建設(shè)數(shù)字化發(fā)電廠需要具備的條件

2013-10-09 17:18:16 EP電力信息化網(wǎng)　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

數(shù)字化電廠是通過對(duì)電廠物理和工作對(duì)象的全生命周期量化、分析、控制和決策，提高電廠價(jià)值的理論和方法。

數(shù)字化發(fā)電廠的原理就是將所有信號(hào)數(shù)字化、所有管理的內(nèi)容數(shù)字化，然后利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可靠而準(zhǔn)確的數(shù)字化信息交換、跨平臺(tái)的資源實(shí)時(shí)共享，進(jìn)而利用智能專家系統(tǒng)提供各種優(yōu)化決策建設(shè)，為機(jī)組的操作提供科學(xué)指導(dǎo)。數(shù)字化電廠是通過對(duì)電廠物理和工作對(duì)象的全生命周期量化、分析、控制和決策，提高電廠價(jià)值的理論和方法。其作用是可以降低發(fā)電成本、提高上網(wǎng)電量、減少設(shè)備故障，最終實(shí)現(xiàn)電廠的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和節(jié)能增效。

　　合理化建設(shè)數(shù)字化發(fā)電廠要具備哪些要求：

　　數(shù)字化管理是指利用計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、人工智能等技術(shù)，量化管理對(duì)象與管理行為，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)、服務(wù)、創(chuàng)新等職能的管理活動(dòng)和管理方法的總稱。數(shù)字化管理有2層基本涵義：一是企業(yè)管理的活動(dòng)是基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的，企業(yè)的知識(shí)資源、信息資源和財(cái)富可數(shù)字化;二是運(yùn)用量化管理技術(shù)來解決企業(yè)的管理問題，即管理的可計(jì)算性。通過對(duì)發(fā)電企業(yè)數(shù)字化管理的研究并結(jié)合公司實(shí)際情況,提出了按照2個(gè)平臺(tái)、3個(gè)管理區(qū)域的概念逐步建設(shè)數(shù)字化火電廠的初步想法。公司為大型發(fā)電企業(yè)，公司有8臺(tái)發(fā)電機(jī)組，總?cè)萘?20萬kW。生產(chǎn)控制區(qū)(DCS、RTU、FAG)。指生產(chǎn)過程的直接控制和數(shù)據(jù)采集的區(qū)域,包括機(jī)組DCS、水、煤、灰(渣、塵)等輔助控制系統(tǒng)及RTU、FAG等信息采集系統(tǒng)。該區(qū)直接提供生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，是生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的原始來源。

　　新建電廠普遍建立了SIS和MIS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并配置了不少監(jiān)控和管理軟件。但這些軟件尚欠成熟，現(xiàn)場設(shè)備級(jí)自動(dòng)采集的信息太少。建議盡快建設(shè)數(shù)字化電廠示范工程。電廠的數(shù)字信息化建設(shè)要合理定位。電力生產(chǎn)的目標(biāo)要做到透明化，其核心是維護(hù)工作的科學(xué)有效。所以，在電力企業(yè)的數(shù)字化建設(shè)中應(yīng)該注重維修過程這個(gè)核心，并擴(kuò)展到運(yùn)行、計(jì)劃等電廠管理的各個(gè)方面。這不僅要求數(shù)據(jù)有強(qiáng)大的共享性和準(zhǔn)確及時(shí)性，更要求通過整合上升到管理信息水平，給管理人員及技術(shù)人員決策提供依據(jù)。近年來，盡管電力企業(yè)加大了對(duì)電廠數(shù)字化的投入，但是沒有真正與我國現(xiàn)狀相結(jié)合。由于國內(nèi)的管理體制與國外差異很大，不能完全照搬國外管理模式。

　　應(yīng)該在吸收國外先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，根據(jù)自身的實(shí)際情況選擇核心技術(shù)為我所用。另外，國外軟件價(jià)格昂貴，而且不能充分發(fā)揮軟件的功能。從長久利益來看，電力企業(yè)應(yīng)該加大同軟件行業(yè)的聯(lián)系，提高自主開發(fā)能力，加快自主開發(fā)適合自己的軟件。網(wǎng)絡(luò)安全、軟件技術(shù)等問題也需要投入大量精力，才能保障數(shù)字化設(shè)計(jì)正常有效、持續(xù)健康發(fā)展。加強(qiáng)數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析。當(dāng)前，很多企業(yè)在引進(jìn)了國外先進(jìn)的軟件和管理制度之后，只知道形式主義的使用，對(duì)數(shù)據(jù)的管理和分析缺乏有效利用。要重視數(shù)據(jù)的采集，強(qiáng)調(diào)定量和定性分析相結(jié)合，使數(shù)字化電廠的建設(shè)走上正軌。數(shù)字信息化系統(tǒng)的建立要以提高經(jīng)濟(jì)效益為目的。在未來電力企業(yè)的競爭中，成本競爭和技術(shù)競爭將會(huì)是發(fā)展的重點(diǎn)。因此，在規(guī)劃信息數(shù)字系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該從那些能夠顯著提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的方面作為優(yōu)先解決的重點(diǎn)，把增加技術(shù)含量、提高核心競爭力作為降低成本和提高經(jīng)濟(jì)效益的根本手段。

　　數(shù)據(jù)庫平臺(tái)。發(fā)電廠是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，從設(shè)計(jì)、建設(shè)到運(yùn)行的每個(gè)階段，都密切相關(guān)又有不同的規(guī)律，所以數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的選擇要統(tǒng)籌考慮。發(fā)電廠的數(shù)據(jù)信息主要分2大類，非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來自設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)行階段的辦公信息，包含以設(shè)計(jì)、竣工技術(shù)資料為對(duì)象的圖檔數(shù)據(jù)、項(xiàng)目管理過程中產(chǎn)生的工程質(zhì)量、驗(yàn)收結(jié)果、費(fèi)用等文件和日常辦公數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來自發(fā)電機(jī)組及其輔助控制系統(tǒng)，包含各種設(shè)備的開關(guān)量、模擬量及設(shè)備狀態(tài)等信息。針對(duì)火電廠信息數(shù)據(jù)分類的特點(diǎn)，建立了存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的PI數(shù)據(jù)庫及存儲(chǔ)非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(SQL)。對(duì)來自生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)入PI數(shù)據(jù)庫。PI是一套基于C/S的軟件應(yīng)用平臺(tái)，是用于過程工業(yè)全廠信息集成的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)。它能夠以數(shù)據(jù)原型的方式長期在線儲(chǔ)存所有的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，滿足快速、高效地?cái)?shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和顯示的要求。同時(shí)為下一步開發(fā)SIS系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)。對(duì)非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一的SQL。同時(shí)通過PI-ODBC、PI-SDK等接口實(shí)現(xiàn)了PI與SQL的無縫連接，充分保證了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。廠級(jí)監(jiān)控區(qū)(SIS)。

　　是基于PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的發(fā)電廠專用的一種信息系統(tǒng)，用以整合電廠各機(jī)組、輔助車間的實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息，并為運(yùn)行管理提供基于優(yōu)化分析的實(shí)時(shí)生產(chǎn)指導(dǎo)，是介于機(jī)、爐、電、熱等底區(qū)系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)之間的“管理控制中間件”。簡單說，SIS系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)到管理信息系統(tǒng)MIS的橋梁，一般包括5大核心功能：過程監(jiān)視、性能計(jì)算、優(yōu)化分析和操作指導(dǎo)、事故診斷、負(fù)荷分配。它可以降低發(fā)電成本、提高安全系數(shù)，從而提高電廠的整體效益。SIS系統(tǒng)對(duì)于中國電力來說是一個(gè)嶄新的課題，目前大部分火電廠都持觀望態(tài)度。基于這種情況，公司一直積極收集多方資料，認(rèn)真考察各種優(yōu)化計(jì)算的數(shù)學(xué)模型及應(yīng)用效果，力爭尋求最佳的解決方案。

　　數(shù)字化發(fā)電廠的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)及完善。公司網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)始建于1998年，采用的是主干100M快速以太網(wǎng)，中心交換機(jī)為BayAccelar1200。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)信息量迅速增加，大部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備達(dá)到了滿負(fù)荷，百兆骨干網(wǎng)已經(jīng)形成瓶頸，嚴(yán)重制約了整個(gè)信息系統(tǒng)的發(fā)展。針對(duì)以上情況，公司于2002年下半年開始進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造。為了保證網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性、先進(jìn)性與一致性，在改造工程中，主干網(wǎng)絡(luò)升至1000M，100M到桌面。根據(jù)國家電力監(jiān)管委員會(huì)2004年12月公布的《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》的要求，建立了獨(dú)立的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)。該網(wǎng)基于MPLSVPN技術(shù)、采用獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和專用物理通道組網(wǎng)，并與其他網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)物理隔離。由于火電廠存在個(gè)別辦公地點(diǎn)較分散，邊遠(yuǎn)設(shè)備及邊遠(yuǎn)值班點(diǎn)較多等問題，如污水泵房、換熱站及部分三產(chǎn)公司等;同時(shí)基于無線網(wǎng)絡(luò)方便靈活的特點(diǎn)，綜合考慮性價(jià)比后，于2003年10月架設(shè)了無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，用以解決信息孤島的問題。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的逐步深入，生產(chǎn)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)安全問題日益重要，為進(jìn)一步完善網(wǎng)絡(luò)管理，充分保證生產(chǎn)控制區(qū)域的絕對(duì)安全，于2005年單獨(dú)隔離生產(chǎn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，做為SIS網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。SIS系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、服務(wù)器、工作站、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備、接口設(shè)備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等集成起來的一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，為實(shí)現(xiàn)SIS各項(xiàng)功能建立的一個(gè)專用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行平臺(tái)。至此，公司所有信息點(diǎn)全部實(shí)現(xiàn)分類聯(lián)網(wǎng)，信息交換速度有了極大的提高，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全可靠，為建設(shè)數(shù)字化發(fā)電廠搭建了穩(wěn)固的網(wǎng)絡(luò)硬件平臺(tái)。

　　數(shù)字化發(fā)電廠的建設(shè)是一個(gè)形成系統(tǒng)的過程，但在開發(fā)過程中，許多出于局部利益的問題影響了系統(tǒng)的統(tǒng)一性。隨著企業(yè)的不斷發(fā)展，管理理念發(fā)生了變化，企業(yè)的管理信息系統(tǒng)也隨之改變。最初的MIS系統(tǒng)僅僅是企業(yè)的一個(gè)管理業(yè)務(wù)的模擬，而現(xiàn)在的管理信息系統(tǒng)要對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)和管理的全過程實(shí)施管理，包括：物資信息、管理信息以及資金信息等，它包括生產(chǎn)過程管理的優(yōu)化、人才資源和資金的管理優(yōu)化、物資資源的合理利用、成本核算等。同時(shí)根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況,對(duì)經(jīng)營目標(biāo)、生產(chǎn)目標(biāo)和發(fā)展規(guī)劃提出管理要求，對(duì)整個(gè)企業(yè)形成閉環(huán)管理，尋求整體最優(yōu)管理。該區(qū)是建設(shè)數(shù)字化電廠的始點(diǎn)，也是終點(diǎn)。隨著公司現(xiàn)代化管理水平的提高，部分原有的信息應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)公司發(fā)展的需要。根據(jù)發(fā)展規(guī)劃，我公司重新組織開發(fā)了管理信息系統(tǒng)，并對(duì)原有子系統(tǒng)進(jìn)行了整合，包括：設(shè)備管理、物資管理、財(cái)務(wù)管理、人事管理、運(yùn)行管理、班組管理、生產(chǎn)日?qǐng)?bào)、計(jì)劃管理、圖庫管理等模塊，大大提高了公司的綜合管理水平，促進(jìn)了企業(yè)新的機(jī)制的形成，真正把信息化建設(shè)與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益緊密地聯(lián)系在一起。

責(zé)任編輯：和碩涵

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