數(shù)字化電廠.docx

轉(zhuǎn)載導(dǎo)言：本文來源自AMT。發(fā)電企業(yè)正面臨著前所未有的深刻變化:電力市場化、業(yè)務(wù)流程重組、管控一體化，這些變化逐步改變了發(fā)電企業(yè)經(jīng)營運(yùn)作的基本規(guī)律；另一方面，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)并迅速應(yīng)用于發(fā)電企業(yè),如現(xiàn)場總線控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)等。通過對電廠運(yùn)行的基本規(guī)律的研究和總結(jié),并結(jié)合數(shù)字化管理的先進(jìn)思想，國內(nèi)外發(fā)電企業(yè)均提出了建設(shè)數(shù)字化電廠(e-powerplant)模式。這就是: 用流程工業(yè)的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）理論來設(shè)計(jì)數(shù)字化電廠的體系結(jié)構(gòu),在電廠先進(jìn)控制系統(tǒng)和安全高效的網(wǎng)絡(luò)平臺、數(shù)據(jù)庫平臺基礎(chǔ)上,基于國際最新的管理理論和信息技術(shù)研究成果，整合電廠管控一體化系統(tǒng)，用ERP管理思想和信息技術(shù)對電廠的經(jīng)營和生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行全面設(shè)計(jì),使信息技術(shù)與電力工業(yè)技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)有機(jī)融合,全面提升電廠的生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)營管理水平,增強(qiáng)電廠電力市場的競爭力。1 概述 數(shù)字化管理思想是在企業(yè)再造管理思想和業(yè)務(wù)流程重組的基礎(chǔ)上產(chǎn)生并形成，屬于21世紀(jì)企業(yè)管理思想的一個(gè)新的突破，數(shù)字化管理將信息技術(shù)貫穿與企業(yè)的整體管理流程，可為管理者及時(shí)提供過去和現(xiàn)在的數(shù)據(jù)，并能夠預(yù)測未來和引導(dǎo)企業(yè)人員的工作。數(shù)字化管理恒定式：知識資本=能力*激情。知識管理、企業(yè)管理和電子商務(wù)是企業(yè)發(fā)展的三大功能，數(shù)字化管理可以推動企業(yè)在知識管理、企業(yè)經(jīng)營和電子商務(wù)等諸多方面的提高，從而推動企業(yè)的管理和發(fā)展。 數(shù)字化管理將企業(yè)的業(yè)務(wù)流程視為建立在企業(yè)管理系統(tǒng)上的價(jià)值鏈，可以對價(jià)值鏈上所有環(huán)節(jié)，如定單、采購、庫存、計(jì)劃、設(shè)備、質(zhì)量、運(yùn)行、檢修、財(cái)務(wù)、人事等進(jìn)行有效管理，強(qiáng)調(diào)動態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)營狀況，及時(shí)掌握信息。 數(shù)字化管理表面上是一種新型信息管理系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是一場對企業(yè)現(xiàn)有的組織結(jié)構(gòu)、管理觀念、管理方式等管理系統(tǒng)的革命性變革，已經(jīng)超越了企業(yè)本身固有的框架和模式，就像ISO9000一樣，是一種基于企業(yè)價(jià)值鏈而建立起來的系統(tǒng)而規(guī)范的管理體系，體現(xiàn)為企業(yè)獲得持續(xù)發(fā)展的系統(tǒng)運(yùn)作能力和新的競爭優(yōu)勢。數(shù)字化管理的核心是業(yè)務(wù)流程重組，優(yōu)化企業(yè)價(jià)值鏈。 發(fā)電企業(yè)正面臨著前所未有的深刻變化:電力市場化、業(yè)務(wù)流程重組、管控一體化.，這些變化逐步改變了發(fā)電企業(yè)經(jīng)營運(yùn)作的基本規(guī)律；另一方面，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)并迅速應(yīng)用于發(fā)電企業(yè),如現(xiàn)場總線控制技術(shù)、信息技術(shù)等。通過對電廠運(yùn)行的基本規(guī)律的研究和總結(jié),并結(jié)合數(shù)字化管理的先進(jìn)思想，我們提出了數(shù)字化電廠(e-powerplant)模式。這就是: 用流程工業(yè)的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）理論來設(shè)計(jì)數(shù)字化電廠的體系結(jié)構(gòu),在電廠先進(jìn)控制系統(tǒng)和安全高效的網(wǎng)絡(luò)平臺、數(shù)據(jù)庫平臺基礎(chǔ)上,基于國際最新的管理理論和信息技術(shù)研究成果，整合電廠管控一體化系統(tǒng)，用ERP管理思想和信息技術(shù)對電廠的經(jīng)營和生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行全面設(shè)計(jì),使信息技術(shù)與電力工業(yè)技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)有機(jī)融合,全面提升電廠的生產(chǎn)技術(shù)和經(jīng)營管理水平,增強(qiáng)電廠電力市場的競爭力。2 結(jié)構(gòu)層次分析 數(shù)字化電廠是在傳統(tǒng)的火力發(fā)電站的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它通過應(yīng)用一系列先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、融入現(xiàn)代化的管理思想，旨在解決火力發(fā)電廠管理粗放水平低下、發(fā)電能耗高、污染物（氣、水、渣）排放嚴(yán)重、輔助系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定、設(shè)備故障率高、自動保護(hù)投入率低、運(yùn)行人員多的現(xiàn)狀，最終實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電站現(xiàn)代化的運(yùn)營和管理，達(dá)到企業(yè)運(yùn)營成本最小、發(fā)電能耗最低、污染物零排放（廢氣達(dá)標(biāo)排放）、設(shè)備可用系數(shù)高、人均產(chǎn)值高。 數(shù)字化電廠面向鍋爐這個(gè)復(fù)雜的對象，立足于煙氣成分在線監(jiān)測分析系統(tǒng)、煤粉濃度細(xì)度在線檢測裝置、鍋爐飛灰含碳量在線檢測裝置（特種檢測信號）及來自電廠DCS系統(tǒng)的常規(guī)檢測信號，應(yīng)用鍋爐神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電站鍋爐穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔的運(yùn)行。通過鍋爐爐管泄漏報(bào)警系統(tǒng)、鍋爐火焰監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)、鍋爐受熱面結(jié)焦監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)鍋爐安全穩(wěn)定的運(yùn)行。通過應(yīng)用低NOx燃燒器、脫硫、脫硝技術(shù)實(shí)現(xiàn)鍋爐清潔的燃燒及廢氣的達(dá)標(biāo)排放。通過制粉系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)、鍋爐受熱面吹灰優(yōu)化系統(tǒng)、空預(yù)器漏風(fēng)控制系統(tǒng)、靜電除塵器節(jié)能優(yōu)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電站經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。數(shù)字化電廠從源頭開始進(jìn)行控制與管理，通過采用入場煤煤質(zhì)成分在線檢測裝置、優(yōu)化配煤系統(tǒng)以及煤場調(diào)度管理系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的煤場轉(zhuǎn)變成數(shù)字化煤場、將被動供煤轉(zhuǎn)變成主動供煤、將以設(shè)計(jì)煤種為目標(biāo)的采購方式轉(zhuǎn)變成以成本最低的采購方式，實(shí)現(xiàn)燃料采購成本最小化。 數(shù)字化電廠關(guān)注著電廠每一個(gè)關(guān)鍵的輔助系統(tǒng)，通過采用零排放技術(shù)、凝結(jié)水凈化技術(shù)、污水回用技術(shù)及水務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電廠用水的最優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)電廠廢水的零排放。通過采用灰水優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)、干除灰技術(shù)，實(shí)現(xiàn)除灰系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行及灰渣的綜合利用。通過采用現(xiàn)場總線技術(shù)以及先進(jìn)的檢測控制儀表，實(shí)現(xiàn)電廠除灰系統(tǒng)、水系統(tǒng)（循環(huán)、凝結(jié)水及生產(chǎn)（生活）用水）穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。 數(shù)字化電廠繼承了經(jīng)典的DCS控制系統(tǒng)的思想，同時(shí)將其它控制系統(tǒng)如輸煤程控、化水程控、灰水程控、電氣控制等納入到DCS系統(tǒng)中來，最大限度的實(shí)現(xiàn)電廠生產(chǎn)的集控，對發(fā)電廠的生產(chǎn)過程進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，達(dá)到生產(chǎn)過程可靠穩(wěn)定、運(yùn)行人員少、生產(chǎn)能力高的目的。數(shù)字化電廠在DCS系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)架了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，立足于生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)信息，應(yīng)用廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)（SIS系統(tǒng)），實(shí)現(xiàn)電廠機(jī)組間的負(fù)荷分配、機(jī)組級的經(jīng)濟(jì)性能計(jì)算、設(shè)備的故障診斷及實(shí)時(shí)電價(jià)的分析，從而確保電廠的安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。 數(shù)字化電廠在DCS系統(tǒng)及廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)（SIS系統(tǒng)）的基礎(chǔ)上，融入現(xiàn)代化的管理思想，應(yīng)用電廠資源信息計(jì)劃系統(tǒng)即ERP系統(tǒng)，為電廠的日常生產(chǎn)經(jīng)營如檢修管理、運(yùn)行管理、設(shè)備管理等提供決策依據(jù)，最終達(dá)到設(shè)備零部件庫存最低、采購費(fèi)用最小及電廠營運(yùn)成本最低的目標(biāo)。電子商務(wù)交易系統(tǒng)為電廠經(jīng)營者提供采購決策信息如設(shè)備價(jià)格、設(shè)備性能、供應(yīng)商等，從而實(shí)現(xiàn)電廠設(shè)備零部件采購費(fèi)用最低。 通過對發(fā)電企業(yè)管控一體化模型的研究并結(jié)合火力發(fā)電廠的的特征,我們提出了一個(gè)具有四個(gè)層次,兩個(gè)支持系統(tǒng)的數(shù)字化電廠層次結(jié)構(gòu)模型。四個(gè)層次分別是直接控制層、管控一體化層、生產(chǎn)管理層、經(jīng)營決策層,兩個(gè)支持系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫支持系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持系統(tǒng)。數(shù)字化電廠的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示：上層是生產(chǎn)經(jīng)營管理層，構(gòu)架在電廠ERP管理系統(tǒng)上，外掛電子商務(wù)交易系統(tǒng)，主要為電廠高層提供決策依據(jù)。中層是生產(chǎn)管理層，構(gòu)架在廠級信息監(jiān)控系統(tǒng)上，為電廠生產(chǎn)過程如機(jī)組負(fù)荷分配、機(jī)組性能診斷與分析、設(shè)備維護(hù)等提供決策依據(jù)。下層是生產(chǎn)過程控制層，構(gòu)架在經(jīng)典的DCS系統(tǒng)上，用于電廠生產(chǎn)過程的控制和調(diào)節(jié)。底層是生產(chǎn)設(shè)備，由常規(guī)的生產(chǎn)主、輔設(shè)備以及監(jiān)測控制儀表等組成，是電廠生產(chǎn)流程的基本單元。圖1 數(shù)字化電廠層次結(jié)構(gòu)模型圖1描述了數(shù)字化電廠的四層結(jié)構(gòu)和兩個(gè)支持系統(tǒng)各自的模塊構(gòu)成以及它們之間的關(guān)系。第一層：直接控制區(qū)該層是指生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集和直接控制,包括單元機(jī)組DCS、DEH、SCADA、輔機(jī)、水處理、輸煤、除灰(渣、塵)等輔助設(shè)備的控制系統(tǒng)。目前技術(shù)的發(fā)展是以現(xiàn)場總線為代表的先進(jìn)控制系統(tǒng)以及DCS系統(tǒng)機(jī)、爐、電的一體化。該層屬于生產(chǎn)范疇，直接與生產(chǎn)設(shè)備關(guān)聯(lián)，現(xiàn)在一般都隨著設(shè)備直接集成，主要提供設(shè)備的運(yùn)行實(shí)時(shí)信息，屬于生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供層，是其他三層的基礎(chǔ)。第二層：管控一體化層該系統(tǒng)即為廠級監(jiān)控系統(tǒng)(SIS)和煤質(zhì)在線監(jiān)測、智能化煤場、優(yōu)化燃燒、故障診斷等各種機(jī)組性能優(yōu)化的高級應(yīng)用軟件,它完成廠級生產(chǎn)過程的監(jiān)控，結(jié)合管理層的信息,對控制系統(tǒng)和機(jī)組性能進(jìn)行整體優(yōu)化和分析,為過程控制層提供操作指導(dǎo),該層是管理和控制之間聯(lián)系的橋梁。該層對直接控制區(qū)提供的生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集，然后對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、統(tǒng)計(jì)、分析和保存，結(jié)合生產(chǎn)管理層和決策層所下達(dá)的控制信息，反饋到直接控制區(qū)，控制生產(chǎn)，同時(shí)為生產(chǎn)管理層和決策層提供所需的分析、統(tǒng)計(jì)信息。第三層：生產(chǎn)管理層該系統(tǒng)體現(xiàn)電廠資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP），以安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理為重點(diǎn)，以設(shè)備檢修為基礎(chǔ),以完成發(fā)電量為目標(biāo),以企業(yè)資產(chǎn)管理為主線（包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、技術(shù)監(jiān)督、設(shè)備可靠性管理、質(zhì)量、環(huán)境、安全職業(yè)衛(wèi)生三標(biāo)一體化等）來優(yōu)化電廠的機(jī)組性能指標(biāo)，整合生產(chǎn)計(jì)劃和策略,為協(xié)調(diào)發(fā)電企業(yè)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)提供信息,實(shí)現(xiàn)全廠的安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，優(yōu)化電廠的生產(chǎn)計(jì)劃和策略,協(xié)調(diào)各個(gè)部門的運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)全廠的安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，該層是數(shù)字化電廠管理的基石。該層從經(jīng)營決策層獲取經(jīng)營指標(biāo)信息來制定相關(guān)的生產(chǎn)計(jì)劃，并加以實(shí)施，同時(shí)為SIS層提供控制指導(dǎo)信息。該層是數(shù)字化電廠管理的基石。第四層：經(jīng)營決策層該層主要體現(xiàn)為經(jīng)營管理和商業(yè)化運(yùn)營、電子商務(wù)物資交易系統(tǒng)（ERP擴(kuò)充）。以綜合計(jì)劃管理為主線、以全面預(yù)算和成本管理為核心，以物資管理、燃料管理為基礎(chǔ)、人事管理以及OA等系統(tǒng)為輔助手段，提高實(shí)時(shí)成本計(jì)算速度，滿足商業(yè)化運(yùn)營管理需求。用全面預(yù)算來預(yù)測電廠的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和費(fèi)用指標(biāo)，通過事前預(yù)算計(jì)劃的編制、事中計(jì)劃實(shí)施過程的控制以及事后的總結(jié)分析和考核來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營的閉環(huán)管理，確保電廠的運(yùn)營規(guī)范化、科學(xué)化和效益化；通過商業(yè)化運(yùn)營提供競爭上網(wǎng)電價(jià)報(bào)價(jià)和輔助決策功能，通過對實(shí)時(shí)生產(chǎn)成本的運(yùn)算，使得報(bào)價(jià)更具有準(zhǔn)確和及時(shí)性。該層是數(shù)字化電廠的系統(tǒng)入口和決策樞紐。支持系統(tǒng)一：數(shù)據(jù)庫支持系統(tǒng)以關(guān)系數(shù)據(jù)庫和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的面向數(shù)據(jù)主題的電廠數(shù)據(jù)倉庫構(gòu)成了數(shù)字化電廠的數(shù)據(jù)庫支持系統(tǒng)和技術(shù)支撐平臺，電廠數(shù)據(jù)倉庫以對電廠各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、提煉、集成,為電廠的分析和決策提供支持。支持系統(tǒng)二：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持系統(tǒng)以ATM和千兆以太網(wǎng)為代表的先進(jìn)組網(wǎng)技術(shù),結(jié)合系統(tǒng)-網(wǎng)絡(luò)-終端三級安全策略、目錄管理統(tǒng)一認(rèn)證等先進(jìn)技術(shù),構(gòu)成了數(shù)字化電廠的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持系統(tǒng)。3 模型分析數(shù)字化電廠應(yīng)是在數(shù)據(jù)倉庫基礎(chǔ)上的對電廠物流、資金流、信息流、工作流進(jìn)行綜合分析的系統(tǒng),其功能體系應(yīng)涵蓋電廠生產(chǎn)經(jīng)營和決策等各個(gè)方面。構(gòu)成直接控制層的實(shí)時(shí)系統(tǒng)如：DCS、水處理、輸煤程控和煤質(zhì)在線監(jiān)測、智能化煤場等。實(shí)時(shí)系統(tǒng)包括機(jī)組經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)實(shí)時(shí)系統(tǒng)（來自機(jī)組DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)）、燃料經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)實(shí)時(shí)系統(tǒng)（來自燃料程控系統(tǒng)數(shù)據(jù)）、粉煤灰實(shí)時(shí)系統(tǒng)（來自粉煤灰程控系統(tǒng)數(shù)據(jù)）、化學(xué)水處理實(shí)時(shí)系統(tǒng)（來自化水程控系統(tǒng)數(shù)據(jù)）和廠用電自動分析系統(tǒng)（來自電廠廠用電自動抄錄分析系統(tǒng)）。計(jì)算機(jī)管理實(shí)時(shí)系統(tǒng)以圖形界面的方式反映上述系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)并記錄（時(shí)間間隔5秒或更短）。要求DCS數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)提供以下功能：組態(tài)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)： 組態(tài)中心、網(wǎng)關(guān)采集、用戶接口的層次結(jié)構(gòu)可與各種DCS系統(tǒng)、各種SIS系統(tǒng)的有機(jī)集成； 長期歷史數(shù)據(jù)的存儲能力：采用高效的數(shù)據(jù)壓縮及還原技術(shù)，可快速存取大量的歷史數(shù)據(jù)； 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)挖掘功能： 通過數(shù)據(jù)抽取、分類等建立生產(chǎn)數(shù)據(jù)倉庫，通過數(shù)據(jù)挖掘?yàn)楣收显\斷及狀態(tài)檢修提供支持；用戶接口的全組態(tài)： 以共性化及個(gè)性化組態(tài)兩種方式提供：模擬圖、F(T)曲線圖、F(X)曲線圖、棒圖、趨勢圖、相關(guān)報(bào)警、屏幕打印等功能。我們對第二、第三和第四層進(jìn)行簡要的分析，第三層（ERP）和第四層（ERP擴(kuò)充）則可組合成一個(gè)廣義的ERP層。廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)即管控一體化系統(tǒng)、電廠企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng) (廣義ERP)的模型簡要分析如下：廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)為全廠提供一套冗余的、能綜合機(jī)組、輔助車間有關(guān)的實(shí)時(shí)信息并對各機(jī)組、輔助系統(tǒng)的運(yùn)行提供優(yōu)化分析、在線運(yùn)行指導(dǎo)的廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS），它應(yīng)與各機(jī)組的DCS、各輔助生產(chǎn)車間以及公用系統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)有機(jī)的聯(lián)系在一起，并與電廠管理信息系統(tǒng)（ERP）有通訊接口，電廠值長監(jiān)視站是SIS的一部分。廠級監(jiān)控系統(tǒng)（SIS）的主要功能包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理和監(jiān)視、廠級性能計(jì)算和分析等功能。并為廠級管理信息系統(tǒng)（MIS）的生產(chǎn)運(yùn)行管理提供充分的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和分析資料。具體功能如下：全廠各生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息顯示，過程信息統(tǒng)計(jì)分析并生成各類生產(chǎn)報(bào)表為廠級生產(chǎn)管理人員提供全廠各生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息，如顯示鍋爐、汽機(jī)、發(fā)變組及輔助生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行工況、主要參數(shù)、各項(xiàng)指標(biāo)以及工藝系統(tǒng)圖等。通過對大量影響機(jī)組安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)的主要過程參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，提供豐富的數(shù)據(jù)源及分析方法和手段，并能生成各職能部門需要的生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。為廠級生產(chǎn)管理人員決策提供支持。 在線計(jì)算整個(gè)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的各種效率（燃?xì)廨啓C(jī)、汽蒸輪機(jī)、余熱鍋爐、及其輔助系統(tǒng)等）、損耗（燃料、水、電、熱耗等）及性能參數(shù)等。對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為用戶提供成本核算依據(jù)和數(shù)據(jù)。并利用性能計(jì)算的期望值與計(jì)算值進(jìn)行比較，確定機(jī)組運(yùn)行在最佳狀態(tài)并分析出偏差產(chǎn)生的原因和改進(jìn)措施。廠級監(jiān)控系統(tǒng)主要有全廠生產(chǎn)過程監(jiān)控模型和各種機(jī)組性能優(yōu)化的高級應(yīng)用軟件等，如圖2所示：圖2 SIS系統(tǒng)過程負(fù)荷分配模塊網(wǎng)絡(luò)圖該模塊主要提供全廠負(fù)荷分配站，該站為負(fù)荷分配專用站。該站通過通訊網(wǎng)絡(luò)接收RTU裝置下傳的負(fù)荷調(diào)度指令和SIS服務(wù)器接收來的全廠各機(jī)組實(shí)時(shí)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算和實(shí)時(shí)成本核算信息。通過對上述信息的分析處理，完成經(jīng)濟(jì)負(fù)荷的分配功能。經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配結(jié)果顯示在CRT畫面上，并根據(jù)運(yùn)行需要可進(jìn)行自動和人工切換傳送給各機(jī)組DCS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各機(jī)組的負(fù)荷閉環(huán)調(diào)度功能。在全廠負(fù)荷分配站上，根據(jù)遠(yuǎn)方AGC指令結(jié)合電廠主、輔系統(tǒng)當(dāng)前可利用率情況和各主輔機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)特征值決定各臺機(jī)組的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配。SIS系統(tǒng)提供優(yōu)良的信息處理和運(yùn)行指導(dǎo)軟件，僅通過一個(gè)廠負(fù)荷指標(biāo)就能夠簡單、便利地、準(zhǔn)確地、自動顯示出全廠機(jī)組經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配方式，以便值長能了解情況，正確下達(dá)指令。同時(shí)將經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配和調(diào)度結(jié)果實(shí)時(shí)建立全廠經(jīng)濟(jì)信息和成本核算結(jié)果反饋回來，在線顯示電廠各機(jī)組目前經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況。同時(shí)，SIS系統(tǒng)還將調(diào)度執(zhí)行結(jié)果轉(zhuǎn)送給調(diào)度端。發(fā)電企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）系統(tǒng) 電廠ERP系統(tǒng)，是基于敏捷供需鏈管理思想的企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP），它是在MRPII（制造資源計(jì)劃）系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它除了對電廠內(nèi)部制造資源（燃料、物資、設(shè)備、人力、資金、信息）運(yùn)用MRP算法進(jìn)行全面規(guī)劃和優(yōu)化控制外，還通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把電廠生產(chǎn)經(jīng)營過程的合作伙伴，如供應(yīng)商、電網(wǎng)、大客戶等等的資源和能力集成起來，充分調(diào)動電廠所有可利用的資源，把電廠之間的競爭轉(zhuǎn)化為供應(yīng)鏈之間的競爭。在管理思想上，電廠ERP 是以國外先進(jìn)、成熟的ERP管理思想為核心，與中國電力行業(yè)的實(shí)際情況相結(jié)合。其目標(biāo)是優(yōu)化、計(jì)劃電廠的所有資源，降低電廠生產(chǎn)、運(yùn)行成本，提高電廠的綜合競爭力。其核心是對電廠供應(yīng)鏈的管理，一方面強(qiáng)調(diào)建立供應(yīng)商、發(fā)電廠與電網(wǎng)之間新的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，強(qiáng)化市場、經(jīng)營、營銷，使電廠能夠快速響應(yīng)市場；另一方面強(qiáng)調(diào)電廠業(yè)務(wù)流程與工作流，通過工作流，將電廠的人、財(cái)、物、資金、信息有效的與生產(chǎn)集成，支持電廠業(yè)務(wù)過程重組。這使得企業(yè)的物流、信息流與資金流更加有機(jī)地集成，能更好地支持電廠經(jīng)營管理各方面的集成；將給電廠帶來更廣泛、更長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。系統(tǒng)的另一個(gè)重要思想是引入全面生產(chǎn)維護(hù)的思想，通過加強(qiáng)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控（包括應(yīng)用設(shè)備可靠性分析、狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術(shù)），實(shí)行全面預(yù)防性檢修，節(jié)省設(shè)備維護(hù)、檢修費(fèi)用；系統(tǒng)通過充分利用電廠生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對機(jī)組安全性能與經(jīng)濟(jì)性能的實(shí)時(shí)分析與預(yù)測。通過全面生產(chǎn)維護(hù)和機(jī)組性能的實(shí)時(shí)分析與預(yù)測，使系統(tǒng)真正能夠支持狀態(tài)檢修、支持競價(jià)上網(wǎng)。在發(fā)電企業(yè)管理模式上：以全面預(yù)算為龍頭，以綜合計(jì)劃為主線，以物資燃料為基礎(chǔ)，以安全生產(chǎn)為重點(diǎn)，進(jìn)行整個(gè)價(jià)值鏈的平衡調(diào)整與控制；通過一體化管理體系建立每個(gè)價(jià)值鏈的閉環(huán)標(biāo)準(zhǔn)業(yè)務(wù)流程；通過工作流平臺推動整個(gè)業(yè)務(wù)沿著標(biāo)準(zhǔn)流程順利進(jìn)行；通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將發(fā)電企業(yè)、用戶、供應(yīng)商、母公司及其他職能機(jī)構(gòu)集成起來，完成信息流、物流、人力流和資金流的有效轉(zhuǎn)移與優(yōu)化；借助IT技術(shù)，將供應(yīng)鏈管理、渠道管理、客戶關(guān)系管理等先進(jìn)的管理思想轉(zhuǎn)變成為現(xiàn)實(shí)中可實(shí)施應(yīng)用的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，并通過系統(tǒng)的實(shí)施應(yīng)用自然實(shí)現(xiàn)全面預(yù)算管理、一體化管理和全面績效考評管理。電廠ERP產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)對電廠內(nèi)外部資源的統(tǒng)一管理，從功能上分為生產(chǎn)、經(jīng)營、辦公自動化、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理等四個(gè)板塊，共20多個(gè)業(yè)務(wù)功能模塊。生產(chǎn)板塊包括運(yùn)行、設(shè)備、安監(jiān)、技監(jiān)、全面質(zhì)量、環(huán)保等業(yè)務(wù)功能模塊；經(jīng)營板塊包括計(jì)劃、物資、燃料、商業(yè)化運(yùn)營、全面預(yù)算、多經(jīng)、基建項(xiàng)目、合同、財(cái)務(wù)、人力資源等業(yè)務(wù)功能模塊；辦公自動化板塊包括文檔、黨群、保衛(wèi)消防、OA、綜合查詢與輔助決策等業(yè)務(wù)功能模塊；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理主要包括生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集功能模塊。在實(shí)現(xiàn)技術(shù)上，它是采用過程集成的開發(fā)技術(shù)與先進(jìn)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)技術(shù)而研制開發(fā)的新一代專業(yè)面向電廠管理的、集成化的軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)將成熟的C/S體系結(jié)構(gòu)與先進(jìn)的B/S體系結(jié)構(gòu)相結(jié)合，綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最新技術(shù)如：面向?qū)ο蠹夹g(shù)、電子數(shù)據(jù)交換EDI、多數(shù)據(jù)庫集成、圖形用戶界面、第四代語言及輔助工具、WEB技術(shù)、組態(tài)技術(shù)、構(gòu)件技術(shù)、數(shù)據(jù)倉庫及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，是電廠管理信息系統(tǒng)的一個(gè)重大突破。發(fā)電企業(yè)的ERP系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖如圖3所示：圖3 發(fā)電企業(yè)ERP系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)圖發(fā)電企業(yè)ERP系統(tǒng)基于敏捷供需鏈管理思想，運(yùn)用工作流技術(shù)，以電廠物流、信息流、資金流、增值流的同步集成為基礎(chǔ)，結(jié)合中國電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀與改革發(fā)展趨勢，以知識管理為核心，以設(shè)備、項(xiàng)目、圖檔、預(yù)算、經(jīng)營、體系、燃料、人力資源、供應(yīng)鏈等九大知識庫為支撐，將全面預(yù)算管理、全面績效考核、全面資產(chǎn)維護(hù)、全面質(zhì)量、環(huán)境管理、職業(yè)安全健康等六大管理體系和發(fā)電企業(yè)各業(yè)務(wù)流程緊密融合，充分利用電廠的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)倉庫與經(jīng)營管理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)倉庫，以優(yōu)化電廠所有內(nèi)外部資源的計(jì)劃與控制，降低電廠運(yùn)營成本，提升電廠的綜合競爭力，是專業(yè)面向中國發(fā)電企業(yè)的知識型資源計(jì)劃管理系統(tǒng)，發(fā)電企業(yè)知識管理如圖4所示，ERP應(yīng)用系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。圖4 發(fā)電企業(yè)知識管理圖5 ERP應(yīng)用系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖4 組織框架面對世紀(jì)，面對信息時(shí)代的挑戰(zhàn)，面對市場與資本和集約化經(jīng)營的挑戰(zhàn)，如何建立數(shù)字化電廠的組織框架？建議采用大公司小電廠的組織框架：所謂大公司小電廠，即把公司建成一個(gè)資本運(yùn)作和管理的中心，而把全資、控股和參股的電廠建成一個(gè)純生產(chǎn)中心。其主要特征是：公司是法人實(shí)體，按照公司法建立法人治理框架并獨(dú)立運(yùn)作，集戰(zhàn)略研究、資本運(yùn)作、建設(shè)管理、財(cái)務(wù)管理、經(jīng)營管理和生產(chǎn)管理于一體，對電廠進(jìn)行集中、垂直管理；電廠不具備法人地位，是一個(gè)純生產(chǎn)中心，其任務(wù)是在合理的預(yù)算條件下安全、穩(wěn)定地生產(chǎn)出符合電網(wǎng)要求、安全經(jīng)濟(jì)、綠色環(huán)保的電力；人員的配置以能夠完成日常的發(fā)電生產(chǎn)為準(zhǔn)則；以大容量、高參數(shù)、高效率、綠色環(huán)保型的機(jī)組為主體，單機(jī)容量在3060萬千瓦，裝機(jī)24臺。大公司小電廠要求電廠的組織結(jié)構(gòu)采用扁平模式，職能部門數(shù)量縮減，功能集中，使人員的配置達(dá)到最優(yōu)化，使人員的效率最大化，這樣才能使大公司真正進(jìn)入市場經(jīng)濟(jì)之中，按照市場的規(guī)律去自主地發(fā)展，不斷地用資本控制資本，用資本產(chǎn)生資本，用資本確定管理關(guān)系，用資本確定資源關(guān)系，使人力資源、物資資源、資金資源得到優(yōu)化配置，用資本關(guān)系來促進(jìn)現(xiàn)代企業(yè)制度的建立，在發(fā)展過程中產(chǎn)生一些大型的跨國電力公司，向海外擴(kuò)張，在國際電力市場擁有一席之地。圖6給出數(shù)字化電廠的扁平式組織結(jié)構(gòu)模型：圖6 數(shù)字化電廠組織結(jié)構(gòu)模型圖6將現(xiàn)有電廠的許多職能部門合并，從而達(dá)到了部門簡化、人員精干、效率提高、管理科學(xué)化的目標(biāo)。這種新的扁平式組織結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了管理多元化和設(shè)崗復(fù)合型兩個(gè)方面。分三個(gè)層次：超級職能、界面職能、個(gè)性職能；分為六個(gè)部門，覆蓋電廠的全部業(yè)務(wù)，兼顧各個(gè)方面的需要和最佳需求。 第一層次：超級職能層 該層包括廠部一個(gè)部門，由總經(jīng)理和三總師組成，廠部實(shí)行例行例外管理原則，常規(guī)工作由界面職能層的各部門代表廠部處理，各項(xiàng)工作實(shí)行委托授權(quán)。這樣各部門責(zé)、權(quán)、利相結(jié)合，廠部有條件和精力考慮重要工作和企業(yè)發(fā)展的深層次問題。 第二層次：界面職能層 該層設(shè)定為綜合性的生產(chǎn)管理、經(jīng)營管理和專業(yè)性的發(fā)電設(shè)備運(yùn)行技術(shù)管理、發(fā)電設(shè)備維修技術(shù)管理、燃料現(xiàn)場管理。它涵蓋了電廠的生產(chǎn)經(jīng)營要素。 策劃部：代表廠部履行以生產(chǎn)經(jīng)營經(jīng)營管理為中心的運(yùn)籌管理職能。包括運(yùn)籌計(jì)劃、安全監(jiān)察、檔案管理、教育培訓(xùn)、信息管理等。 行政部：代表廠部履行以生產(chǎn)成本管理為中心的經(jīng)營管理職能。包括財(cái)務(wù)管理、勞動工資管理、安全保衛(wèi)、行政監(jiān)察及后勤服務(wù)等。發(fā)電部：代表廠部履行以發(fā)電設(shè)備