以現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)為核心的數(shù)字化控制系統(tǒng)

1、第三章以現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)為核心的數(shù)字化掠制系統(tǒng)3.1概述數(shù)字化電廠(chǎng)是采用數(shù)字方式表現(xiàn)真實(shí)的物理電廠(chǎng)，把龐大的電廠(chǎng)通過(guò)0、1數(shù)字精確地顯示 在電腦的桌面上。即：從電廠(chǎng)可行性研究、設(shè)計(jì)開(kāi)始到設(shè)備選型、基建、安裝調(diào)試、生產(chǎn)運(yùn) 營(yíng)、直至設(shè)備退役的全過(guò)程，全部采用數(shù)字化的方式描述和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)字化電廠(chǎng)更多是針 對(duì)電廠(chǎng)的從初設(shè)直至退役的全過(guò)程，通過(guò)實(shí)時(shí)的數(shù)字化控制和管理，對(duì)電廠(chǎng)的毎個(gè)工作環(huán)節(jié)、 管理環(huán)節(jié)用數(shù)據(jù)予以客觀(guān)表述、存儲(chǔ)、積累發(fā)電廠(chǎng)的歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)，再通過(guò)計(jì)算、分析、提 取，用動(dòng)態(tài)數(shù)字化來(lái)表達(dá)發(fā)電廠(chǎng)的各種生產(chǎn)狀態(tài)。一般認(rèn)為，數(shù)字化電廠(chǎng)具有5個(gè)層次的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每個(gè)層面都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化功能和特征，如 果電廠(chǎng)具備了這

2、5個(gè)層次的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與功能，就可認(rèn)為其實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化電廠(chǎng)。數(shù)字化電廠(chǎng)是在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子信息技術(shù)、仿真技術(shù)及數(shù)裾挖掘等先進(jìn) 技術(shù)基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮發(fā)電廠(chǎng)模型理論、故障診斷理論、性能優(yōu)化理論、狀態(tài)檢修理論的 指導(dǎo)作用，集成和擴(kuò)展所有系統(tǒng)，達(dá)到全面提高電廠(chǎng)運(yùn)行綜合經(jīng)濟(jì)水平和總體技術(shù)水平的0 的。其核心：在全面數(shù)字化基礎(chǔ)上（全生命周期地體現(xiàn)電廠(chǎng)數(shù)字化信息）達(dá)到降低成本、 提高經(jīng)濟(jì)效益、降低污染的目標(biāo)。3.2電廠(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的高度一體化廠(chǎng)級(jí)dcs 3.2.1廠(chǎng)級(jí)dcs概念廠(chǎng)級(jí)dcs是在各單元機(jī)組（汽機(jī)、鍋爐、電氣、脫硫、脫銷(xiāo)、輸煤、化水）控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 基礎(chǔ)上，設(shè)置一個(gè)整合統(tǒng)一的控制網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，它能實(shí)

3、現(xiàn)對(duì)廠(chǎng)內(nèi)所有生產(chǎn)系統(tǒng)的監(jiān)視和控制， 并能在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上完成廠(chǎng)級(jí)性能計(jì)算和分析、廠(chǎng)級(jí)負(fù)荷分配及控制優(yōu)化。3.2.2廠(chǎng)級(jí)dcs操作廠(chǎng)級(jí)dcs網(wǎng)絡(luò)設(shè)罝全功能操作員站，可根據(jù)權(quán)限通過(guò)任一全功能操作員站實(shí)現(xiàn)對(duì)各機(jī)纟ii及 公用系統(tǒng)的監(jiān)視和操作。同吋，各單元機(jī)組及公用、輔助系統(tǒng)的各自正常監(jiān)視和操作也不會(huì) 受到影響。由于廠(chǎng)級(jí)dcs網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系作用，在正常情況下，各單元及公用控制網(wǎng)絡(luò)的操作 員站還能實(shí)現(xiàn)交叉監(jiān)視和操作，便于在某些特定情況下，如啟動(dòng)和檢修期間，運(yùn)行人員及人 機(jī)接口設(shè)備的資源整合。廠(chǎng)級(jí)和機(jī)組級(jí)的操作員站不同層次的操作可通過(guò)權(quán)限設(shè)定實(shí)現(xiàn)交叉 操作時(shí)的閉鎖。3.2.3廠(chǎng)級(jí)dcs功能簡(jiǎn)介1、實(shí)現(xiàn)廠(chǎng)級(jí)

4、機(jī)組負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度一個(gè)火電廠(chǎng)內(nèi)也必須充分考慮如何優(yōu)化調(diào)度各機(jī)組負(fù)荷，這直接關(guān)系到電廠(chǎng)乃至電網(wǎng)整體節(jié) 能減排，經(jīng)濟(jì)島效，以適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的需要。火電廠(chǎng)采用非直調(diào)的調(diào)度方式得到電廠(chǎng)的 廣泛歡迎，也正在逐步成為電網(wǎng)各級(jí)調(diào)度中心的共識(shí)。廠(chǎng)級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)具有廠(chǎng)級(jí)機(jī)組負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度指導(dǎo)功能，但是，廠(chǎng)級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)是屬于生 產(chǎn)控制大區(qū)巾的非控制區(qū)（安全區(qū)ii）。因此，目前的核心是如何打造一個(gè)讓調(diào)度中心和電 廠(chǎng)均能放心的可靠的廠(chǎng)級(jí)優(yōu)化負(fù)荷調(diào)度控制系統(tǒng)平臺(tái)。巾于廠(chǎng)級(jí)dcs屬于生產(chǎn)控制大區(qū)中 的控制區(qū)（安全區(qū)i）,因此將廠(chǎng)級(jí)負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度功能移植到廠(chǎng)級(jí)dcs屮，既能保證調(diào)度的 安全性，乂能實(shí)現(xiàn)廠(chǎng)級(jí)機(jī)組負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度功能

5、。最終此功能是否實(shí)施將根據(jù)屮調(diào)方式要求確 定。2、滿(mǎn)足智能安全監(jiān)控隨著機(jī)組容量的增大和參數(shù)的提高，一臺(tái)機(jī)組耑要運(yùn)行人員監(jiān)控的參數(shù)已達(dá)上萬(wàn)點(diǎn)，這些參 數(shù)在異常工況下瞬息萬(wàn)變，運(yùn)行人員己經(jīng)無(wú)法及時(shí)觀(guān)察到它的變化，以及這些變化反映出機(jī) 組存在的問(wèn)題和潛在的故障等，單一參數(shù)的顯示以及簡(jiǎn)節(jié)的報(bào)警已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求，迫切需 要發(fā)展人工智能、邏輯推理以及數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)將眾多相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行深加工，明確的向運(yùn)行 人員指出機(jī)組運(yùn)行中的悶題及潛在危險(xiǎn)，提出處理意見(jiàn)，甚至最終達(dá)到發(fā)出處理事故的控制 指令。如能做到這一點(diǎn)，那么很多異?；蚴鹿士梢员苊饣蚣皶r(shí)排除。發(fā)展安全監(jiān)控智能化也 需要一個(gè)較為完善的支持平臺(tái)，廠(chǎng)級(jí)dcs上位

6、控制平臺(tái)正好適應(yīng)了它的需要。3、搭建控制系統(tǒng)智能化平臺(tái)通過(guò)一開(kāi)始就規(guī)劃建立一個(gè)廠(chǎng)級(jí)dcs通用控制平臺(tái)，可以有力的加快電廠(chǎng)控制系統(tǒng)向智能 化發(fā)展的步伐。先進(jìn)的dcs廣泛應(yīng)用了可以靈活互連，而同時(shí)又能安全隔離的“域”的技 術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)?？梢赃_(dá)到十萬(wàn)點(diǎn)以上，存儲(chǔ)時(shí)間可到一年以上，通訊和運(yùn)算速度大大提島, 這些已經(jīng)足以支撐實(shí)施高級(jí)智能化應(yīng)用和滿(mǎn)足控制級(jí)可靠性要求的廠(chǎng)級(jí)dcs的條件。通過(guò) 引導(dǎo)dcs公司向用戶(hù)提供一個(gè)開(kāi)放的上位控制平臺(tái)，借助這個(gè)平臺(tái)，dcs公司可提供廠(chǎng)級(jí)控 制系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)川功能，同時(shí)也可調(diào)動(dòng)其它應(yīng)用軟件商將其專(zhuān)長(zhǎng)的高級(jí)應(yīng)用軟件集成到這個(gè) 平臺(tái)上來(lái)。只有這樣才能結(jié)束各個(gè)廠(chǎng)家無(wú)序的在單元dc

7、s上各自?huà)毂姸嗵幚砥鋵?zhuān)用軟件的 上位機(jī)的混亂局而。4、長(zhǎng)期安全運(yùn)行的數(shù)字化電廠(chǎng)一一智能保護(hù)及智能安防智能保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)保護(hù)邏輯的智能化，提高保護(hù)信號(hào)的可靠性，增強(qiáng)保護(hù)系統(tǒng)對(duì)不同工況適 應(yīng)性，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)字化基礎(chǔ)上完善；f設(shè)備狀態(tài)管理功能后可以引入相應(yīng)的專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí) 現(xiàn)智能事故預(yù)測(cè)預(yù)控，切實(shí)提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性，確保安全運(yùn)行。安防系統(tǒng)采用數(shù)字化和智能化的前端監(jiān)控檢測(cè)設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸閣像和數(shù)據(jù)，保證了監(jiān)控 畫(huà)面的品質(zhì)，提高了信號(hào)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，為運(yùn)行設(shè) 備的安全運(yùn)行及電廠(chǎng)的安全保衛(wèi)提供了更好的保障。3.3現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)（fcs）是一種全開(kāi)放、企數(shù)字、企

8、分散的新型控制技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè) 備的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，其根本出發(fā)點(diǎn)是讓電廠(chǎng)工藝流程的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息均實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，特別 是來(lái)自基層控制級(jí)的信息可以及時(shí)、準(zhǔn)確掌握，是真正意義上的數(shù)字化電； '的基石?，F(xiàn)場(chǎng)總 線(xiàn)技術(shù)意義在于大量現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備數(shù)字化狀態(tài)信號(hào)傳輸至數(shù)字化控制系統(tǒng)，這不僅可以做到變 “設(shè)備故障檢修”為“設(shè)備狀態(tài)維護(hù)”，更重要的是，大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息為管理決策提供 了基礎(chǔ)和依據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)將傳感技術(shù)、補(bǔ)償技術(shù)、工程量處理技術(shù)與控制等功能分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中完成, 僅靠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備就可完成自動(dòng)控制的最基本功能，并可實(shí)時(shí)診斷設(shè)備的運(yùn)行及故障狀態(tài)。因?yàn)?現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備本身具有自動(dòng)控制的基本能力，使得現(xiàn)

9、場(chǎng)總線(xiàn)構(gòu)成了一種全新的全分布式控制系統(tǒng) 的基本結(jié)構(gòu)。根本上改變了現(xiàn)有dcs集中與分散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)架構(gòu)，簡(jiǎn)化；t系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)，提高了可靠性。fcs采用了 profibus協(xié)議，整個(gè)機(jī)組控制系統(tǒng)按照工藝生產(chǎn)流程分為多個(gè)子系統(tǒng)，其屮包 括：凝結(jié)水系統(tǒng)、加熱器疏水系統(tǒng)、汽機(jī)抽真空系統(tǒng)、汽機(jī)潤(rùn)滑油/eh油系統(tǒng)、鍋爐啟動(dòng)系 統(tǒng)、鍋爐汽水及本體系統(tǒng)、鍋爐風(fēng)/煙系統(tǒng)、制粉/燃油系統(tǒng)等，各子系統(tǒng)均采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技 術(shù)。機(jī)組主要保護(hù)、聯(lián)鎖、重要輔機(jī)、重要控制回路（例如fsss、deh、ets、meh、mets等） 采用傳統(tǒng)dcs方式，其它所有現(xiàn)場(chǎng)智能儀表及控制設(shè)備（包含輔助系統(tǒng)）均納入現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn) 系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)數(shù)

10、字化電廠(chǎng)奠定基礎(chǔ)。在以監(jiān)視為主和一般回路的變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電動(dòng)閥以及分析儀等現(xiàn)場(chǎng)智能儀表及設(shè)備， 建議納入現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)。對(duì)于電動(dòng)機(jī)類(lèi)設(shè)備，建議都使用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接入dcs系統(tǒng)。對(duì)于其中重要的信號(hào)和指令，可 以同時(shí)使用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和硬接線(xiàn)（例如合閘、分閘位置，分閘、跳閘指令）。對(duì)于變頻器，多數(shù)都可以提供現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口，建議采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接入。對(duì)于溫度信號(hào)，常規(guī)方法是將壁溫類(lèi)信號(hào)采用智能前端采集，由于智能溫度變送器仍然較智 能前端價(jià)格為高，所以可以還是沿川原有智能前端的方式。對(duì)直接接入dcs的溫度類(lèi)信號(hào)， 可以參考變送器的原則將部分信號(hào)采用溫變方式通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接入。溫度變送器：包括熱電偶（tc）、熱電阯（r

11、td）,可采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)溫變或是采用傳統(tǒng)i/o模 件。由于采用溫變的方案成本相對(duì)較高，而且溫度信號(hào)采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方式接入增加的信息內(nèi) 容也不明顯，故溫度檢測(cè)信號(hào)上還是采川常規(guī)方式接入控制系統(tǒng)為宜。對(duì)于吹灰系統(tǒng)，吹灰器數(shù)量大，采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方式nj節(jié)省大量電纜和維護(hù)工作量，建議采用 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)方式接入。對(duì)于火檢裝罝，其狀態(tài)對(duì)鍋爐安全運(yùn)行有較重要的意義，現(xiàn)在已經(jīng)有廠(chǎng)家如abb的fau810 和sf810i火檢裝置支持profibus,可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接入dcs （有火/無(wú)火信號(hào)仍然通過(guò)硬接 線(xiàn)接入dcs），用于實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)視火檢裝置的狀態(tài)。對(duì)于輔助系統(tǒng)，例如化學(xué)水系統(tǒng)，完企具備了全面采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的條件；對(duì)輸

12、煤系統(tǒng)，主要 是電機(jī)和電動(dòng)推桿類(lèi)設(shè)備，需要視現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況而定，支持現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)備均可以納入現(xiàn)場(chǎng)總 線(xiàn)系統(tǒng)；對(duì)于除灰渣、凝結(jié)水精處理等系統(tǒng)，主要現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備多是電動(dòng)門(mén)、凋節(jié)門(mén)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)備情況部分采用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。壓力、差壓、液位、流量變送器：可以采用帶現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議的設(shè)備，通常為profibus-pa，還 可采用多功能變送器，如差壓和壓力測(cè)量（或流量和壓力測(cè)量）付在同一變送器完成。對(duì)于 fsss、deh、ets、meh、mets等相關(guān)的變送器采用帶hart通訊協(xié)議的常規(guī)智能型產(chǎn)品， 以便在機(jī)組dcs中利用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)備診斷和管理軟件，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理和故障診斷。氣動(dòng)閥門(mén)定位器：用于控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)?？梢圆捎脦?/p>

13、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口的氣動(dòng)閥門(mén)定位器，通 常為profibus-pa。對(duì)于部分用于重要保護(hù)、控制回路的，可采用帶hart協(xié)議的產(chǎn)品。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)控制單元：用于控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)。w以采用帶現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口的調(diào)節(jié)閥沒(méi)備， 通常為pmfibus-dp。對(duì)于用于重要保護(hù)、控制回路的，可采用帶hart協(xié)議的產(chǎn)品。功率在75kw以上的380v ac電動(dòng)機(jī)控制和保護(hù)甲元：用于380v電機(jī)（包括風(fēng)機(jī)、泵、擋 板等）開(kāi)關(guān)量控制，及電氣、就地控制和保護(hù)?？梢圆捎脦КF(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口的mcc單元，通 常為pmfibus-dp。對(duì)于部分用于重要保護(hù)、控制冋路的或是無(wú)法提供現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口的，還是 采用常規(guī)硬接線(xiàn)方式。電動(dòng)閥門(mén)驅(qū)動(dòng)單元：可以

14、采用帶現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口的閥門(mén)控制單元，通常為profibus-dp。對(duì)于部 分用于重要保護(hù)、控制冋路的或是無(wú)法提供現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口的，還是采用常規(guī)硬接線(xiàn)方式。 氣動(dòng)開(kāi)關(guān)閥門(mén)驅(qū)動(dòng)單元，有兩種方法可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的接入方式：一種是采用帶有現(xiàn)場(chǎng)總 線(xiàn)接口的閥島產(chǎn)品；另一種是在現(xiàn)場(chǎng)電磁閥箱內(nèi)安裝具有現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口的遠(yuǎn)程i/o來(lái)完成電 磁閥的控制。巾于氣動(dòng)電磁閥控制對(duì)象基本上沒(méi)有信息采集要求，上述兩種方法應(yīng)該都是討 行的。化學(xué)儀表：通常都具備提供現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口，通常是profibtis-dp。3.3 aps系統(tǒng)介紹3.3.1概述發(fā)電機(jī)組 a a/停系統(tǒng)（aps: automatic plant start-up a

15、nd shut down system為機(jī)組級(jí)高度動(dòng)化的控制系統(tǒng)。它是基于單元機(jī)組整機(jī)向動(dòng)啟/?？刂频闹笇?dǎo)思想，建立在電廠(chǎng)基本系統(tǒng)： 機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（ccs）、汽機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（deh）、鍋爐燃燒管理系統(tǒng)（bms）和鍋爐、 汽機(jī)及相應(yīng)輔機(jī)順序控制（scs）等系統(tǒng)之上的機(jī)組級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)。在機(jī)組啟動(dòng)和停止吋， aps力機(jī)組控制系統(tǒng)的屮心，它根據(jù)機(jī)組啟停要求、曲線(xiàn)，按規(guī)定好的程序向各個(gè)系統(tǒng)、子 系統(tǒng)、設(shè)備發(fā)出啟/停指令，同時(shí)接收各系統(tǒng)的反饋信息，進(jìn)行綜合分析與判斷，完成實(shí)現(xiàn) 單元機(jī)組的自動(dòng)啟動(dòng)或停止控制。因此aps是機(jī)組啟停調(diào)度、信息管理與指令控制屮心。3.3.2 aps基本結(jié)構(gòu)aps作為機(jī)組級(jí)

16、的啟停控制系統(tǒng)，控制結(jié)構(gòu)如下圖。根據(jù)火電機(jī)組控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，從系統(tǒng)的軟件邏輯和功能分析，機(jī)組啟停系統(tǒng)可分為四層:1、第一層為機(jī)纟ii級(jí)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括aps綜合邏輯、啟停方式邏輯、斷點(diǎn)邏輯和步進(jìn) 邏輯。(1) 綜合邏輯：aps的主控邏輯，根據(jù)各系統(tǒng)、設(shè)備提供的信息，控制啟停邏輯、斷點(diǎn)邏 輯和aps的預(yù)檢查。確定aps的投切控制、啟停方式選擇、事故處理、報(bào)警、自動(dòng)切除等。 斷點(diǎn)邏輯：aps斷點(diǎn)核心邏輯，各斷點(diǎn)的任務(wù)是各不相同的，斷點(diǎn)邏輯包括斷點(diǎn)任務(wù)、斷點(diǎn) 啟動(dòng)的預(yù)備條件判斷、時(shí)機(jī)條件判斷和任務(wù)指令產(chǎn)生。(3)步進(jìn)程序：每個(gè)斷點(diǎn)都具有邏輯結(jié)構(gòu)大致相同的步進(jìn)式控制器。步進(jìn)程序的任務(wù)根據(jù) 斷點(diǎn)任務(wù)

17、指令的執(zhí)行者，即將斷點(diǎn)任務(wù)指令發(fā)送至各個(gè)基本控制系統(tǒng)、功能組，最終發(fā)到具 體設(shè)備，完成相應(yīng)設(shè)備的啟停和調(diào)節(jié)任務(wù)。2、第二層為功能組層。功能組層在aps屮起著非常重要的作用，它是連接機(jī)組級(jí)控制層與 基本調(diào)節(jié)級(jí)控制層的紐帶。3、第三層為機(jī)組的基本控制系統(tǒng)，即bms、mcs、scs、deh、ecs等基本系統(tǒng)。基本系統(tǒng) 不但要完成其基本的啟?？刂?、調(diào)節(jié)、聯(lián)鎖和保護(hù)功能，其必須接收aps來(lái)的指令、在aps 的任務(wù)管理與調(diào)度丁，完成相應(yīng)設(shè)備啟停與控制、并反饋其完成信息或報(bào)告故障信息。同時(shí) 基本系統(tǒng)間不是獨(dú)立的，而是密切聯(lián)系、互動(dòng)的，共同配合完成啟?？刂迫蝿?wù)的。4、第四層為設(shè)備驅(qū)動(dòng)層。設(shè)備驅(qū)動(dòng)層接收上層來(lái)的

18、控制指令，輸出到具體設(shè)備，同時(shí)實(shí)現(xiàn) 其保護(hù)、聯(lián)鎖控制。3.3.3機(jī)組自起停系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思想1、采用斷點(diǎn)啟停校制，aps米用斷點(diǎn)的啟停擰制策略。斷點(diǎn)方式，就是根據(jù)機(jī)組工藝流程特點(diǎn)和運(yùn)行方式，將機(jī)組的啟停流程分成若干個(gè)執(zhí)行階段, 每個(gè)階段間設(shè)罝斷點(diǎn)。每個(gè)斷點(diǎn)程序的執(zhí)行均需要人為的檢査和確認(rèn)后才可以執(zhí)行，保證了 機(jī)組啟停的安全可靠性，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的自啟停順序控制。采用斷點(diǎn)的順序控制方式, 各個(gè)斷點(diǎn)之間既相互聯(lián)系，又相互獨(dú)立，只要條件滿(mǎn)足，各個(gè)斷點(diǎn)均可獨(dú)立執(zhí)行，前續(xù)斷點(diǎn) 已啟動(dòng)完成，可以直接啟動(dòng)后續(xù)斷點(diǎn)，滿(mǎn)足了火電機(jī)組多種多樣的運(yùn)行方式，體現(xiàn)了很好的 靈活性。2、邏輯設(shè)計(jì)模塊化。根據(jù)階段單元、步

19、驟單元、信號(hào)單元、狀態(tài)顯示等各種完成特定功能的控制邏輯設(shè)計(jì)成模塊 化。3、步驟階段化?；痣姍C(jī)組的啟停動(dòng)化是一個(gè)復(fù)雜的順序控制系統(tǒng)，通過(guò)合理而有效地控制設(shè)備程序的順序 執(zhí)行階段和步驟，對(duì)危及機(jī)組安全運(yùn)行的反向判裾連續(xù)監(jiān)控，使機(jī)纟 11的啟停程序綜合考慮了 安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性，從而使aps不僅具有啟停功能，同時(shí)也具有安全功能。4、判據(jù)條理化。一次判斷根據(jù)、二次判斷根據(jù)、反向判斷根據(jù)、允汴時(shí)間、指令時(shí)間、等待時(shí)間、判據(jù)在有 效區(qū)內(nèi)及其對(duì)程序重新定位的影響，保證了機(jī)組啟停的安全、可靠性和準(zhǔn)確性。3.3.4機(jī)組自起停系統(tǒng)的范圍aps完成鍋爐、汽機(jī)和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)在下列范圍內(nèi)的自動(dòng)啟動(dòng)和停機(jī)。冷態(tài)、溫態(tài)、熱和

20、極熱態(tài)啟動(dòng)(1) 鍋爐：點(diǎn)火前準(zhǔn)備，包拈風(fēng)煙系統(tǒng)的啟動(dòng)、爐膛吹掃、鍋爐上水、檢漏、油槍投入、 點(diǎn)火、給煤等系統(tǒng)啟停等。(2) 汽機(jī)：?jiǎn)?dòng)前操作，包括循環(huán)水、凝結(jié)水、疏水系統(tǒng)啟動(dòng)，真空上升操作，汽機(jī)沖轉(zhuǎn)， 輔機(jī)系統(tǒng)啟停等操作。(3) 發(fā)電機(jī)：?jiǎn)?dòng)前操作，包括勵(lì)磁和自動(dòng)并網(wǎng)操作、廠(chǎng)川快切操作。停機(jī)鍋爐：燃燒停止操作汽機(jī)：停機(jī)操作發(fā)電機(jī)：解列火磁等操作正常運(yùn)行時(shí)鍋爐給水泵啟/停操作。(2) 磨煤機(jī)/油層啟/停操作。3.3.5機(jī)組自起停系統(tǒng)模式aps設(shè)計(jì)三種模式，1、自動(dòng)模式在向動(dòng)模式下，aps在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候自動(dòng)輸出操作命令(啟動(dòng)信號(hào))到各輔機(jī)或主步序，啟動(dòng) 或停止設(shè)備。2、操作向?qū)Ｊ皆诓僮飨驅(qū)Ｊ较?/p>

21、，aps監(jiān)視著設(shè)備的狀態(tài)，啟停等信息反饋，并引導(dǎo)操作員在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候 執(zhí)行必要的步序。操作向?qū)臋C(jī)組級(jí)、系統(tǒng)級(jí)、子系統(tǒng)級(jí)、驅(qū)動(dòng)級(jí)雙向延伸，調(diào)用、切換靈 活多樣。操作向?qū)у梢苑奖愕南鄳?yīng)的操作窗口。3、手動(dòng)模式在手動(dòng)模式下，不執(zhí)行aps的功能。操作員手動(dòng)操作所有輔機(jī)和主步序。3.3.6機(jī)組自起停系統(tǒng)階段劃分機(jī)組的自動(dòng)化分為三個(gè)階段。1、啟動(dòng)階段從啟動(dòng)前檢測(cè)到完成帶負(fù)荷的全過(guò)程自動(dòng)啟動(dòng)。2、正常操作階段為肩動(dòng)階段完成后，在帶負(fù)荷狀態(tài)卜復(fù)雜輔機(jī)或子系統(tǒng)的肩停操作(如鍋爐給水泵的肩停)。3、停止階段為機(jī)組的自動(dòng)停止，從滿(mǎn)負(fù)荷開(kāi)始，完成機(jī)組負(fù)荷的自動(dòng)減，燃燒器的切除、自到機(jī)組解列、 停機(jī)停爐。機(jī)組自啟停系

22、統(tǒng)不直接操作執(zhí)行器，通過(guò)分散系統(tǒng)控制，aps輸出操作信號(hào)到相應(yīng)的控制子 系統(tǒng)，子系統(tǒng)再把各操作指令送到驅(qū)動(dòng)級(jí)的相應(yīng)沒(méi)備，實(shí)現(xiàn)啟?？刂?，每個(gè)校制子系統(tǒng)具有 允許接收來(lái)自aps的指令信號(hào)的模式。3.3.7 1000mw燃煤機(jī)組自啟停斷點(diǎn)劃分(冷態(tài)啟動(dòng)范圍按自鍋爐點(diǎn)火到汽輪機(jī)并網(wǎng)帶初始負(fù)荷考慮，點(diǎn)火前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，采用功能組啟動(dòng) 并結(jié)合人工確認(rèn)的方式。1、冷態(tài)啟動(dòng)(6個(gè)斷點(diǎn))(1) 機(jī)組啟動(dòng)前準(zhǔn)備斷點(diǎn)(2) 冷態(tài)沖洗及真空建立斷點(diǎn)(3) 鍋爐吹、點(diǎn)火掃升溫?cái)帱c(diǎn)(4) 汽輪發(fā)電機(jī)沖轉(zhuǎn)斷點(diǎn)(5) 機(jī)組并網(wǎng)帶初負(fù)荷斷點(diǎn) 升高負(fù)荷斷點(diǎn)2、停機(jī)(3個(gè)斷點(diǎn))(1)降低負(fù)荷斷點(diǎn)(2) 電廠(chǎng)機(jī)組解列斷點(diǎn)(3) 電

23、廠(chǎng)機(jī)組停運(yùn)斷點(diǎn) 3.4小結(jié)1、在廠(chǎng)級(jí)dcs控制網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上設(shè)置全功能操作員站，全能值班員可根據(jù)權(quán)限通過(guò)任一全功 能操作員站實(shí)現(xiàn)對(duì)各機(jī)組及公用系統(tǒng)的監(jiān)視和操作，使1人監(jiān)控全廠(chǎng)在技術(shù)上成為可能，為 大幅減少機(jī)組運(yùn)行人員，減員增效提供堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。2、使用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)使系統(tǒng)構(gòu)架簡(jiǎn)化，降低工程成本?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)儀表與控制裝罝之間采用的是 一對(duì)多的連接方式，一對(duì)傳輸線(xiàn)可接多臺(tái)設(shè)備，雙向傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)。這種結(jié)構(gòu)可以節(jié)省 大量的電纜，無(wú)耑使用i/o模塊、接線(xiàn)盒、大量的端子排，使得接線(xiàn)簡(jiǎn)化，減少由接線(xiàn)點(diǎn)不可 靠造成的危險(xiǎn)因素。沒(méi)備占用空間小，安裝費(fèi)用低，工程周期短，維護(hù)方便，系統(tǒng)擴(kuò)展容易。 當(dāng)需要增加現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備時(shí)

24、，無(wú)需增設(shè)新的電纜，可就近連接在原有的電纜上，既節(jié)省了投 資，也減少了設(shè)計(jì)、安裝的工作s。據(jù)有關(guān)典型試驗(yàn)工程的測(cè)算資料，可節(jié)約安裝費(fèi)用60% 以上。3、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)將傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的控制功能分散到現(xiàn)場(chǎng)儀表模塊中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和儀 表就地構(gòu)成控制回路，不再以dcs為中心，不再依賴(lài)于控制室，取消了 i/o單元與控制站，實(shí) 現(xiàn)徹底的分散。4、減少硬件數(shù)量與投資：現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)屮分散在設(shè)備前端的智能設(shè)備能夠直接執(zhí)行多種測(cè) 量、控制、報(bào)贅及計(jì)算功能，因而可以減少變送器的數(shù)量，不需要單獨(dú)的控制器、ii算單 元等設(shè)備，也不再需要dcs系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理、轉(zhuǎn)換、隔離技術(shù)等功能及復(fù)雜接線(xiàn)，由于控 制設(shè)備的減少，所以還可

25、減少控制室的占地面積。5、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)節(jié)省維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)：由于現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備具有診斷與簡(jiǎn)單故障處理的能力，并 通過(guò)數(shù)字通訊將相關(guān)的診斷維護(hù)信息送往控制室，用戶(hù)可以查詢(xún)所有設(shè)備的運(yùn)行，診斷維護(hù) 信息，以便早期分析故障原因并快速排除?？s短了維護(hù)停工吋間，同吋由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化， 連線(xiàn)簡(jiǎn)單而減少了維護(hù)工作量。6、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)用戶(hù)具有高度的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)，用戶(hù)可以自由選擇不同廠(chǎng)商所提供的設(shè) 備來(lái)集成系統(tǒng)。避免閃選擇了某一品牌的產(chǎn)品被“框死” 了設(shè)備的選擇范圍，不會(huì)為系統(tǒng)集 成屮不兼容的協(xié)議、接口而一籌莫展，使系統(tǒng)集成過(guò)程屮的主動(dòng)權(quán)完全掌握在用戶(hù)手屮。由 于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)備的智能化、數(shù)字化，與模擬信號(hào)相比，它從根本上

26、提高了測(cè)量與控制的準(zhǔn)確 度，減少了傳送誤差。同時(shí)，由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，設(shè)備與連線(xiàn)減少，現(xiàn)場(chǎng)儀表內(nèi)部功能加 強(qiáng)：減少了信號(hào)的往返傳輸，提高了系統(tǒng)的工作可靠性。此外，巾于它的設(shè)備準(zhǔn)化和功能 模塊化，因而還具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于重構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。7、aps系統(tǒng)在國(guó)外主流dcs系統(tǒng)屮己為標(biāo)準(zhǔn)配賈，能大大減少運(yùn)行人員工作強(qiáng)度。8、從己經(jīng)建成電廠(chǎng)來(lái)看，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)，投資比常規(guī)電廠(chǎng)略低，同時(shí)可靠性高、維修及故 障診斷方便，所以值得投資。第四章數(shù)字化電廠(chǎng)的性能分析、優(yōu)化與仿真系統(tǒng)4.1概述火力發(fā)電廠(chǎng)的成本屮煤破的價(jià)格約占總成本近70%,近兒年我國(guó)煤炭?jī)r(jià)格持續(xù)高位運(yùn)行，大 多數(shù)電廠(chǎng)虧損，國(guó)外先進(jìn)機(jī)組供電煤耗為280克/k

27、w.h,而我國(guó)機(jī)組平均供電煤耗在330克 /kw.h,所以說(shuō)進(jìn)行機(jī)組性能優(yōu)化分析、降低煤耗成了火力發(fā)電廠(chǎng)的核心任務(wù)。由于火電廠(chǎng) 廠(chǎng)級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)(sis)的目就是提高機(jī)組效率、保障電廠(chǎng)安企生產(chǎn)、降低運(yùn)營(yíng)成本、提高 電廠(chǎng)整體經(jīng)濟(jì)效益，其在電廠(chǎng)屮所起到的作用就相當(dāng)于優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行和提商生產(chǎn)管理水平的 專(zhuān)家級(jí)助手。因此，在電廠(chǎng)大力推廣應(yīng)用sis具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。4.2 sis系統(tǒng)4.2.1概念1廠(chǎng)級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（sis）定義：在電廠(chǎng)屮，；*級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（sis）：是在現(xiàn)有的dcs及其它數(shù)據(jù)采集控制裝罝的基礎(chǔ)上， 利用計(jì)算機(jī)m絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，運(yùn)用優(yōu)化分析軟件，在全廠(chǎng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息的實(shí)吋共亨， 在

28、電廠(chǎng)建立起了全廠(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)時(shí)過(guò)程和歷史數(shù)據(jù)平臺(tái)，為電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程提供優(yōu)化服務(wù)、實(shí)現(xiàn) 電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)管理，為生產(chǎn)管理、經(jīng)營(yíng)決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)，是提高電廠(chǎng)生產(chǎn)安全 及經(jīng)濟(jì)效益的重要基礎(chǔ)。4.2.2 sis系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)介軟、硬件）1、sis系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)1、2號(hào)機(jī)dcs、輔網(wǎng)dcs、脫硫輸煤dcs、ncs、rtu、電量等信息通過(guò)sis接u機(jī)及隔離裝 置將實(shí)時(shí)信息送至sis網(wǎng)絡(luò)，在sis網(wǎng)絡(luò)中巾2臺(tái)sis數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)，巾2臺(tái) sis應(yīng)用服務(wù)器實(shí)現(xiàn)性能計(jì)算分析等功能，sis接口機(jī)：數(shù)字化電廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)了 dcs主輔一體化（電氣、汽機(jī)、鍋爐、輸煤、化水、除灰等 系統(tǒng)均由dcs系統(tǒng)控制），dcs系統(tǒng)采

29、集的信息實(shí)時(shí)通過(guò)sis接口機(jī)（網(wǎng)關(guān)機(jī)），將控制網(wǎng)絡(luò) 實(shí)時(shí)信息上傳至sis網(wǎng)絡(luò)。sis系統(tǒng)通過(guò)采集（sis數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：是sis系統(tǒng)的核心，提供一個(gè)高速、超大界量的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，采 用有效壓縮方式保證實(shí)時(shí)信息、計(jì)算數(shù)裾、分析結(jié)果在線(xiàn)保存至少一個(gè)“大修期”，保證數(shù) 據(jù)顯示及傳輸在1秒a完成。sis應(yīng)用服務(wù)器：從sis數(shù)據(jù)庫(kù)中得到信息進(jìn)行計(jì)算、分析、顯示，將結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)，供 其它需要信息客戶(hù)或系統(tǒng)調(diào)川。包括工程師站、值長(zhǎng)站、值班k站、性能分析優(yōu)化站等。 通信網(wǎng)絡(luò)：至少采用1000mbit/s以上以太網(wǎng)，用光纖通信。硬件設(shè)計(jì)遵循雙電源、雙網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)。采用了兩臺(tái)sis主干交換機(jī)熱備的方式，這樣能夠

30、避免由于主干交換機(jī)故障導(dǎo)致整個(gè) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓，提高的m絡(luò)的穩(wěn)定性。根據(jù)國(guó)家電監(jiān)會(huì)關(guān)于電力系統(tǒng)二次防護(hù)的5號(hào)令的要求，sis系統(tǒng)將實(shí)吋數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)專(zhuān)用正 向安全隔離裝置高速鏡像到mis網(wǎng)，形成鏡像服務(wù)器，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)只通過(guò)指定端口單向傳送 至mis網(wǎng)絡(luò)的鏡像服務(wù)器，通過(guò)數(shù)據(jù)同步接口實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)服務(wù)器和mis網(wǎng)鏡像服 務(wù)器的數(shù)據(jù)同步，mis網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的應(yīng)用和分析通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)鏡像服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，不對(duì)生 產(chǎn)管理區(qū)的實(shí)吋數(shù)據(jù)庫(kù)m絡(luò)造成安全威脅。在sis m與mis網(wǎng)之間的隔離裝罝之外，從底層 生產(chǎn)控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的各接口機(jī)與實(shí)吋數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間同樣加裝了 j下向隔離裝置，從 而實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的雙

31、層保2、sis的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件數(shù)裾庫(kù)軟件故名思議：對(duì)數(shù)裾進(jìn)行存儲(chǔ)的軟件。電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程瞬間會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)椐， 數(shù)據(jù)庫(kù)軟件可以采集電廠(chǎng)產(chǎn)生的采集頻度為秒一級(jí)的采集密度高達(dá)數(shù)萬(wàn)點(diǎn)的帶時(shí)間標(biāo)簽的 實(shí)吋及歷史數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來(lái)自于電廠(chǎng)各類(lèi)控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)性不大但卻反映著電廠(chǎng) 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的特性和生產(chǎn)運(yùn)行狀況，因此一方面要求該數(shù)據(jù)庫(kù)具有高速處理海量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的能 力，另一方面又要求該數(shù)據(jù)厙具有較高的歷史數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)能力，既能夠?qū)⒑Ａ康臍v史數(shù)據(jù) 以較的壓縮比和精度進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)又能夠在需要時(shí)以極快的速度進(jìn)行數(shù)裾提取和歷史數(shù) 據(jù)恢復(fù)。實(shí)吋數(shù)據(jù)庫(kù)是實(shí)吋控制信息系統(tǒng)的核心。實(shí)吋監(jiān)控信息系統(tǒng)的主要功能之一就是將相對(duì)專(zhuān)用

32、的dcs、deh、遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)、關(guān)口電量、全廠(chǎng)電量、電氣故障錄波器等設(shè)備的大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采 集并存儲(chǔ)起來(lái)，從而滿(mǎn)足電廠(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和在線(xiàn)性能計(jì)算分析和耗差分析等計(jì)算的需要。因此, 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)必須滿(mǎn)足二點(diǎn)：一系統(tǒng)具有商度的性能穩(wěn)定性，能滿(mǎn)足海:w:資料 的存儲(chǔ)和檢索的需要；二系統(tǒng)具有高度的開(kāi)放性，具備和不同系統(tǒng)及設(shè)備的成熟接口，支持 各種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。因此，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是保證電廠(chǎng)sis系統(tǒng)成功投運(yùn)的關(guān)鍵，它包括 了一整套中間件產(chǎn)品，是專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)并提供資料服務(wù)功能，不僅能將全廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)采集上來(lái)，還要將它們以其蕋本形式保存下來(lái)。然后對(duì)這些生產(chǎn)數(shù)裾進(jìn)行二次處理和 分析；逐步實(shí)現(xiàn)

33、在線(xiàn)操作指導(dǎo)和故障防護(hù)；生產(chǎn)計(jì)劃和維護(hù)管理以及工廠(chǎng)資源優(yōu)化分配和經(jīng) 濟(jì)評(píng)估等專(zhuān)家應(yīng)用功能，從廠(chǎng)級(jí)管理的高度對(duì)各機(jī)組運(yùn)行工況進(jìn)行監(jiān)視、分析和判斷并作出 決策。sis系統(tǒng)功能1、生產(chǎn)過(guò)程信息監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)、實(shí)時(shí)顯示全廠(chǎng)各熱力系統(tǒng)中鍋爐、汽機(jī)、發(fā)電機(jī)及其輔助系統(tǒng)，包括輸煤、除灰、除渣、 除塵、化水等輔助系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)、系統(tǒng)圖，為廠(chǎng)級(jí)生產(chǎn)管理人員及其運(yùn)行 人員提供形象直觀(guān)、界面友好，實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)信息，幫助/解整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況及各測(cè) 點(diǎn)間的關(guān)系。2、機(jī)組性能指標(biāo)測(cè)算及分析能夠?qū)崟r(shí)提供全廠(chǎng)各機(jī)組包括主輔機(jī)設(shè)備的能:w:轉(zhuǎn)挽效率及性能指標(biāo)（如加熱器端差等）的 在線(xiàn)測(cè)算結(jié)果，為機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行和考

34、核評(píng)價(jià)提供定量依據(jù)。在線(xiàn)性能計(jì)算站將從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取所耑的數(shù)據(jù)，完成鍋爐熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算和分析、汽 輪機(jī)熱經(jīng)濟(jì)指細(xì)的計(jì)算以及機(jī)組運(yùn)行熱經(jīng)濟(jì)指稱(chēng)的計(jì)算和分析，井川將計(jì)算的結(jié)果提供給位 長(zhǎng)查詢(xún)，也可根據(jù)需要通過(guò)統(tǒng)一的客戶(hù)端軟件發(fā)布到mis網(wǎng)絡(luò)上。3、機(jī)組運(yùn)行能損實(shí)時(shí)分析能損分析是對(duì)機(jī)組整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中參數(shù)變化、工況異常、操作不當(dāng)造成的能量損失進(jìn)行實(shí)時(shí) 分析，讓運(yùn)行人員了解機(jī)組能量損失的分布和能量損失的大小，使運(yùn)行人記的調(diào)整有的放 矢。4、運(yùn)行統(tǒng)計(jì)指導(dǎo)：機(jī)組運(yùn)行統(tǒng)計(jì)分析模塊，能針對(duì)全廠(chǎng)機(jī)組主輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的歷史數(shù) 據(jù)進(jìn)行分析，并提供相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，滿(mǎn)足運(yùn)行管理人員對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀況評(píng)價(jià)和對(duì)運(yùn)行 人

35、員操作技能和水平考核的需要，亦可為確定機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工況提供定量依據(jù)。5、小指標(biāo)考核：小指標(biāo)管理是根據(jù)電力工業(yè)的特點(diǎn)，將國(guó)家下達(dá)的標(biāo)淮煤耗率、廠(chǎng)用電率 等大的計(jì)劃指標(biāo)，按運(yùn)行崗位分解成具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并落實(shí)到各值、班組以及個(gè)人， 定期檢杏與評(píng)比。小指標(biāo)定值的高低及完成的好壞，直接反映管理水平和運(yùn)行人員的技術(shù)水 平。小指標(biāo)分析是將各個(gè)參數(shù)作為孤立的因素進(jìn)行考核，往往為追求某一指標(biāo)的高低而影響 整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益。小指標(biāo)方法簡(jiǎn)單易行，實(shí)施后可取得一定的效益。6、機(jī)組運(yùn)行及故障診斷分析建立在專(zhuān)家系統(tǒng)基礎(chǔ)上的單元機(jī)組運(yùn)行及故障診斷分析模訣，能夠在機(jī)組性能分析數(shù)據(jù)、 能損分析數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)的

36、支持下，綜合設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的異常征兆，對(duì)單元機(jī)組設(shè)備的 異?；蚬收咸峁┰\斷分析結(jié)來(lái)，為運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障提供定:w:依據(jù)。主要功能如下. 汽輪機(jī)真空系統(tǒng)故障診斷（對(duì)機(jī)組真空系統(tǒng)的相關(guān)異?；蚬收线M(jìn)行診斷），回?zé)峒訜崞魉?異常診斷（對(duì)高、低壓加熱器的疏水異常、傳熱異常等進(jìn)行診斷），鍋爐汽水參數(shù)異常診斷 （如主汽溫度、主汽壓力、再熱汽溫等參數(shù)的故障樹(shù)分析），鍋爐風(fēng)煙參數(shù)異常診斷（如排 煙溫度、排煙氧:u:、飛灰含碳等參數(shù)的故障樹(shù)分析。壽命監(jiān)測(cè)的主要功能是在汽輪機(jī)起停過(guò) 程和甩負(fù)荷等負(fù)荷激烈變化過(guò)程屮，在線(xiàn)計(jì)算和監(jiān)測(cè)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子由于受到交變熱應(yīng)力作用而 產(chǎn)生的低周波疲勞損耗，該模塊對(duì)保證汽輪機(jī)在役

37、期內(nèi)的安全、機(jī)組運(yùn)行以及延長(zhǎng)老機(jī)組的 壽命具有重要的指導(dǎo)作用。7、機(jī)組優(yōu)化分析機(jī)組優(yōu)化分析模塊，能夠在機(jī)組性能分析數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)分析數(shù)裾的支持下，運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)優(yōu) 化理論，對(duì)機(jī)組或輔機(jī)設(shè)備的運(yùn)行方式和可控參數(shù)（主蒸汽壓力、主蒸汽溫度（再熱蒸汽溫 度）、高壓缸效率、小機(jī)耗汽率、排汽壓力（循泵功率）、給水溫度、過(guò)熱器減溫水量、（再 熱器減溫水量）廠(chǎng)川電率、氧量、排煙溫度、空預(yù)器出口 c0、飛灰含碳量）提供優(yōu)化解，指導(dǎo)機(jī)組或者輔機(jī)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。主要功能包括單元機(jī)組優(yōu)化負(fù)荷分配；單元機(jī)組起停方 式指導(dǎo)；（循環(huán)水泵的優(yōu)化調(diào)度。）系統(tǒng)還將包括更完善的建立在特種傳感器基礎(chǔ)上的鍋爐燃燒優(yōu)化指導(dǎo)模塊：更完善的設(shè)備運(yùn)

38、行及檢修狀態(tài)的評(píng)價(jià)模塊；設(shè)備運(yùn)行安全性評(píng)價(jià)模塊；機(jī)組運(yùn)行狀況的分析與優(yōu)化模塊；機(jī) 組重要設(shè)備疲勞及蠕變壽命分析與管理模塊；運(yùn)行參數(shù)的異常原因分析模塊；機(jī)組運(yùn)行性能 的向?qū)W習(xí)與自校正實(shí)現(xiàn)優(yōu)化指導(dǎo)運(yùn)行的模塊等。電廠(chǎng)各機(jī)組處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)在線(xiàn)性能優(yōu)化計(jì) 算、分析和操作指令。以主要給出高壓缸、中壓缸、低壓缸效率和整機(jī)效率，熱耗，各加熱 器參數(shù)及性能分析、機(jī)組工作過(guò)程的熱力過(guò)程線(xiàn)，計(jì)算值和設(shè)計(jì)工況的偏差值以及這些偏差 值引起的能量損耗等等。據(jù)此評(píng)價(jià)運(yùn)行的質(zhì)量及機(jī)組設(shè)備的完好程度，對(duì)提高機(jī)組的管理和 適時(shí)安排機(jī)組的檢修具有重要意義。通過(guò)基于數(shù)據(jù)挖掘和信息融合技術(shù)，研究開(kāi)發(fā)的商級(jí)應(yīng)用軟件，智能化生成電力生產(chǎn)過(guò)

39、程的 專(zhuān)家知識(shí)，進(jìn)行實(shí)時(shí)成本分析，指導(dǎo)電廠(chǎng)機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行，對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修診斷及相應(yīng)關(guān)鍵 設(shè)備壽命進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理，這對(duì)于減少電廠(chǎng)機(jī)組的事故率、保證機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行所產(chǎn)生的 經(jīng)濟(jì)效益無(wú)疑是巨大的。潔8、負(fù)荷最優(yōu)分配模塊根據(jù)電廠(chǎng)各機(jī)組間熱耗、升降負(fù)荷特性、設(shè)備壽命損耗和燃料價(jià)格等因素，對(duì)機(jī)纟 11間的負(fù)荷 進(jìn)行優(yōu)化分配（包括啟停），使整個(gè)電廠(chǎng)可以在最低的成本下運(yùn)行。如果再附加一些其它的 成本因素就可以形成電廠(chǎng)競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的成本核算模塊或報(bào)價(jià)系統(tǒng)。9、報(bào)表輸出模塊狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)fi報(bào)表模塊可以將計(jì)算機(jī)采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)分類(lèi)、歸檔，將8小時(shí)或24 小時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)每隔一小時(shí)為一組打印報(bào)表輸出。同時(shí)有關(guān)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)

40、性技術(shù)指標(biāo)也以報(bào)表 形式打印輸出，對(duì)機(jī)組在整個(gè)運(yùn)行期內(nèi)的壽命累計(jì)損耗以曲線(xiàn)及數(shù)據(jù)方式打印輸山、故障以 曲線(xiàn)或報(bào)告形式打印輸出供高級(jí)管理人員和技術(shù)人員分析、決策、保存使川。10、實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)處理模塊完整的系統(tǒng)必須對(duì)機(jī)組各參數(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)和管理，采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，為機(jī)組建立、 保存運(yùn)行、故障檔案、保存機(jī)組運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)。必要時(shí)，可檢索機(jī)組各類(lèi)歷史數(shù)據(jù)檔案, 進(jìn)行分析、研究。主要內(nèi)容有.1）機(jī)組歷史報(bào)警檔案2）機(jī)組歷史事故記錄檔案3）機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)歷史趨勢(shì)檔案。機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)為機(jī)組建立運(yùn)行檔案、歷史趨勢(shì)等，按規(guī)定時(shí)間、格式要求保 存數(shù)據(jù)資料，根據(jù)需要可查閱24小時(shí)、一周、一個(gè)月、一個(gè)

41、季度、一年的參數(shù)變化趨勢(shì)， 以了解機(jī)組設(shè)備的完好度，以便合理安排機(jī)組的設(shè)備維修及保養(yǎng)，逐步過(guò)渡到狀態(tài)檢修，提 高機(jī)組的可用度。11、遠(yuǎn)程故障診斷通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信方式，將電廠(chǎng)的數(shù)據(jù)傳給研宄開(kāi)發(fā)屮心或運(yùn)行專(zhuān)家，及時(shí)了解并解決電廠(chǎng)各機(jī) 組運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題。4.3基于sis系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘 4.3.1概述數(shù)據(jù)挖掘（data mining）般指從大量的數(shù)據(jù)中尋找隱藏在其中的有著特殊聯(lián)系信息的技術(shù)。 數(shù)據(jù)挖掘通常以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并通過(guò)統(tǒng)計(jì)、在線(xiàn)分析、情報(bào)檢索、模式識(shí)別等諸多方 法來(lái)尋找隱藏在其中的有著特殊聯(lián)系的信息。數(shù)據(jù)挖掘（data mining）是通過(guò)分析每個(gè)數(shù)據(jù)，從大量數(shù)據(jù)中尋找其規(guī)律的技術(shù)，主要有數(shù)

42、據(jù) 準(zhǔn)備階段、規(guī)律尋找階段和規(guī)律表示階段3個(gè)步驟。數(shù)據(jù)挖掘的任務(wù)有關(guān)聯(lián)分析階段、聚類(lèi) 分析階段、分類(lèi)分析階段、異常分析階段、特異群組分析階段和演變分析階段等。4.3.2數(shù)據(jù)挖掘的基本步驟數(shù)據(jù)挖掘方法的步驟會(huì)隨不同的應(yīng)用領(lǐng)域而有不同的變化，每一領(lǐng)域的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)也會(huì)有 各自的特性和使川方法，針對(duì)不同i'uj題和不同耑求所制定的數(shù)據(jù)挖掘方法也會(huì)存在差異。數(shù) 據(jù)的完整程度、全面程度、專(zhuān)業(yè)人員支持的深度等都會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程有影響。這些因素造 成了數(shù)據(jù)挖掘在各個(gè)不同領(lǐng)域屮的規(guī)劃、方法、以及流程的差異性，即使同一種產(chǎn)業(yè)，也會(huì) 因?yàn)榉治龇椒ê蛯?zhuān)業(yè)技術(shù)的涉入程度不同而不一樣，因此對(duì)于數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程的系統(tǒng)

43、化、標(biāo)準(zhǔn) 化就顯得非常重要。這樣一來(lái)，不僅可以較容易地跨行業(yè)應(yīng)用，也可以結(jié)合不同的專(zhuān)業(yè)技術(shù)， 發(fā)揮數(shù)據(jù)挖掘的真正作用。數(shù)據(jù)挖掘完整的步驟如卜：整理數(shù)裾和數(shù)據(jù)的來(lái)源。學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)與技術(shù)。綜合與檢查數(shù)據(jù)。除去錯(cuò)誤或無(wú)川的數(shù)據(jù)。建模。開(kāi)展數(shù)裾挖掘工作。得到結(jié)論，測(cè)試和驗(yàn)證挖掘結(jié)果。對(duì)成果解釋和應(yīng)用。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是指：數(shù)據(jù)庫(kù)屮存在的一類(lèi)重要的可被發(fā)現(xiàn)的聯(lián)系。如果有兩個(gè)或多個(gè)變量之間存 在某種規(guī)律性，就稱(chēng)之為關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)可分為時(shí)序關(guān)聯(lián)、簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián)、因果關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)分析的最 終目的：找出數(shù)裾庫(kù)屮數(shù)據(jù)間隱藏的關(guān)聯(lián)網(wǎng)。有時(shí)人們并不知道數(shù)椐庫(kù)屮數(shù)椐之間的關(guān)聯(lián)函 數(shù)，有時(shí)即使知道也具有不確定性，所以關(guān)聯(lián)分析的規(guī)則帶有可信度

44、。關(guān)聯(lián)規(guī)則能夠幫助挖 掘發(fā)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)中項(xiàng)集之間的關(guān)聯(lián)或相關(guān)聯(lián)系。一些新技術(shù)同樣能在知識(shí)發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域収得了良好的應(yīng)川效果,如神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、決策樹(shù)等新技術(shù)， 在大量的數(shù)據(jù)和強(qiáng)勁的計(jì)算能力卜，他們基本不用人的干預(yù)就能自動(dòng)完成許多有價(jià)值的分析。 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)就是利用了統(tǒng)計(jì)和人工智能技術(shù)的技術(shù)，他們把這些高深復(fù)雜的技術(shù)像“黑匣 子”一樣封裝起來(lái)，使人們不用自己掌握這些技術(shù)也能完成數(shù)據(jù)分析的功能，并且可以更專(zhuān) 注于自己要解決的重大問(wèn)題。電廠(chǎng)數(shù)據(jù)挖掘就是利川dcs傳送至sis系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)，川數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析得出：原來(lái)看 似雜亂無(wú)章的數(shù)據(jù)間的相關(guān)關(guān)系，得出指導(dǎo)性的結(jié)論，用這些結(jié)論為生產(chǎn)運(yùn)行做好服務(wù)。 某廠(chǎng)2x35

45、0mw機(jī)組投產(chǎn)至今，多次發(fā)生巾于再熱器管壁超溫引起的鍋爐結(jié)焦、泄漏事故，結(jié)焦不僅降低鍋爐的熱效率，并對(duì)鍋爐設(shè)備造成損害，嚴(yán)重影響鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘得出結(jié)論：在下次發(fā)生再熱器擋板前左側(cè)溫度異常升高時(shí)，通過(guò)對(duì)#1 ofa閥 門(mén)開(kāi)度的測(cè)定，確定實(shí)際配風(fēng)量，調(diào)整再熱器壁溫，以達(dá)到防止超溫的措施，防止再熱器管 壁超溫結(jié)焦現(xiàn)象。4.4電廠(chǎng)仿真系統(tǒng)4.4.1概述隨著單元發(fā)電機(jī)組容量越來(lái)越大，系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)它的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、安全生產(chǎn)提出了更 高的要求，仿真系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這個(gè)0的的最佳途徑。通過(guò)仿真系統(tǒng)可以?xún)?yōu)化運(yùn)行過(guò)程，可以培 訓(xùn)操作人員。電站仿真系統(tǒng)己成為電站建設(shè)與運(yùn)行中必須配套的裝備。仿真系統(tǒng)近年

46、大u在電廠(chǎng)應(yīng)用，但許多電廠(chǎng)的仿真系統(tǒng)只能達(dá)到“形似”狀態(tài)，隨著dcs 邏輯及畫(huà)面優(yōu)化，老式仿真系統(tǒng)往往不能同時(shí)變化，越來(lái)越與實(shí)際系統(tǒng)不一樣，最終不能很 好的培訓(xùn)運(yùn)行人員，更不可能起到培訓(xùn)檢修人員與驗(yàn)證邏輯的功能。仿真系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)dcs系統(tǒng)的任何畫(huà)面邏輯變化都能實(shí)時(shí)在仿真系統(tǒng)中自動(dòng)修改，仿真系統(tǒng)邏輯與dcs屮邏輯一致，同時(shí)仿真系統(tǒng)能調(diào)用sis系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行人員的實(shí)時(shí)培 訓(xùn)，通過(guò)調(diào)研sis歷史數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)冋放、故障分析、性能優(yōu)化仿真模擬培訓(xùn)等功能； 檢修人員可利用仿真系統(tǒng)與dcs畫(huà)面與邏輯高度一致關(guān)系，進(jìn)行畫(huà)面、邏輯修改模擬訓(xùn)練 及邏輯提前驗(yàn)證工作，加強(qiáng)檢修人員培訓(xùn)。虛擬式仿真系統(tǒng)應(yīng)

47、具有極高的軟件逼真度，具有完成復(fù)雜的仿真應(yīng)用的能力。虛擬式仿真 系統(tǒng)的特點(diǎn)，就是控制參數(shù)、算法、邏輯完全來(lái)自于dcs下載文件，使用與dcs相同的算 法、參數(shù)等，可與dcs同步修改、更新，軟件逼真度高?？梢哉f(shuō)，虛擬式仿真系統(tǒng)能夠真 正有效、經(jīng)濟(jì)、廣泛地應(yīng)用于人員培訓(xùn)、邏輯驗(yàn)證、故障回放等功能，滿(mǎn)足數(shù)字化電廠(chǎng)的要 求。很多電廠(chǎng)同時(shí)配備了機(jī)組仿真系統(tǒng)和sis系統(tǒng)，這在物理上為電廠(chǎng)sis與電站仿真系統(tǒng)提供 了二者結(jié)合的可能，仿真機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員需要利用sis數(shù)據(jù)快速逼真地進(jìn)行調(diào)試開(kāi)發(fā)，而培 訓(xùn)人員也迫切需要實(shí)際電廠(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)能在仿真機(jī)系統(tǒng)中與仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照和數(shù)據(jù)分析及 演習(xí)。4.4.2仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1、硬

48、件結(jié)構(gòu)2、軟件結(jié)構(gòu)4.4.3仿真系統(tǒng)功能1、事故回放與分析sis系統(tǒng)與仿真系統(tǒng)相連后，電廠(chǎng)如果發(fā)生事故，可將sis事故時(shí)的歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)入仿真系統(tǒng), 對(duì)事故過(guò)程進(jìn)行回放分析。因?yàn)樵诜抡嫦到y(tǒng)中可以對(duì)回放過(guò)程進(jìn)行快進(jìn)或慢放，所以w以企 而分析事故發(fā)生的經(jīng)過(guò)，找出操作失誤之處及應(yīng)對(duì)措施。對(duì)員工來(lái)說(shuō)，可以隨時(shí)找出這些數(shù)裾 進(jìn)行模擬練習(xí)，提高今后處理危急問(wèn)題的能力。2、提前預(yù)測(cè)機(jī)組運(yùn)行情況如果想知道機(jī)組在目前條件下將來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行狀況，可在仿真機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)。將sis 歷史數(shù)據(jù)導(dǎo)入仿真系統(tǒng)并設(shè)置部分關(guān)鍵參數(shù)，就可以提前模擬機(jī)組的各種可能的運(yùn)行狀況, 預(yù)測(cè)機(jī)組一定時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)，并可提前采取措施消除可能的

49、隱患，從而保證電廠(chǎng)安全、經(jīng) 濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。3、驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型通過(guò)比較數(shù)學(xué)模型算法與sis系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，可動(dòng)態(tài)地校驗(yàn)數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性，修 改數(shù)學(xué)模型算法的不完善處。4、進(jìn)行邏輯驗(yàn)證與熱控人員培訓(xùn)。熱控人員可以通過(guò)仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)優(yōu)化試驗(yàn)及邏輯驗(yàn)證，提前開(kāi)展對(duì)改造后的控制系 統(tǒng)進(jìn)行仿真試驗(yàn)等工作。5、火電機(jī)組的設(shè)計(jì)分析：通過(guò)仿真系統(tǒng)來(lái)研宂電廠(chǎng)系統(tǒng)更改及沒(méi)備改造對(duì)機(jī)組性能的影響，為電廠(chǎng)提高性能指標(biāo)的改 進(jìn)提供參考依據(jù)。6、電廠(chǎng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化：在仿真系統(tǒng)上進(jìn)行控制策略的對(duì)比驗(yàn)證、控制參數(shù)的確定和不斷優(yōu)化，從安全性和經(jīng)濟(jì)性出 發(fā)，最終得到最優(yōu)的控制方案。7、電廠(chǎng)的性能分析和運(yùn)行指導(dǎo)：通過(guò)在仿真

50、機(jī)上對(duì)機(jī)組的運(yùn)行性能指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，再結(jié)合相應(yīng)的專(zhuān)家支持系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)行方式 進(jìn)行優(yōu)化評(píng)價(jià)，并給出具體的運(yùn)行指導(dǎo)意見(jiàn)，主動(dòng)指導(dǎo)運(yùn)行操作。.8、進(jìn)行更高級(jí)別的全廠(chǎng)級(jí)數(shù)字化功能開(kāi)發(fā)：事故回放與分析功能、提前邏輯與機(jī)組運(yùn)行狀況驗(yàn)證功能、生產(chǎn)優(yōu)化與分析功能、廠(chǎng)級(jí)系統(tǒng) 管理和決策功能等，大大加強(qiáng)了管理和優(yōu)化火電機(jī)組運(yùn)行的能力，為進(jìn)行更島級(jí)別的全廠(chǎng)級(jí) 數(shù)字化功能開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。4.5小結(jié)本章通過(guò)對(duì)電廠(chǎng)sis系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架及軟硬件介紹，通過(guò)對(duì)sis系統(tǒng)功能的說(shuō)明，使大家對(duì)sis 系統(tǒng)有一個(gè)初步了解，特別通過(guò)對(duì)sis系統(tǒng)性能優(yōu)化的說(shuō)明，使大家對(duì)sis系統(tǒng)的核心性能 有了深刻的了解，通過(guò)進(jìn)一步的使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，使人們能

51、夠在龐雜的數(shù)裾屮找出看似在 生產(chǎn)過(guò)程屮不直接相連的邏輯關(guān)系，解決生產(chǎn)運(yùn)行屮的難題。通過(guò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，可以 將sis嵌入至dcs系統(tǒng)，作為dcs系統(tǒng)功能一部分，直接指導(dǎo)dcs運(yùn)行、直接進(jìn)行性能分析 優(yōu)化、動(dòng)態(tài)調(diào)整，達(dá)到電廠(chǎng)性能指標(biāo)最優(yōu)狀態(tài)。仿真系統(tǒng)近年大量在電廠(chǎng)應(yīng)用，但許多電廠(chǎng)的仿真系統(tǒng)只能達(dá)到“形似”狀態(tài)，隨著dcs 邏輯及畫(huà)而優(yōu)化，老式仿真系統(tǒng)往往沒(méi)有變化，越來(lái)越與實(shí)際不一樣，最終不能很好的培訓(xùn) 運(yùn)行人員，更不可能起到培訓(xùn)檢修人員與驗(yàn)證邏輯的功能。本文提到的仿真系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)dcs系統(tǒng)的任何畫(huà)妞邏輯變化都能實(shí)吋在仿真系統(tǒng)中自動(dòng)修改， 仿真系統(tǒng)邏輯與dcs中邏輯一致，同時(shí)仿真系統(tǒng)能調(diào)川sis系

52、統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)運(yùn)行人員的 實(shí)時(shí)培訓(xùn)，通過(guò)調(diào)研sis歷史數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)回放、故障分析、性能優(yōu)化仿真模擬培訓(xùn) 等功能；檢修人員可利用仿真系統(tǒng)與dcs畫(huà)而與邏輯島度一致關(guān)系，進(jìn)行畫(huà)而、邏輯修改 模擬訓(xùn)練及邏輯提前驗(yàn)證工作，加強(qiáng)檢修人員培訓(xùn)。同時(shí)仿真系統(tǒng)還能在機(jī)組設(shè)計(jì)分析、性 能優(yōu)化、運(yùn)行指導(dǎo)上起很大的作用。第五章三維數(shù)字化設(shè)計(jì)系統(tǒng)5.1概述目前電廠(chǎng)信息系統(tǒng)的規(guī)劃，著眼于電廠(chǎng)投運(yùn)后生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)的信息管理，并沒(méi)有從電廠(chǎng)的整個(gè) 生命周期去考慮信息管理問(wèn)題，電廠(chǎng)從規(guī)劃、初步設(shè)計(jì)、直至投產(chǎn)，所產(chǎn)生的信息很多、很 雜，包括數(shù)據(jù)、咅像、圖文等多種形式，這些電廠(chǎng)的歷史資料對(duì)今后的生產(chǎn)、運(yùn)行具有重要 的作川。電廠(chǎng)

53、生產(chǎn)所依賴(lài)的大量數(shù)據(jù)來(lái)自于初設(shè)及安裝調(diào)試階段，如果不在工程全過(guò)程中注 意信息的收集，工程完畢后，大量信息很難找冋。所以，必須從電廠(chǎng)整個(gè)生命周期的過(guò)程對(duì) 電廠(chǎng)的信息進(jìn)行管理。電廠(chǎng)的全生命周期：是指電廠(chǎng)從初計(jì)、采購(gòu)、安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)、改造，直至最終報(bào) 廢的整個(gè)過(guò)程。5.2什么是三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)三維沒(méi)計(jì)是新一代數(shù)字化、虛擬化、智能化沒(méi)計(jì)平臺(tái)的基礎(chǔ)。它是建立在平面和二維設(shè)計(jì)的 基礎(chǔ)上，讓設(shè)計(jì)目標(biāo)更立體化，更形象化的一種新興設(shè)計(jì)方法。它將提供電廠(chǎng)全生命周期解決方案，包括設(shè)計(jì)、建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)各階段，在設(shè)計(jì)階段可進(jìn)行 三維設(shè)計(jì)，不同專(zhuān)業(yè)之間可以協(xié)同設(shè)計(jì)，互為參照，自動(dòng)干涉碰摘檢查。業(yè)主也可以異地遠(yuǎn) 程檢查

54、設(shè)計(jì)的合理性，及時(shí)提出相關(guān)整改意見(jiàn)和建議。能對(duì)設(shè)計(jì)變更后的圖紙和變更前的圖 紙自動(dòng)對(duì)比，自動(dòng)找出變更差異。kks編碼是設(shè)備信息自動(dòng)關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)，是系統(tǒng)集成的關(guān)鍵，是數(shù)字化電廠(chǎng)建設(shè)的根基，始終 貫穿于電）設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的全壽命周期。電廠(chǎng)和設(shè)計(jì)院應(yīng)成立kks編碼審核組，在 電廠(chǎng)設(shè)計(jì)階段審核kks編碼是否嚴(yán)格遵循編碼標(biāo)準(zhǔn)，從設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行編碼審核。最終實(shí)現(xiàn) 圖紙?jiān)O(shè)備tag編號(hào)、dcs測(cè)點(diǎn)、kks編碼、固定資產(chǎn)編碼、物資編碼統(tǒng)一關(guān)聯(lián)。5.3基建期三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)作用1、三維模型立體直觀(guān)：傳統(tǒng)設(shè)計(jì)為二維設(shè)計(jì)，如廠(chǎng)區(qū)、建筑物、主廠(chǎng)房平而圖等均為二維 設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員和審查、審批人員需要有豐富的空間想象力，而

55、三維設(shè)計(jì)通過(guò)渲染，立體效 果逼真，可隨處漫游，優(yōu)化設(shè)計(jì)十分方便。2、自動(dòng)生成二維圖：可生成各種工藝流程圖，如熱力系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、除灰渣系統(tǒng)等等工藝系統(tǒng)閣紙，且系統(tǒng)閣屮的設(shè)備、管道、管件等均有與三維模型屮相應(yīng)部分相 同的屬性。3、安裝的動(dòng)態(tài)模擬：以吋間為軸，空間為軌跡，將三維空間的實(shí)體按照時(shí)間順序顯示，直 觀(guān)明了地表示出各個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的完成、未完成的工作，實(shí)現(xiàn)一個(gè)項(xiàng)目的全過(guò)程模擬。4、提高工程材料管理水平：采用三維數(shù)字化電廠(chǎng)管理信息系統(tǒng)，可以提供一個(gè)準(zhǔn)確的材料 計(jì)劃，在大宗材料和物資采購(gòu)屮，既可以避免浪費(fèi)，又可以在市場(chǎng)價(jià)格低時(shí)采購(gòu)，從而節(jié)約 成本。5、碰撞、帶電距離檢查與設(shè)計(jì)優(yōu)化：利用

56、三維模型具有精確的立體坐標(biāo)和屬性，通過(guò)數(shù)字 化模型檢查出所有的碰撞及提前校驗(yàn)帶電距離，可以避免工程的“碰、漏、缺、測(cè)不準(zhǔn)”等 現(xiàn)象，從而通過(guò)三維設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)沒(méi)計(jì)。6、方便投資評(píng)審：各階段評(píng)審時(shí)，借助三維模型，可直觀(guān)瀏覽多種設(shè)計(jì)方案的布局結(jié)構(gòu)， 通過(guò)套用已有類(lèi)似電廠(chǎng)的設(shè)計(jì)模型，可較準(zhǔn)確估算出工程所需的各種材料，從而對(duì)工程有較 精確的投資估算，從量上對(duì)多方案進(jìn)行優(yōu)化優(yōu)選，得到最佳的選擇。7、重要施工過(guò)程的三維動(dòng)態(tài)模擬：在大型火電施工巾大型設(shè)備的吊裝如：大板梁出裝、汽 包吊裝和定子吊裝等，這類(lèi)設(shè)備的安裝工藝過(guò)程需要充分考慮其安裝所需要的設(shè)備狀況、能 力、安裝過(guò)程所處的環(huán)境、安裝過(guò)程屮的安全性以

57、及人員的指揮與協(xié)調(diào)配合等問(wèn)題。大型設(shè) 備吊裝施工方案是吊裝作業(yè)的指導(dǎo)性文件，施工方案的編制需要大量的計(jì)算和論證，而三維 動(dòng)態(tài)模擬可以根據(jù)預(yù)定的施工方案將吊裝工藝過(guò)程在吊裝作業(yè)實(shí)施前演示出來(lái)，為審核、評(píng) 測(cè)施工方案以及施工前施工方案交底都有非常重要的意義。5.4運(yùn)營(yíng)期功能1、數(shù)字漫游功能介紹電廠(chǎng)利用三維數(shù)字化設(shè)計(jì)出的三維電廠(chǎng)，可利用全景模式、飛行模式、行走模式等模式，對(duì)電 廠(chǎng)每一部分參觀(guān)了解，熟悉電廠(chǎng)每一部分構(gòu)造及形態(tài)，同吋也可鏈接sis系統(tǒng)將實(shí)吋生產(chǎn)參 數(shù)顯示在相關(guān)設(shè)備上，使三維設(shè)備能同時(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)際信息。2、運(yùn)行原理培訓(xùn)（動(dòng)畫(huà)演示）利用三維動(dòng)畫(huà)模擬電廠(chǎng)的整個(gè)生產(chǎn)反應(yīng)過(guò)程，可單獨(dú)顯示某一

58、部分的原理，也可順序用三 維動(dòng)畫(huà)顯示整個(gè)生產(chǎn)流程，使運(yùn)行人員直觀(guān)感受到電廠(chǎng)真實(shí)的生產(chǎn)過(guò)程及原理。3、檢修培訓(xùn)利用數(shù)字漫游功能可進(jìn)入三維電廠(chǎng)內(nèi)部，針對(duì)每一個(gè)設(shè)備都可以將其選定，然后可進(jìn)行 尺寸測(cè)量、連接設(shè)備接口形式、整體功能研宂，同時(shí)應(yīng)用廠(chǎng)家提供的檢修視頻文件及三維模 擬文件，可以對(duì)檢修人員進(jìn)行培訓(xùn)。4、點(diǎn)檢定修系統(tǒng)該系統(tǒng)自動(dòng)生成每個(gè)設(shè)備的點(diǎn)檢h劃及危險(xiǎn)點(diǎn)注意事項(xiàng)，可將點(diǎn)檢點(diǎn)及危險(xiǎn)點(diǎn)顯示在三維模 型巾，點(diǎn)檢員的每口點(diǎn)檢實(shí)際情況匯總至該系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)點(diǎn)檢及sis報(bào)警數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)設(shè) 備劣化趨勢(shì)，確定沒(méi)備檢修項(xiàng)目及周期。6、檢修維護(hù)及辦票系統(tǒng)任一設(shè)備發(fā)生故障，運(yùn)行人員均可登陸該系統(tǒng)進(jìn)行缺陷填寫(xiě)，檢修人員可登錄確認(rèn)，同 吋檢修及其它相關(guān)人員均可登陸該系統(tǒng),進(jìn)行相關(guān)設(shè)備歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、以往安裝、 調(diào)試、維