火力發(fā)電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS

））））））火力發(fā)電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS北京華電天仁電力控制技術(shù)有限公司）））））））））目錄1SIS的基本概念.............................................................................................................................11.1SIS的產(chǎn)生背景..................................................................................................................11.2SIS定義..............................................................................................................................21.3SIS能為發(fā)電企業(yè)帶來(lái)什么..............................................................................................31.4SIS應(yīng)用概況......................................................................................................................42SIS在火電廠自動(dòng)化信息化系統(tǒng)中的位置.................................................................................53SIS主要功能.................................................................................................................................83.1生產(chǎn)過(guò)程信息采集、處理和監(jiān)視..................................................................................93.2經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、性能計(jì)算分析和操作指導(dǎo)......................................................................103.2.1機(jī)組級(jí)性能計(jì)算和分析.......................................................................................103.2.2廠級(jí)性能計(jì)算和分析.........................................................................................103.2.3機(jī)組經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)分析.........................................................................................113.2.4運(yùn)行優(yōu)化曲線和設(shè)備操作指導(dǎo).........................................................................113.3運(yùn)行調(diào)度........................................................................................................................113.3.1機(jī)組級(jí)運(yùn)行調(diào)度.................................................................................................113.3.2廠級(jí)運(yùn)行調(diào)度.....................................................................................................113.3.3系統(tǒng)監(jiān)控方式.....................................................................................................123.4優(yōu)化運(yùn)行控制................................................................................................................123.5設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷............................................................................................133.5.1設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè).....................................................................................................133.5.2機(jī)組運(yùn)行故障診斷.............................................................................................133.5.3機(jī)組壽命管理.....................................................................................................133.5.4汽輪發(fā)電機(jī)組振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理.....................................................................133.5.5金屬狀態(tài)檢測(cè)監(jiān)督.............................................................................................133.6機(jī)組在線性能試驗(yàn)........................................................................................................143.7其它功能..........................................................................................................................143.7.1發(fā)電廠遠(yuǎn)程技術(shù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的連接.....................................................................143.7.2機(jī)組仿真系統(tǒng)的連接.........................................................................................143.8應(yīng)用功能集成原則........................................................................................................14）））火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng) SIS1SIS的基本概念1.1SIS的產(chǎn)生背景為了迎接新技術(shù)革命的挑戰(zhàn)，20世紀(jì)80年代以來(lái)，人們把推進(jìn)企業(yè)的信息化和管理的現(xiàn)代化作為推進(jìn)企業(yè)升級(jí)、增強(qiáng)其核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。當(dāng)前，我國(guó)電力工業(yè)正處于新的跨躍式發(fā)展時(shí)期，同時(shí)，也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在：①電力體制改革使電力企業(yè)逐步走向市場(chǎng)化、國(guó)際化，電力企業(yè)必須面對(duì)市場(chǎng)化的競(jìng)爭(zhēng)。②對(duì)電力生產(chǎn)供應(yīng)的質(zhì)量與安全性提出了更高的要求。特別是在電力供應(yīng)相對(duì)短缺的形勢(shì)下，如何進(jìn)一步降低設(shè)備故障率，減少非計(jì)劃停運(yùn)，保證電能供應(yīng)質(zhì)量，對(duì)國(guó)計(jì)民生有著重要的意義。③我國(guó)作為一個(gè)資源相對(duì)匱乏的國(guó)家，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是我國(guó)的必然選擇。與發(fā)達(dá)國(guó)家供電煤耗率相比（200MW以上機(jī)組320g/kW.h），我國(guó)供電煤耗有著很大差距（相差40g/kW.h以上）。因此，降低我國(guó)發(fā)電煤耗、減少污染排放、節(jié)源水資源，具有重要的意義。④長(zhǎng)期以來(lái)電力企業(yè)形成的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)經(jīng)營(yíng)管理模式需要經(jīng)歷不斷的改革與創(chuàng)新，包括引入先進(jìn)的管理理念、管理模式和管理技術(shù)，并建立起與之相適應(yīng)的管理隊(duì)伍。1996年，原電力工業(yè)部頒發(fā)的《電力工業(yè)信息化九五計(jì)劃與 2010年建設(shè)綱要》指出，電力工業(yè)信息化的指導(dǎo)思想是：⑴加速實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)信息化，推動(dòng)電力工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)由粗放型向集約形方向轉(zhuǎn)變。 ⑵以經(jīng)濟(jì)效益為中心，運(yùn)用現(xiàn)代化手段為電力工業(yè)從規(guī)劃、建設(shè)、生產(chǎn)、交換到消費(fèi)等全過(guò)程的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，為電力工業(yè)的科學(xué)決策提供服務(wù)。 ⑶以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，適應(yīng)電力工業(yè)體制改革的需要，逐步為完善和發(fā)展中國(guó)電力市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制提供必要的技術(shù)基礎(chǔ)。《綱要》為我國(guó)電力工業(yè)的信息化進(jìn)程指明了方向。從20世紀(jì)80年代開始，DCS的普及和MIS的廣泛應(yīng)用，使發(fā)電企業(yè)的信息化水平大幅度提高，縮小了與世界先進(jìn)國(guó)家之間在電力企業(yè)生產(chǎn)管理和運(yùn)行水）））火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng) SIS平上的差距，也為進(jìn)一步提升電力企業(yè)的信息化水平和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理奠定了基礎(chǔ)。1997年，我國(guó)專家首先提出了火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（ SIS）的概念和實(shí)現(xiàn)框架，明確工作的主要任務(wù)和目標(biāo)。2000年，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委頒發(fā)的《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL5000－2000）規(guī)定：“當(dāng)電廠規(guī)劃容量為1200MW及以上，單機(jī)容量為300MW及以上時(shí)，可設(shè)置廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)?！庇纱?，在我國(guó)展開了SIS的研究開發(fā)和應(yīng)用的局面。1.2SIS定義火力發(fā)電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（ SIS――SupervisoryInformationSystem）?；鹆Πl(fā)電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)是為火電廠建立全廠生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)平臺(tái)、為全廠生產(chǎn)過(guò)程提供綜合優(yōu)化服務(wù)、 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)管理和監(jiān)控的信息系統(tǒng)。SIS以現(xiàn)有DCS（集散控制系統(tǒng)）、PLC（可編程控制器）及其它數(shù)據(jù)采集控制裝置為基礎(chǔ)，以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為平臺(tái)，以若干運(yùn)行優(yōu)化軟件為支撐，在全廠范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息的共享，是生產(chǎn)管理與經(jīng)營(yíng)決策的基礎(chǔ)，是提高全廠生產(chǎn)安全經(jīng)濟(jì)性的重要保證。SIS是電廠自動(dòng)化、信息化系統(tǒng)中的新概念，仍處于發(fā)展過(guò)程中。因此，要給SIS下一個(gè)確切的、完整的定義是困難的。事實(shí)上，很多廠家生產(chǎn)的關(guān)于火電廠監(jiān)控、優(yōu)化、管理的軟件產(chǎn)品都具有SIS的特征，但從各自對(duì)應(yīng)用的理解出發(fā)，給出了特點(diǎn)鮮明的軟件名稱與定義。一般來(lái)說(shuō)，SIS具有以下基本特征：SIS是一個(gè)廠級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)SIS是生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化系統(tǒng)SIS是生產(chǎn)管理系統(tǒng)SIS是一個(gè)信息系統(tǒng)企業(yè)信息化的關(guān)鍵是信息集成。信息集成的基本觀點(diǎn)一是強(qiáng)調(diào)一個(gè)企業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)是不可分割的，需要作為一個(gè)整體來(lái)考慮；二是強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)可以通過(guò)信息的采集、傳遞、處理加以控制與管理，也就是采用信息技術(shù)的觀點(diǎn)。）））火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng) SIS信息集成的核心問(wèn)題是網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件，其中軟件包括系統(tǒng)軟件和功能軟件。SIS的基本結(jié)構(gòu)就是網(wǎng)絡(luò)＋數(shù)據(jù)庫(kù)＋軟件。如果進(jìn)一步把電廠中的 DCS＋SISMIS視為一個(gè)系統(tǒng)，仍然是網(wǎng)絡(luò)＋數(shù)據(jù)庫(kù)＋軟件，是一個(gè)典型的信息集成系統(tǒng)。其中，網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)軟件是基礎(chǔ)，功能軟件是核心，是關(guān)鍵。1.3SIS能為發(fā)電企業(yè)帶來(lái)什么▓建立全廠統(tǒng)一的生產(chǎn)信息平臺(tái)發(fā)電廠中有多套自動(dòng)化信息系統(tǒng)，由于各臺(tái)機(jī)組、各控制系統(tǒng)之間相對(duì)獨(dú)立，致使信息不能共享，機(jī)組與機(jī)組之間、一臺(tái)機(jī)組的各個(gè)輔助系統(tǒng)之間存在信息孤島。SIS為消除信息孤島問(wèn)題提供了完善的解決方案。全廠各臺(tái)機(jī)組和各輔助車間的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與監(jiān)控信息系統(tǒng)相聯(lián)， 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的完全監(jiān)視與長(zhǎng)期保存。生產(chǎn)和管理人員能夠及時(shí)獲取各個(gè)機(jī)組和子系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)， 監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行情況，提高電廠生產(chǎn)和管理的信息化水平。▓實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的深層次加工和提煉，使您快捷得到所關(guān)心的信息現(xiàn)代大型發(fā)電廠每時(shí)每刻都在產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)， 然而這些數(shù)據(jù)后面到底隱含著哪些有用的信息？SIS通過(guò)對(duì)設(shè)備（系統(tǒng)）原始數(shù)據(jù)的提煉、加工、處理，將其轉(zhuǎn)化為具有一定意義的信息，如：當(dāng)前機(jī)組運(yùn)行在什么狀態(tài)？還有多大的安全余量和經(jīng)濟(jì)潛力？主要部件需要在什么時(shí)候維修或更換？當(dāng)前運(yùn)行成本是多少？同時(shí)，SIS還針對(duì)發(fā)電企業(yè)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了高效的信息發(fā)布系統(tǒng)，使使用者能夠在最短的時(shí)間內(nèi)找到自己所關(guān)心的信息，且信息發(fā)布界面是可以按角色定制的。▓以提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性為目的的優(yōu)化操作指導(dǎo)系統(tǒng)目前我國(guó)發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)運(yùn)行水平還不高， 供電煤耗與世界先進(jìn)水平還有較大）））火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng) SIS差距（200MW以上機(jī)組統(tǒng)計(jì)相差約60克標(biāo)煤每千瓦時(shí)），節(jié)能潛力巨大。SIS通過(guò)機(jī)組及廠級(jí)性能計(jì)算與分析，實(shí)時(shí)找出引起當(dāng)前煤耗偏高的原因，如運(yùn)行參數(shù)調(diào)整問(wèn)題，設(shè)備檢修問(wèn)題，系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題等，并將其劃分為運(yùn)行可控、檢修可控和不可控?fù)p失，以便針對(duì)性的給出運(yùn)行或檢修指導(dǎo)，從而大大提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。▓快速分析設(shè)備系統(tǒng)故障，及時(shí)給出設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和智能預(yù)警火電廠擁有數(shù)量眾多、類型復(fù)雜的主、輔設(shè)備。保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行是生產(chǎn)管理人員最關(guān)心、花費(fèi)時(shí)間和精力最多的問(wèn)題，但也是故障最多、處理起來(lái)最困難的問(wèn)題。SIS采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)故障的快速導(dǎo)出、故障分析與診斷、故障預(yù)測(cè)與預(yù)警：若發(fā)生故障時(shí)，能夠快速導(dǎo)出其故障首出，保護(hù)動(dòng)作順序，相關(guān)參數(shù)越限狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障進(jìn)行快速分析，縮短故障分析處理時(shí)間；綜合分析故障前后相關(guān)信息，結(jié)合設(shè)備（系統(tǒng)）模型及運(yùn)行專家經(jīng)驗(yàn)，給出故障原因，指導(dǎo)故障維修；設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和智能預(yù)警對(duì)設(shè)備系統(tǒng)存在的風(fēng)險(xiǎn)和隱患及時(shí)提醒， 對(duì)設(shè)備發(fā)生的劣化性提前預(yù)警，有效防止設(shè)備損壞和突發(fā)事件的發(fā)生， 充分保障設(shè)備和機(jī)組的安全性。▓?zhí)岣咴O(shè)備檢修水平，降低生產(chǎn)成本引入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的設(shè)備動(dòng)態(tài)管理先進(jìn)技術(shù)， 突破傳統(tǒng)點(diǎn)檢定修的概念，實(shí)現(xiàn)真正意義上的設(shè)備狀態(tài)檢修，大大降低生產(chǎn)成本。1.4SIS應(yīng)用概況SIS概念提出后，SIS伴隨著我國(guó)電力工業(yè)及電力自動(dòng)化的發(fā)展逐漸進(jìn)入了一個(gè)高速成長(zhǎng)的階段。到目前為止，國(guó)內(nèi)投入運(yùn)行的 SIS項(xiàng)目已達(dá)10余個(gè)，在建SIS項(xiàng)目已達(dá)幾十個(gè)。新建機(jī)組幾乎全部設(shè)計(jì)了 SIS。SIS的開發(fā)、應(yīng)用出現(xiàn)了欣欣向榮的局面，極大地促進(jìn)了我國(guó)電站自動(dòng)化、信息化建設(shè)。為使SIS在我國(guó)健康發(fā)展，國(guó)家發(fā)改委2003年873號(hào)文“關(guān)于下達(dá)2003年）））火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng) SIS行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充計(jì)劃的通知”，確定由電力行業(yè)熱工自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委托西安熱工研究院和華北電力大學(xué)編寫火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)技術(shù)條件。2004年6月21日，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)和國(guó)家電網(wǎng)公司科技信息部在天津市薊縣召開了我國(guó)第一個(gè) SIS技術(shù)鑒定會(huì)，對(duì)由華北電力大學(xué)（北京華電天仁電力控制技術(shù)公司）和天津大唐盤山發(fā)電有限責(zé)任公司聯(lián)合研制開發(fā)的"火電廠廠級(jí)優(yōu)化控制和管理系統(tǒng)（SIS）"進(jìn)行了技術(shù)鑒定。中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、原國(guó)家電力公司副總經(jīng)理和熱工自動(dòng)化領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)陸延昌任主任委員。副主任委員由中國(guó)電力投資集團(tuán)公司副總經(jīng)理張曉魯、清華大學(xué)教授/院士倪維斗、國(guó)家電網(wǎng)公司劉建明主任、電力行業(yè)熱工自動(dòng)化標(biāo)委會(huì)主任委員侯子良教授組成。該系統(tǒng)通過(guò)了清華得實(shí)公司的安全評(píng)估，北京市電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心的軟件產(chǎn)品登記測(cè)試，公安部計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)康派安全網(wǎng)通測(cè)試，以及鑒定委員會(huì)測(cè)試組的測(cè)試。該項(xiàng)目以高評(píng)價(jià)順利通過(guò)鑒定，標(biāo)志著 SIS發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的里程碑?！痘鹆Πl(fā)電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)技術(shù)條件》 (送審稿)審查會(huì)召開2004年7月7日，電力行業(yè)熱工自動(dòng)化標(biāo)委會(huì)在京組織會(huì)議對(duì)《火力發(fā)電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)技術(shù)條件》送審稿和《火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)實(shí)時(shí) /歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)基準(zhǔn)測(cè)試規(guī)范》預(yù)審稿進(jìn)行了審查。會(huì)議通過(guò)的《技術(shù)條件》和《測(cè)試規(guī)范》，明確了SIS的技術(shù)內(nèi)涵與外延，不僅為SIS廠商指明了技術(shù)發(fā)展方向，也使用戶更為了解 SIS，為SIS更為有效的應(yīng)用和規(guī)范 SIS市場(chǎng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2SIS在火電廠自動(dòng)化信息化系統(tǒng)中的位置電廠信息化層次結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)單歸結(jié)為三層： PCS,SIS,MIS。PCS（ProcessControlSystem）為生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)，處于信息化的底層，一方面完成生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)視與控制， 另一方面還負(fù)責(zé)收集生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)， 向上一級(jí)傳送。PCS層典型的裝置有DCS（DistributedControlSystem—分散控制系統(tǒng)）、PLC（ProgramableLogicController—可編程控制器）、NCS（NetworkControlSystem—網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)）等。）））火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng) SISSIS為監(jiān)控信息系統(tǒng)，從 PCS接收信息，完成信息存儲(chǔ)、分析，生產(chǎn)監(jiān)控和管理、運(yùn)行優(yōu)化等功能。SIS中的原始數(shù)據(jù)或運(yùn)工人算結(jié)果可以直接在本層計(jì)燃設(shè)物程力財(cái)劃料備資項(xiàng)資務(wù)管管MIS理管終端上顯示，也可上傳到管管目源理理理理管管理MIS網(wǎng)絡(luò)顯示使用，或下傳到PCS中參與控關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)制。MIS（Management生經(jīng)優(yōu)優(yōu)狀I(lǐng)nformationSystem）為管濟(jì)態(tài)產(chǎn)化運(yùn)化其性檢過(guò)操行運(yùn)它理、物資管理、財(cái)務(wù)管理、析斷視SIS理信息系統(tǒng)，包括人員管程計(jì)作調(diào)行測(cè)功算與監(jiān)指度控能分診辦公自動(dòng)化等，為企業(yè)的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)經(jīng)營(yíng)決策服務(wù)。MIS上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)一般通過(guò)SIS獲取。PCS、SIS與MIS之間的簡(jiǎn)單比較如下：SIS與DCS

生產(chǎn)PCS過(guò)程控制系統(tǒng)√設(shè)備對(duì)象區(qū)別――SIS：全廠；DCS：機(jī)組；√主要功能區(qū)別－－SIS：生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控、優(yōu)化、管理，不參與或少參與直接控制；DCS：生產(chǎn)過(guò)程控制、監(jiān)視，并具有少量管理；√人員對(duì)象區(qū)別――SIS：生產(chǎn)、檢修相關(guān)人員； DCS：生產(chǎn)操作人員；√安全可靠性區(qū)別――SIS：低（或同等）；DCS：高。SIS與MIS√主要功能區(qū)別――SIS：生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控、優(yōu)化、管理；MIS：企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理、辦公自動(dòng)化；√人員對(duì)象區(qū)別――SIS：生產(chǎn)、檢修相關(guān)人員； MIS：全廠人員；√實(shí)時(shí)性要求區(qū)別――SIS：高；MIS：低；）））火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng) SIS√安全可靠性區(qū)別――SIS：高；MIS：低。SIS是建立在DCS網(wǎng)絡(luò)和MIS網(wǎng)絡(luò)之間的一個(gè)高速度、高可靠性、超大數(shù)據(jù)容量的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行針對(duì)全廠范圍的實(shí)時(shí)監(jiān)控、優(yōu)化控制和全廠負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度等軟件，實(shí)現(xiàn)在整個(gè)電廠范圍內(nèi)充分發(fā)揮主輔機(jī)設(shè)備的潛力，達(dá)到使整個(gè)電廠工藝系統(tǒng)運(yùn)行在最佳工況的目的。同時(shí)，在確保生產(chǎn)安全的要求下，將原本相互獨(dú)立的、在可靠性、安全性和實(shí)時(shí)性等方面存在著明顯差異的機(jī)組DCS和全廠MIS有機(jī)的連接在一起，在整個(gè)電廠范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息和管理信息共享，有力地促進(jìn)電力信息化建設(shè)。SIS在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和功能配置上各電廠一般根據(jù)自己的需要同時(shí)結(jié)合整個(gè)MIS網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)。一種比較通用的SIS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示。該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖主要采用了分層分布式設(shè)計(jì)，整個(gè)SIS系統(tǒng)分為上下兩層，下層為SIS接口層網(wǎng)絡(luò)，采用獨(dú)立接口機(jī)連接各個(gè)獨(dú)立控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。上層為SIS應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)，掛接SIS層各應(yīng)用服務(wù)器。通過(guò)分層式設(shè)計(jì)，一方面便于分散通訊負(fù)荷，提高各層通訊效率和網(wǎng)絡(luò)可靠性；另一方面也可以通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行技術(shù)和通訊協(xié)議，上層技術(shù)選擇強(qiáng)調(diào)開放性，根據(jù)目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，建議選擇交換式以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，而下層則更強(qiáng)調(diào)與下層各控制網(wǎng)絡(luò)的互通性。實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器可以根據(jù)重要性考慮冗余配置。）））火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng) SIS3SIS主要功能SIS涵蓋內(nèi)容較多，從最基本的信息采集與存儲(chǔ)功能到高級(jí)的運(yùn)行優(yōu)化、控制優(yōu)化、管理優(yōu)化功能，甚至復(fù)雜的競(jìng)價(jià)上網(wǎng)決策支持功能。隨著對(duì) SIS理解的深入，還會(huì)有更多先進(jìn)、實(shí)用的功能添加進(jìn)來(lái)。因此，要全面描述 SIS功能是不可能的。我們這里只是把 SIS目前的主要功能進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。概況來(lái)說(shuō)，SIS的應(yīng)用功能可以簡(jiǎn)單劃分為基本功能、 擴(kuò)展功能與輔助功能，如圖所示。SIS功能基本功能擴(kuò)展功能輔助功能生產(chǎn)過(guò)程信息采設(shè)備管理機(jī)組在線性能試驗(yàn)集處理和監(jiān)視預(yù)知性維修經(jīng)濟(jì)指標(biāo)性能計(jì)競(jìng)價(jià)系統(tǒng)系統(tǒng)建模與仿真算分析和操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)運(yùn)行調(diào)度系統(tǒng)管理與維護(hù)優(yōu)化運(yùn)行控制其它功能設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷在SIS系統(tǒng)的應(yīng)用中應(yīng)注意以下的一些問(wèn)題：（1）SIS功能要根據(jù)具體電廠的情況，具體確定。例如，機(jī)組負(fù)荷優(yōu)化分配功能，對(duì)于全廠只有兩臺(tái)同類機(jī)組，或幾臺(tái)機(jī)組分別接在不同電壓等級(jí)的出線上，或從系統(tǒng)考慮該廠機(jī)組采用“直調(diào)”方式時(shí)，是否要配置該功能，就值得研究。）））火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng) SIS（2）SIS功能宜分步實(shí)施。由于SIS提出時(shí)間不長(zhǎng)，SIS功能軟件模塊的開發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足，技術(shù)不成熟，效果尚待評(píng)估，因此，當(dāng)前不宜每個(gè)工程都將所有功能都一哄而上，以免造成投入運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)無(wú)效棄置不用，浪費(fèi)工程費(fèi)用。參考國(guó)內(nèi)類似工程的經(jīng)驗(yàn)， SIS系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)分為兩個(gè) (或更多個(gè))階段進(jìn)行。第一階段：建立硬件網(wǎng)絡(luò)，建立網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)軟件平臺(tái)，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)維護(hù)子系統(tǒng)全部功能及信息查詢系統(tǒng)部分功能。 第二階段：按計(jì)劃逐步增加成熟可靠的優(yōu)秀應(yīng)用軟件包， 逐步實(shí)現(xiàn)信息查詢系統(tǒng)全部功能、 生產(chǎn)優(yōu)化管理系統(tǒng)功能及設(shè)備管理系統(tǒng)功能等。3.1 生產(chǎn)過(guò)程信息采集、處理和監(jiān)視生產(chǎn)過(guò)程信息采集、處理和監(jiān)視是SIS應(yīng)用的基本功能，通過(guò)采集全廠各生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)信息，對(duì)全廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、統(tǒng)計(jì)分析，形成全廠生產(chǎn)報(bào)表和曲線，使用戶可以在各終端上對(duì)各生產(chǎn)流程進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)視和查詢，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息的共享?？梢詫?duì)全廠生產(chǎn)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，通過(guò)生產(chǎn)模擬圖、趨勢(shì)圖、棒狀圖和參數(shù)分類表等多種監(jiān)視方式實(shí)時(shí)顯示各單元機(jī)組及輔助車間的主要運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)。能對(duì)全廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、統(tǒng)計(jì)分析，形成全廠生產(chǎn)報(bào)表和曲線，并能監(jiān)視、查詢和打印，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)與考核。實(shí)時(shí)信息可以C/S或B/S方式發(fā)布?！吧a(chǎn)過(guò)程信息采集、處理和監(jiān)視”應(yīng)具有以下功能：（1）正確組態(tài)生產(chǎn)工藝流程的監(jiān)視畫面，監(jiān)視畫面能夠突出反映出各功能特點(diǎn)；正確顯示生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)、報(bào)警狀態(tài)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、運(yùn)行指導(dǎo)等信息；能夠以趨勢(shì)圖、棒狀圖、相關(guān)參數(shù)組等多種形式進(jìn)行畫面顯示；相關(guān)參數(shù)顯示畫面能夠顯示實(shí)時(shí)值，在定義時(shí)段內(nèi)的最大值、最小值以及平均值；畫面布局合理美觀。（2）在操作指導(dǎo)的監(jiān)視畫面上，應(yīng)該同時(shí)顯示相關(guān)的實(shí)時(shí)工況和指導(dǎo)信息，指導(dǎo)信息必須直觀、清晰，對(duì)容易引起安全問(wèn)題的操作指導(dǎo)信息應(yīng)給出醒目的提示；在性能試驗(yàn)的監(jiān)視畫面上要組織好各項(xiàng)性能試驗(yàn)項(xiàng)目的條件界面；給操作人員提供必要的在線幫助信息；必須對(duì)人工輸入內(nèi)容的合法性進(jìn)行判斷，并采取有效措施防止非正常輸入情況下的死機(jī)和程序失控現(xiàn)象。）））火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng) SIS（3）模擬圖及單畫面動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)量能滿足監(jiān)視要求，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新周期不超過(guò)5秒，畫面刷新周期不超過(guò)5秒。畫面支持符合國(guó)標(biāo)的漢字編碼。其色標(biāo)必須符合生產(chǎn)工藝流程常規(guī)要求。（4）系統(tǒng)必須具有形成整個(gè)企業(yè)所需要的各類報(bào)表的能力，按照企業(yè)規(guī)劃生成企業(yè)所需要的各類報(bào)表，例如，時(shí)報(bào)表、值報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表、小指標(biāo)競(jìng)賽報(bào)表等。具體的報(bào)表應(yīng)按照實(shí)時(shí)性以及企業(yè)管理分工要求分別由DCS，SIS，MIS完成。能夠支持在線圖表軟件 MicrosoftExcel 等，以便實(shí)現(xiàn)報(bào)表的拓展功能。（5）系統(tǒng)必須具有報(bào)表打印輸出、畫面和趨勢(shì)曲線等顯示畫面硬拷貝功能。（6）用戶操作界面友好。3.2 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、性能計(jì)算分析和操作指導(dǎo)機(jī)組級(jí)性能計(jì)算和分析機(jī)組級(jí)性能計(jì)算和分析的項(xiàng)目主要包括：鍋爐效率、汽輪機(jī)熱耗率 、高壓缸效率、中壓缸效率、主汽壓力、主汽溫度、再熱汽溫度、再熱汽壓力、再熱器壓損、鍋爐排煙溫度、煙氣含氧量、飛灰含碳量、驅(qū)動(dòng)給水泵汽輪機(jī)的用汽量、廠用電率、凝汽器真空、凝結(jié)水過(guò)冷度、最終給水溫度、各加熱器端差、過(guò)熱器減溫水流量、再熱器減溫水流量、燃料發(fā)熱量、輔汽用汽量、機(jī)組補(bǔ)水率、軸封漏汽量等。 廠級(jí)性能計(jì)算和分析廠級(jí)性能計(jì)算和分析的項(xiàng)目主要包括：全廠運(yùn)行性能因子、全廠運(yùn)行成本、全廠平均供電煤耗率、全廠平均發(fā)電煤耗率、全廠供電量、全廠發(fā)電量、全廠廠用電率、發(fā)電機(jī)電壓品質(zhì)、全廠發(fā)電機(jī)氫壓、全廠燃料量、全廠燃油量、全廠補(bǔ)給水量、全廠汽水品質(zhì)指標(biāo)、全廠輔助用汽量、全廠設(shè)備可靠性指標(biāo)等。）））火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng) SIS 機(jī)組經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)分析機(jī)組經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)分析項(xiàng)目包括可控耗差和不可控耗差。 可控耗差包括：主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱汽溫度、鍋爐排煙溫度、煙氣含氧量、飛灰含碳量、驅(qū)動(dòng)給水泵汽輪機(jī)用汽量、廠用電率、凝汽器真空、最終給水溫度、各加熱器端差、過(guò)熱器減溫水流量、再熱器減溫水流量。不可控耗差包括：再熱器壓損、燃料發(fā)熱量、高壓缸效率、中壓缸效率、輔汽用汽量、機(jī)組補(bǔ)水率、凝結(jié)水過(guò)冷度、軸封漏汽量。應(yīng)將耗差量折合成運(yùn)行費(fèi)用損失， 同時(shí)根據(jù)分析評(píng)估結(jié)果，計(jì)算出每臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行成本。 運(yùn)行優(yōu)化曲線和設(shè)備操作指導(dǎo)本功能主要包括設(shè)備的操作指導(dǎo)和機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化曲線。 設(shè)備的操作指導(dǎo)主要有高壓調(diào)門開度、送風(fēng)機(jī)擋板開度、燃料風(fēng)擋板開度、燃盡風(fēng)擋板開度、磨煤機(jī)投運(yùn)方式、循環(huán)水泵運(yùn)行方式等；機(jī)組運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化曲線有主汽壓力、 主汽溫度、再熱汽溫度、煙氣含氧量、凝汽器最佳真空等。3.3 運(yùn)行調(diào)度 機(jī)組級(jí)運(yùn)行調(diào)度（1）機(jī)組運(yùn)行方式和停運(yùn)建議。對(duì)提出建議的機(jī)組必須申述理由，指出機(jī)組的編號(hào)、機(jī)組的運(yùn)行方式以及在該方式下機(jī)組運(yùn)行的最短時(shí)間。（2）輔機(jī)調(diào)度功能。針對(duì)輔機(jī)目前的健康狀況，決定其出力大小或者運(yùn)行方式。 廠級(jí)運(yùn)行調(diào)度（1）全廠負(fù)荷調(diào)度應(yīng)有實(shí)時(shí)負(fù)荷調(diào)度和時(shí)段負(fù)荷調(diào)度兩種方式，需具有三種運(yùn)行模式：手動(dòng)模式、自動(dòng)發(fā)電控制（ AGC）模式和96/288點(diǎn)負(fù)荷曲線模式。（2）輔助車間的調(diào)度功能。主要包括機(jī)組起停、循環(huán)水、化學(xué)水、凝結(jié)水）））火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng) SIS及凝汽器清洗的調(diào)度等。 系統(tǒng)監(jiān)控方式（1）開環(huán)指導(dǎo)方式。開環(huán)指導(dǎo)方式的調(diào)度控制指令，由總值長(zhǎng)確認(rèn)后方可用于控制系統(tǒng)。（2）閉環(huán)調(diào)節(jié)方式。對(duì)于具有閉環(huán)控制的系統(tǒng)，原則上必須使用硬接線的方式傳遞控制信息；如果使用通訊方式將控制信息傳送到下層控制系統(tǒng)時(shí)，要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)安全可靠的實(shí)施方案，確保下層控制系統(tǒng)的安全和控制信息傳遞的實(shí)時(shí)性；當(dāng)SIS與MIS共用網(wǎng)絡(luò)時(shí)，不允許以通訊方式從SIS系統(tǒng)向下層控制系統(tǒng)傳遞控制信息。（3）當(dāng)使用硬接線的方式傳遞控制信息時(shí)，其輸出卡件的抗干擾能力必須符合下列指標(biāo)：共模電壓≥500V，繼電器輸出≥500V共模抑制比≥120dB，50Hz差模電壓≥60V差模抑制比60dB，50Hz3.4 優(yōu)化運(yùn)行控制（1）根據(jù)全廠主、輔機(jī)投入和運(yùn)行狀況，按照各機(jī)組運(yùn)行煤耗特性以及約束條件，以全廠最小供電成本為目標(biāo)，進(jìn)行最優(yōu)化的負(fù)荷分配。（2）依據(jù)廠級(jí)和機(jī)組級(jí)性能計(jì)算和分析結(jié)果，以運(yùn)行效率最高、煤耗率最低為目標(biāo)，提出機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行方式