建设数字化发电厂需要具备的条件

2013-10-09 17:18:16 EP电力信息化网　点击量：评论 (0)

数字化电厂是通过对电厂物理和工作对象的全生命周期量化、分析、控制和决策，提高电厂价值的理论和方法。

数字化发电厂的原理就是将所有信号数字化、所有管理的内容数字化，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。数字化电厂是通过对电厂物理和工作对象的全生命周期量化、分析、控制和决策，提高电厂价值的理论和方法。其作用是可以降低发电成本、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。

　　合理化建设数字化发电厂要具备哪些要求：

　　数字化管理是指利用计算机、通信、网络、人工智能等技术，量化管理对象与管理行为，实现计划、组织、协调、服务、创新等职能的管理活动和管理方法的总称。数字化管理有2层基本涵义：一是企业管理的活动是基于网络实现的，企业的知识资源、信息资源和财富可数字化;二是运用量化管理技术来解决企业的管理问题，即管理的可计算性。通过对发电企业数字化管理的研究并结合公司实际情况,提出了按照2个平台、3个管理区域的概念逐步建设数字化火电厂的初步想法。公司为大型发电企业，公司有8台发电机组，总容量120万kW。生产控制区(DCS、RTU、FAG)。指生产过程的直接控制和数据采集的区域,包括机组DCS、水、煤、灰(渣、尘)等辅助控制系统及RTU、FAG等信息采集系统。该区直接提供生产设备的实时运行信息，是生产实时数据的原始来源。

　　新建电厂普遍建立了SIS和MIS网络架构，并配置了不少监控和管理软件。但这些软件尚欠成熟，现场设备级自动采集的信息太少。建议尽快建设数字化电厂示范工程。电厂的数字信息化建设要合理定位。电力生产的目标要做到透明化，其核心是维护工作的科学有效。所以，在电力企业的数字化建设中应该注重维修过程这个核心，并扩展到运行、计划等电厂管理的各个方面。这不仅要求数据有强大的共享性和准确及时性，更要求通过整合上升到管理信息水平，给管理人员及技术人员决策提供依据。近年来，尽管电力企业加大了对电厂数字化的投入，但是没有真正与我国现状相结合。由于国内的管理体制与国外差异很大，不能完全照搬国外管理模式。

　　应该在吸收国外先进管理经验的同时，根据自身的实际情况选择核心技术为我所用。另外，国外软件价格昂贵，而且不能充分发挥软件的功能。从长久利益来看，电力企业应该加大同软件行业的联系，提高自主开发能力，加快自主开发适合自己的软件。网络安全、软件技术等问题也需要投入大量精力，才能保障数字化设计正常有效、持续健康发展。加强数据管理和数据系统分析。当前，很多企业在引进了国外先进的软件和管理制度之后，只知道形式主义的使用，对数据的管理和分析缺乏有效利用。要重视数据的采集，强调定量和定性分析相结合，使数字化电厂的建设走上正轨。数字信息化系统的建立要以提高经济效益为目的。在未来电力企业的竞争中，成本竞争和技术竞争将会是发展的重点。因此，在规划信息数字系统时，应该从那些能够显著提高企业经济效益的方面作为优先解决的重点，把增加技术含量、提高核心竞争力作为降低成本和提高经济效益的根本手段。

　　数据库平台。发电厂是一个复杂的系统，从设计、建设到运行的每个阶段，都密切相关又有不同的规律，所以数据库平台的选择要统筹考虑。发电厂的数据信息主要分2大类，非实时数据和实时数据。非实时数据来自设计、建设及运行阶段的办公信息，包含以设计、竣工技术资料为对象的图档数据、项目管理过程中产生的工程质量、验收结果、费用等文件和日常办公数据。实时数据来自发电机组及其辅助控制系统，包含各种设备的开关量、模拟量及设备状态等信息。针对火电厂信息数据分类的特点，建立了存储实时数据的PI数据库及存储非实时数据的关系数据库(SQL)。对来自生产现场的实时数据统一进入PI数据库。PI是一套基于C/S的软件应用平台，是用于过程工业全厂信息集成的数据库平台。它能够以数据原型的方式长期在线储存所有的生产数据，满足快速、高效地数据采集、存储和显示的要求。同时为下一步开发SIS系统提供了统一的数据库平台。对非实时数据，建立统一的SQL。同时通过PI-ODBC、PI-SDK等接口实现了PI与SQL的无缝连接，充分保证了数据的安全性和可靠性。厂级监控区(SIS)。

　　是基于PI实时数据库平台的发电厂专用的一种信息系统，用以整合电厂各机组、辅助车间的实时生产信息，并为运行管理提供基于优化分析的实时生产指导，是介于机、炉、电、热等底区系统和管理信息系统之间的“管理控制中间件”。简单说，SIS系统是实现DCS系统到管理信息系统MIS的桥梁，一般包括5大核心功能：过程监视、性能计算、优化分析和操作指导、事故诊断、负荷分配。它可以降低发电成本、提高安全系数，从而提高电厂的整体效益。SIS系统对于中国电力来说是一个崭新的课题，目前大部分火电厂都持观望态度。基于这种情况，公司一直积极收集多方资料，认真考察各种优化计算的数学模型及应用效果，力争寻求最佳的解决方案。

　　数字化发电厂的网络平台的建设及完善。公司网络系统始建于1998年，采用的是主干100M快速以太网，中心交换机为BayAccelar1200。随着网络应用的日益扩大，网络信息量迅速增加，大部分网络设备达到了满负荷，百兆骨干网已经形成瓶颈，严重制约了整个信息系统的发展。针对以上情况，公司于2002年下半年开始进行网络改造。为了保证网络的实用性、先进性与一致性，在改造工程中，主干网络升至1000M，100M到桌面。根据国家电力监管委员会2004年12月公布的《电力二次系统安全防护规定》的要求，建立了独立的电力调度数据网。该网基于MPLSVPN技术、采用独立网络设备和专用物理通道组网，并与其他网络实现物理隔离。由于火电厂存在个别办公地点较分散，边远设备及边远值班点较多等问题，如污水泵房、换热站及部分三产公司等;同时基于无线网络方便灵活的特点，综合考虑性价比后，于2003年10月架设了无线局域网，作为有线网络的补充，用以解决信息孤岛的问题。随着网络应用的逐步深入，生产区域的网络安全问题日益重要，为进一步完善网络管理，充分保证生产控制区域的绝对安全，于2005年单独隔离生产区域网络，做为SIS网络的基础。SIS系统是由网络通讯系统、服务器、工作站、存储设备、网络安全设备、接口设备、操作系统、数据库系统等集成起来的一个独立网络，为实现SIS各项功能建立的一个专用网络运行平台。至此，公司所有信息点全部实现分类联网，信息交换速度有了极大的提高，网络运行安全可靠，为建设数字化发电厂搭建了稳固的网络硬件平台。

　　数字化发电厂的建设是一个形成系统的过程，但在开发过程中，许多出于局部利益的问题影响了系统的统一性。随着企业的不断发展，管理理念发生了变化，企业的管理信息系统也随之改变。最初的MIS系统仅仅是企业的一个管理业务的模拟，而现在的管理信息系统要对企业的生产和管理的全过程实施管理，包括：物资信息、管理信息以及资金信息等，它包括生产过程管理的优化、人才资源和资金的管理优化、物资资源的合理利用、成本核算等。同时根据企业的实际情况,对经营目标、生产目标和发展规划提出管理要求，对整个企业形成闭环管理，寻求整体最优管理。该区是建设数字化电厂的始点，也是终点。随着公司现代化管理水平的提高，部分原有的信息应用系统已经不能适应公司发展的需要。根据发展规划，我公司重新组织开发了管理信息系统，并对原有子系统进行了整合，包括：设备管理、物资管理、财务管理、人事管理、运行管理、班组管理、生产日报、计划管理、图库管理等模块，大大提高了公司的综合管理水平，促进了企业新的机制的形成，真正把信息化建设与企业经济效益紧密地联系在一起。