摘要：數(shù)字化發(fā)電廠建設探討資訊由優(yōu)秀的流量計、流量儀生產報價廠家為您提供。21世紀信息技術的迅猛發(fā)展為中國電力帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。在信息技術的驅動下，作為國家基礎設施產業(yè)的電力工業(yè)，本著信息化帶動工業(yè)化，工業(yè)化促進信息化的方針，正。更多的流量計廠家選型號價格報價歡迎您來電咨詢，下面是數(shù)字化發(fā)電廠建設探討文章詳情。

21世紀信息技術的迅猛發(fā)展為中國電力帶來了前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。在信息技術的驅動下，作為國家基礎設施產業(yè)的電力工業(yè)，本著“信息化帶動工業(yè)化，工業(yè)化促進信息化”的方針，正由傳統(tǒng)工業(yè)向高度集約化、高度知識化、高度技術化工業(yè)轉變，實現(xiàn)電力企業(yè)生產運營的現(xiàn)代化、電力管理的數(shù)字化，信息化已迫在眉睫。

一、火電廠信息技術發(fā)展概況

中國電力系統(tǒng)的信息化從20世紀60年代開始起步，那時主要集中在發(fā)電廠和變電站自動監(jiān)測/監(jiān)制方面。20世紀80至90年代開始進入電力系統(tǒng)專項業(yè)務應用，涉及電網(wǎng)調度自動化、電力負荷控制、計算機輔助設計、計算機仿真等系統(tǒng)的使用。20世紀90年代后，信息技術得到了進一步的綜合應用，以圖形為界面、網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫為支撐的管理信息系統(tǒng)逐步在電力企業(yè)中推廣，計算機控制技術也在發(fā)電廠控制系統(tǒng)中得到了廣泛應用，電力行業(yè)信息化實現(xiàn)了跨躍式發(fā)展，信息技術的應用達到了前所未有的深度和廣度。

雖然我國電力行業(yè)的信息化建設有了一定的規(guī)模，電力企業(yè)的網(wǎng)絡已普遍建立，但仍存在計算機應用系統(tǒng)的分散，信息無法共享的現(xiàn)象。

二、數(shù)字化火電廠建設思路的探討

2.1數(shù)字化管理

數(shù)字化管理是指利用計算機、通信、網(wǎng)絡、人工智能等技術，量化管理對象與管理行為，實現(xiàn)計劃、組織、協(xié)調、服務、創(chuàng)新等職能的管理活動和管理方法的總稱。數(shù)字化管理有2層基本涵義：一是企業(yè)管理的活動是基于網(wǎng)絡實現(xiàn)的，企業(yè)的知識資源、信息資源和財富可數(shù)字化；二是運用量化管理技術來解決企業(yè)的管理問題，即管理的可計算性。

2.2探討建設數(shù)字化火電廠

通過對發(fā)電企業(yè)數(shù)字化管理的研究并結合公司實際情況,提出了按照2個平臺、3個管理區(qū)域的概念逐步建設數(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臺發(fā)電機組，總容量120萬kW。

（1）兩個平臺。

1）網(wǎng)絡平臺的建設及完善。公司網(wǎng)絡系統(tǒng)始建于1998年，采用的是主干100M快速以太網(wǎng)，中心交換機為BayAccelar1200。隨著網(wǎng)絡應用的日益擴大，網(wǎng)絡信息量迅速增加，大部分網(wǎng)絡設備達到了滿負荷，百兆骨干網(wǎng)已經(jīng)形成瓶頸，嚴重制約了整個信息系統(tǒng)的發(fā)展。針對以上情況，公司于2002年下半年開始進行網(wǎng)絡改造。為了保證網(wǎng)絡的實用性、先進性與一致性，在改造工程中，主干網(wǎng)絡升至1000M，100M到桌面。根據(jù)國家電力監(jiān)管委員會2004年12月公布的《電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定》的要求，建立了獨立的電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)。該網(wǎng)基于MPLSVPN技術、采用獨立網(wǎng)絡設備和專用物理通道組網(wǎng)，并與其他網(wǎng)絡實現(xiàn)物理隔離。由于火電廠存在個別辦公地點較分散，邊遠設備及邊遠值班點較多等問題，如污水泵房、換熱站及部分三產公司等；同時基于無線網(wǎng)絡方便靈活的特點，綜合考慮性價比后，于2003年10月架設了無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡的補充，用以解決信息孤島的問題。隨著網(wǎng)絡應用的逐步深入，生產區(qū)域的網(wǎng)絡安全問題日益重要，為進一步完善網(wǎng)絡管理，充分保證生產控制區(qū)域的絕對安全，于2005年單獨隔離生產區(qū)域網(wǎng)絡，做為SIS網(wǎng)絡的基礎。SIS系統(tǒng)是由網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)、服務器、工作站、存儲設備、網(wǎng)絡安全設備、接口設備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等集成起來的一個獨立網(wǎng)絡，為實現(xiàn)SIS各項功能建立的一個專用網(wǎng)絡運行平臺。至此，公司所有信息點全部實現(xiàn)分類聯(lián)網(wǎng)，信息交換速度有了極大的提高，網(wǎng)絡運行安全可靠，為建設數(shù)字化發(fā)電廠搭建了穩(wěn)固的網(wǎng)絡硬件平臺。

2）數(shù)據(jù)庫平臺。發(fā)電廠是一個復雜的系統(tǒng)，從設計、建設到運行的每個階段，都密切相關又有不同的規(guī)律，所以數(shù)據(jù)庫平臺的選擇要統(tǒng)籌考慮。發(fā)電廠的數(shù)據(jù)信息主要分2大類，非實時數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)。非實時數(shù)據(jù)來自設計、建設及運行階段的辦公信息，包含以設計、竣工技術資料為對象的圖檔數(shù)據(jù)、項目管理過程中產生的工程質量、驗收結果、費用等文件和日常辦公數(shù)據(jù)。實時數(shù)據(jù)來自發(fā)電機組及其輔助控制系統(tǒng)，包含各種設備的開關量、模擬量及設備狀態(tài)等信息。針對火電廠信息數(shù)據(jù)分類的特點，建立了存儲實時數(shù)據(jù)的PI數(shù)據(jù)庫及存儲非實時數(shù)據(jù)的關系數(shù)據(jù)庫（SQL）。對來自生產現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)統(tǒng)一進入PI數(shù)據(jù)庫。PI是一套基于C/S的軟件應用平臺，是用于過程工業(yè)全廠信息集成的數(shù)據(jù)庫平臺。它能夠以數(shù)據(jù)原型的方式長期在線儲存所有的生產數(shù)據(jù)，滿足快速、高效地數(shù)據(jù)采集、存儲和顯示的要求。同時為下一步開發(fā)SIS系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫平臺。對非實時數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一的SQL。同時通過PI-ODBC、PI-SDK等接口實現(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。

（2）三個管理區(qū)域。

1）生產控制區(qū)（DCS、RTU、FAG）。指生產過程的直接控制和數(shù)據(jù)采集的區(qū)域,包括機組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)直接提供生產設備的實時運行信息，是生產實時數(shù)據(jù)的原始來源。

2）廠級監(jiān)控區(qū)（SIS）。是基于PI實時數(shù)據(jù)庫平臺的發(fā)電廠專用的一種信息系統(tǒng)，用以整合電廠各機組、輔助車間的實時生產信息，并為運行管理提供基于優(yōu)化分析的實時生產指導，是介于機、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、性能計算、優(yōu)化分析和操作指導、事故診斷、負荷分配。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)對于中國電力來說是一個嶄新的課題，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，認真考察各種優(yōu)化計算的數(shù)學模型及應用效果，力爭尋求zui佳的解決方案。

3）綜合管理區(qū)（MIS）。MIS的建設是一個形成系統(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。zui初的MIS系統(tǒng)僅僅是企業(yè)的一個管理業(yè)務的模擬，而現(xiàn)在的管理信息系統(tǒng)要對企業(yè)的生產和管理的全過程實施管理，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。同時根據(jù)企業(yè)的實際情況,對經(jīng)營目標、生產目標和發(fā)展規(guī)劃提出管理要求，對整個企業(yè)形成閉環(huán)管理，尋求整體zui優(yōu)管理。該區(qū)是建設數(shù)字化電廠的始點，也是終點。隨著公司現(xiàn)代化管理水平的提高，部分原有的信息應用系統(tǒng)已經(jīng)不能適應公司發(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)，并對原有子系統(tǒng)進行了整合，包括：設備管理、物資管理、財務管理、人事管理、運行管理、班組管理、生產日報、計劃管理、圖庫管理等模塊，大大提高了公司的綜合管理水平，促進了企業(yè)新的機制的形成，真正把信息化建設與企業(yè)經(jīng)濟效益緊密地在一起。

三、在建設數(shù)字化火電廠過程中遇到的具體困難

3.1設備級數(shù)字化問題

由于受部分老機組自動化程度的限制，部分設備尤其是輔助設備的數(shù)字化水平有待提高。如各輔機的軸承振動、潤滑油溫、電度等數(shù)據(jù)均未能進入DCS，仍然靠人工定時測量并抄錄，無法滿足設備實時性能計算、故障診斷及狀態(tài)檢修的要求。

解決方法：

1）通過軟件接口（PIManualLogger）由相關專業(yè)運行人員定時將設備數(shù)據(jù)手工送入PI數(shù)據(jù)庫。逐漸發(fā)現(xiàn)該方法雖然可以暫時解決問題，但實時性差，不符合數(shù)字化電廠實時性能計算的要求。

2）輔機系統(tǒng)作為一個單獨的控制系統(tǒng)，通過標準接口，直接將實時數(shù)據(jù)送入PI數(shù)據(jù)庫，避免了DCS過于復雜，又保證了小系統(tǒng)的簡單可靠及數(shù)字化控制。

3.2運行優(yōu)化技術的不成熟

總體看，火電廠運行優(yōu)化技術還不十分成熟。由于涉及設備較多，各電廠運行方式不同，優(yōu)化指標不盡相同，優(yōu)化目標值及修正系數(shù)的確定與個人經(jīng)驗有很大關系，故尋求統(tǒng)一的優(yōu)化算法有一定困難。另一方面，運行優(yōu)化技術與廠級監(jiān)控區(qū)域的建設水平相互制約，廠級監(jiān)控系統(tǒng)的建設，可提供更為高效的在線試驗手段，從而推進運行優(yōu)化技術的進步。

3.3逐步實現(xiàn)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應用

現(xiàn)場總線是用于過程自動化和制造自動化zui底層的現(xiàn)場設備或現(xiàn)場儀表互連的通信網(wǎng)絡,是現(xiàn)場通信網(wǎng)絡與控制系統(tǒng)的集成。其本質是全新的第5代自動控制系統(tǒng)，是開放式的控制網(wǎng)絡。

現(xiàn)場總線系統(tǒng)有3大特點：1）全數(shù)字：現(xiàn)場級的測控設備都有各自的處理器、輸出全是串行的數(shù)字碼。2）全開放：以統(tǒng)一標準來規(guī)范系統(tǒng)部件的接口、外部連接和相互通信，實現(xiàn)即接即用；不同品牌的同類設備可互換，實現(xiàn)設備供應通用化。3）全分散：常規(guī)控制功能下移給智能化的現(xiàn)場級設備，實現(xiàn)徹底的分布式控制。由于我公司老機組及小容量機組較多，要部分或全面實現(xiàn)現(xiàn)場總線控制還需要進一步的全面論證。

四、結束語

數(shù)字化發(fā)電廠就是用先進的信息技術和管理思想對發(fā)電廠全部管理活動進行規(guī)劃設計,使信息技術與工業(yè)技術、管理技術全面融合,從而實現(xiàn)管理的可計算性和數(shù)字化，達到提高企業(yè)綜合經(jīng)濟效益、增強企業(yè)競爭力的目的。我公司正是基于以上認識，力爭通過先進的管理思想、科學的管理方法來提升企業(yè)的綜合競爭力，與時俱進，全力打造數(shù)字化火電廠。

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