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1、火電廠廠級(jí)監(jiān)控及過(guò)程優(yōu)化管理探討發(fā)表時(shí)間:2002-2-8作者:初煒摘要:本文針對(duì)現(xiàn)代大容量火電機(jī)組安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性的要求,提出設(shè)置廠圾監(jiān)控信息皋統(tǒng)(SIS)用以優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控和管理,井對(duì)其設(shè)置方案進(jìn)行了棵討和分析。為其在工程中的應(yīng)用提供了參考。1?前言???隨著我國(guó)火電機(jī)組容量的不斷增大和電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈,如何在安全的基礎(chǔ)上最大限度地發(fā)揮機(jī)組性能,節(jié)約生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用,降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力逐漸成為關(guān)系到電力企業(yè)生存和發(fā)展的重要因素。控制系統(tǒng)的作用不能再象以往那樣僅僅局限于保證工藝系統(tǒng)的安全、正常運(yùn)行,而是要在此基礎(chǔ)上通過(guò)優(yōu)化的控制和管理使整個(gè)電廠主輔機(jī)設(shè)備的
2、潛力充分發(fā)揮出來(lái),使整個(gè)電廠運(yùn)行保持在最佳、最穩(wěn)定、最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài),并且通過(guò)改善主輔機(jī)設(shè)備的可控性和控制系統(tǒng)本身的性能,達(dá)到減少運(yùn)行值班人員和運(yùn)行檢修維護(hù)費(fèi)用,提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。同時(shí),作為直接面向生產(chǎn)過(guò)程的控制系統(tǒng),還應(yīng)將生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)以萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和分析,為機(jī)組運(yùn)行人員和生產(chǎn)管理進(jìn)行儲(chǔ)存和分析,為機(jī)組運(yùn)行人員和生產(chǎn)管理者提供控制及決策的依據(jù)和指導(dǎo),為提高整個(gè)電廠的運(yùn)行、管理水平奠定基礎(chǔ)。2廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)概念的提出???SIS系統(tǒng)的建立是技術(shù)發(fā)展和對(duì)生產(chǎn)過(guò)程管理水平提高要求的產(chǎn)物,它的提出主要基于以下幾方面的原因:???1)隨著控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代大
3、型火電廠各工藝系統(tǒng)的控制已普遍采用以陽(yáng)和PLC為代表的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)完成,大大提高了機(jī)組的自動(dòng)化水平,但是由于各控制系統(tǒng)相互獨(dú)立,信息不能共享,造成了信息浪費(fèi),也為廠級(jí)生產(chǎn)過(guò)程管理帶來(lái)了困難。而電廠管理信息系統(tǒng)(MIS)作為電廠經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng),不宜用于處理大量的生產(chǎn)過(guò)程信息。????2)各控制系統(tǒng)供貨商在其發(fā)展中,針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程開發(fā)出了許多用于生產(chǎn)過(guò)程管理的優(yōu)化應(yīng)用軟件,這些軟件可對(duì)火電廠整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析、優(yōu)化和管理,為電廠帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益,它們需要一個(gè)覆蓋全廠生產(chǎn)過(guò)程的硬件和數(shù)據(jù)平臺(tái)來(lái)支持。???3)生產(chǎn)過(guò)程管理與生產(chǎn)過(guò)程緊密相連,同時(shí)還具有自己的特點(diǎn):數(shù)據(jù)容量大、具有良好的開放性和可
4、擴(kuò)展性,安全性和實(shí)時(shí)性要求較高,應(yīng)可與下層各控制系統(tǒng)雙向通訊,有些指令經(jīng)確認(rèn)后甚至可以直接作用于下層各控制系統(tǒng)。???解決上述問(wèn)題的方法就是設(shè)立廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)SLS(SupervisionlnformationSystem)作為面向生產(chǎn)過(guò)程的信息系統(tǒng),它建立在開放性的實(shí)時(shí)過(guò)程信息數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上,以經(jīng)濟(jì)效益為中心,完成負(fù)荷分配調(diào)度;廠級(jí)陛能計(jì)算和分析;主機(jī)和主要輔機(jī)故障診斷;設(shè)備壽命計(jì)算和分析;設(shè)備狀態(tài)(泄漏、磨損等)檢測(cè)和計(jì)算分析等功能并向MIS提供過(guò)程數(shù)據(jù)和計(jì)算、分析結(jié)果。???由于工藝系統(tǒng)和設(shè)備的通用性,所以大多數(shù)面向生產(chǎn)過(guò)程的管理、監(jiān)測(cè)、計(jì)算和診斷功能都可以放之即用或只需少量的修改和二
5、次開發(fā),并且由于’SIS網(wǎng)絡(luò)大多采用以太網(wǎng)或其它開放性網(wǎng)絡(luò),其硬件和軟件平臺(tái)也多采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的第三方產(chǎn)品,所以SIS系統(tǒng)可以作為過(guò)程數(shù)據(jù)的橋梁和紐帶,向廠級(jí)管理信息系統(tǒng)(MIS)提供其所需的過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和計(jì)算、分析結(jié)果。3?廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)功能及系統(tǒng)構(gòu)成3。1SIS系統(tǒng)功能????3.1.1負(fù)荷分配調(diào)度SIS系統(tǒng)可根據(jù)調(diào)度端對(duì)整個(gè)電廠下達(dá)的日負(fù)荷曲線和本廠各臺(tái)機(jī)組主、輔機(jī)設(shè)備的運(yùn)行狀況、性能和效率等情況,自動(dòng)、合理地制定各臺(tái)機(jī)組每日的運(yùn)行負(fù)荷曲線,使整個(gè)電廠運(yùn)行在最佳效率狀態(tài),當(dāng)這種分配被值長(zhǎng)認(rèn)可后,各臺(tái)機(jī)組就按照各自的負(fù)荷曲線運(yùn)行,同時(shí)SIS系統(tǒng)還可根據(jù)調(diào)度端的實(shí)時(shí)負(fù)荷指令、各臺(tái)
6、機(jī)組的實(shí)時(shí)狀態(tài)和實(shí)時(shí)計(jì)算的電廠效率對(duì)機(jī)組負(fù)荷曲線進(jìn)行修正。???3.1.2廠級(jí)性能計(jì)算和分析???以往單元機(jī)組主、輔機(jī)的性能計(jì)算通常在單元機(jī)組D峨中進(jìn)行,但由于進(jìn)入DCS的信息有限,這種性能計(jì)算主要是基于設(shè)備和主熱力系統(tǒng)的,而無(wú)法含蓋全廠。SIS系統(tǒng)可以從全廠各個(gè)生產(chǎn)控制子系統(tǒng)獲得豐富的過(guò)程數(shù)據(jù),對(duì)整個(gè)電廠的綜合效率以及生產(chǎn)成本進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算,生成運(yùn)行效率曲線,并將其與經(jīng)濟(jì)效率曲線加以比較,在此基礎(chǔ)上對(duì)整個(gè)電廠及單元機(jī)組的運(yùn)行狀況加以評(píng)估和提出改進(jìn)意見,這種計(jì)算和分析結(jié)構(gòu)可作為機(jī)組負(fù)荷分配和實(shí)時(shí)報(bào)價(jià)系統(tǒng)以及運(yùn)行管理的重要依據(jù)。???3.1.3主機(jī)和主要輔機(jī)故障診斷???SIS可提供基于數(shù)據(jù)系統(tǒng)
7、故障診斷功能,通過(guò)診斷軟件,能夠?qū)崟r(shí)分析出主、輔機(jī)設(shè)備的故障原因,故障點(diǎn)井提供排除故障的處理辦法。診斷信息可以存儲(chǔ)、打印并將故障點(diǎn)分別反映到值長(zhǎng)站和單元機(jī)組操作員站(或輔助車間控制點(diǎn))上的流程畫面中,以便值長(zhǎng)能夠了解設(shè)備運(yùn)行情況,主、輔系統(tǒng)運(yùn)行人員能夠快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行故障處理。專家系統(tǒng)還可有自學(xué)功能,以不斷提高對(duì)于故障診斷和處理方法的準(zhǔn)確性。???3.1.4設(shè)備壽命計(jì)算和狀態(tài)分析???SIS系統(tǒng)可根據(jù)工藝系統(tǒng)