现有的DCS(集散控制系统)、PLC(可编程逻辑控制器)等数据采集和控制设备为基础，以先进的计算机网络和

6、数据库技术为平台，以多种运行优化软件为支撑，实现全厂生产实时信息的共享，是生产管理和业务决策的基础，是提高全厂生产安全性和经济性的重要保证。SIS是电厂自动化和信息系统中的一个新概念，目前仍处于发展过程中。因此，很难给出一个准确和完整的SIS定义。事实上，制造商生产的许多火电厂监控、优化和管理软件产品都具有SIS的特点。然而，基于他们对应用的理解，给出了具有独特特征的软件名称和定义。一般来说，安全信息系统具有以下基本特征：监控系统是一个工厂级的监控系统信息系统是一个生产过程优化系统信息系统是一个生产管理系统信息系统是一个信息系统企业信息化的关键是信息集成。信息集成的基本思想是强调企业的所有生产

7、环节都是不可分割的，需要作为一个整体来考虑；第二，它强调生产的所有环节都可以通过信息收集、传输和处理来控制和管理，即采用信息技术的观点。信息集成的核心问题是网络、数据库和软件，包括系统软件和功能软件。SIS的基本结构是网络数据库软件。如果把发电厂的DCS+SIS+MIS进一步看作一个系统，它仍然是网络数据库软件，是一个典型的信息集成系统。其中，网络、数据库和系统软件是基础，功能软件是核心和关键。1.3 sis能给发电企业带来什么为全厂建立统一的生产信息平台发电厂有许多套自动信息系统。由于每个单元和控制系统相对独立，信息不能共享，单元之间以及一个单元的辅助系统之间存在孤立的信息孤岛。SIS为消除

8、信息孤岛问题提供了一个完美的解决方案。全厂各单元及辅助车间的生产网络通过网络接口与监控信息系统相连，实现生产数据的完整监控和长期保存。生产管理人员可以及时获取各机组和子系统的运行参数，监控设备运行情况，提高电厂生产管理的信息化水平。实现了对数据的深度处理和提炼，这样你就可以很快得到你所关心的信息。现代大型发电厂每时每刻都会产生大量的数据，但是这些数据背后隐藏着什么有用的信息呢？SIS通过提炼、处理和加工将设备(系统)的原始数据转化为有意义的信息，例如：当前设备在什么状态下运行？有多少安全边际和经济潜力？何时需要修理或更换主要部件？目前的运营成本是多少？同时，SIS还根据发电企业的特点设计了一个

9、高效的信息发布系统，使用户可以在最短的时间内找到自己关心的信息，并且可以根据角色定制信息发布界面。以提高运营经济性为目的优化运营导向系统目前，我国发电机组的生产运行水平还不高，供电煤耗与世界先进水平仍有较大差距(200兆瓦以上机组的统计差异约为每千瓦时60克标准煤)，节能潜力巨大。sis通过对机组和厂级性能的计算和分析，实时找出当前煤耗高的原因，如运行参数调整、设备维护、系统设计等。并将它们分为可控操作、可控维护和不可控实验室火力发电厂有大量复杂的主辅设备。确保设备安全稳定运行是生产管理者最关心、花费时间和精力最多的问题，也是故障最多、最难处理的问题。SIS采用先进的数据融合技术，实现设备系统

10、故障的快速导出、故障分析诊断、故障预测和预警；在发生故障时，可以快速推导出第一个故障、保护动作序列以及相关参数的超限状态，从而实现故障的快速分析，缩短故障分析和处理的时间；综合分析故障前后的相关信息，结合设备(系统)模型和运行专家经验，给出故障原因并指导故障维修；设备风险评估和智能预警及时提醒设备系统的风险和隐患，给出设备劣化预警，有效防止设备损坏和突发事件，充分保障设备和单位的安全。提高设备维修水平，降低生产成本引入了先进的实时数据设备动态管理技术，突破了传统的点检和维修的概念，实现了设备的实时状态维修，大大降低了生产成本。1.4安全信息系统应用概述SIS概念提出后，随着我国电力工业和电力自

11、动化的发展，SIS逐渐进入高速增长阶段。到目前为止，中国已有10多个SIS项目投入运营，数十个SIS项目正在建设中。几乎所有新建的装置都是用SIS设计的。SIS的开发和应用十分蓬勃，极大地促进了我国电站的自动化和信息化建设。为了使安全信息系统在我国健康发展，国家发展和改革委员会(NDRC)2003年第873号关于发布2003年行业标准补充计划的通知决定，委托Xi热力工程研究所和华北电力大学受电力工业热工自动化标准化技术委员会委托，编制火电厂厂级监控信息系统技术条件。2004年6月21日，中国电气工程学会和国家电网公司科技信息部在天津蓟县召开了第一次安全信息系统技术鉴定会议，对华北电力大学(北京

12、华电任天电力控制技术公司)和天津大唐盘山发电有限责任公司联合开发的“厂级优化控制与管理系统”进行了技术鉴定.中国电气工程学会会长、原国家电力公司副总经理、热工自动化领导小组组长陆延昌担任董事长。副董事长由中国电力投资公司副总经理、清华大学教授/倪院士、国家电网公司董事、电力行业热工自动化标准委员会主任侯教授组成。该系统已通过清华德仕公司的安全评估、北京电子产品质量检测中心的软件产品注册测试、公安部计算机信息系统安全产品质量监督检验中心对康牌安全网通的测试以及鉴定委员会测试组的测试。该项目以较高的评价通过了评估，标志着SIS发展的一个新的里程碑。火力发电厂厂级监控信息系统技术条件(审查草案)审查

13、会议召开2004年7月7日，电力工业热工自动化标准委员会在北京召开会议，对火力发电厂厂级监控信息系统技术条件送审稿和火电厂厂级监控信息系统实时/历史数据库系统基准测试规范初稿进行了审议。会上通过的技术条件和测试规范明确了SIS的技术内涵和外延，不仅为SIS制造商指明了技术发展方向，也使用户更好地了解SIS，为SIS市场更有效的应用和标准化奠定了坚实的基础。2 SIS在火电厂自动化信息系统中的地位电厂信息化的层次结构可以简单地概括为三层：个人计算机、信息系统和管理信息系统。过程控制系统是一个生产过程控制系统，处于信息化的底层。一方面，它完成了对生产过程的监控，另一方面SIS是一个监控信息系统，从

14、PCS接收信息，完成信息存储、分析、生产监控和管理、运行优化等功能。SIS中的原始数据或运行结果可以直接显示在本级终端上，上传到MIS网络上显示使用，或者下载到PCS上参与控制。管理信息系统是一个管理信息系统，包括人事管理、物资管理、财务管理、办公自动化等。服务于企业的经营决策。管理信息系统的实时数据通常通过信息系统获得。个人计算机、信息系统和管理信息系统之间的简单比较如下：安全仪表系统和分散控制系统设备对象差异-sis:全厂；集散控制系统：装置；主要功能差异SIS:生产过程监控、优化、管理，不参与或较少参与直接控制；集散控制系统：通过少量管理控制和监控生产过程；人员对象差异-sis:生产和维

15、护相关人员；集散控制系统：生产操作员；安全性和可靠性的差异-安全信息系统：低(或同等)；集散控制系统：高。信息系统和管理信息系统主要功能差异安全信息系统：生产过程监控、优化和管理；管理信息系统：企业管理和办公自动化；人员对象差异-sis:生产和维护相关人员；管理信息系统：全厂人员；实时性要求差异SIS:高；管理信息系统：低；安全性和可靠性差异-sis:高；MIS:低。SIS是建立在DCS网络和MIS网络之间的一个高速、高可靠性、大数据容量的网络系统。该网络运行全厂实时监控、优化控制和负荷优化调度软件，以充分发挥全厂主辅设备的潜力，达到全厂过程系统在最佳工况下运行的目的。同时，在保证安全生产的要

16、求下，将原本相互独立、可靠性、安全性和实时性差异明显的机组分散控制系统与全厂管理信息系统有机地结合起来，实现全厂生产信息和管理信息的共享，有效地推动了电力信息化建设。在SIS的网络设计和功能配置方面，各电厂一般都是根据自身的需求，结合整个MIS网络规划进行设计。下图显示了一般SIS的网络结构。网络结构图主要采用分层分布式设计。整个SIS系统分为上下两层，下层为SIS接口层网络。独立的接口机用于连接每个独立的控制系统进行数据采集。上层是SIS应用层网络，与SIS层的各个应用服务器相连。通过分层设计，一方面便于分散通信负荷，提高各层的通信效率和网络可靠性；另一方面，技术和通信协议也可以通过数据服务器来实现。上层技术选择强调开放性。根据当前网络技术的发展，建议选择交换式以太网技术，而下层强调与下层控制网络的互操作性。实时/历史数据服务器可以根据重要性考虑冗余配置。3 SIS的主要功能SIS涵盖了很多内容，从最基本的