網路通訊丨火電企業監控信息系統的實用化應用實踐

「2017 年（第十一屆）發電企業信息技術與應用研討會」

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引言

隨著電力改革的深化，電力企業，尤其是電廠，為了保持長足的競爭力，迫切需要從優化生產和企業管理兩個方面著手,為了在保障電廠安全生產的前提下，最大限度發揮機組效能，提高生產管理水平，降低發電成本，取得上網優勢，電廠廠級監控信息系統（Supervisory Information System，SIS）近幾年在國內得到快速發展。經過幾年的摸索實踐，國內對SIS系統的認識逐漸趨於統一：「火電廠廠級監控信息系統是主要為火電廠全廠實時生產過程綜合優化服務的生產過程實時管理和監控的信息系統。」近年來，隨著發電成本明顯增加，如何挖掘電廠自身潛力，通過優化生產降低煤耗，在有限的資源條件下發儘可能多的電，成為電廠當前迫切關心的問題，這也為SIS系統提出了更高的要求。

1 SIS系統概述

SIS系統屬廠級生產過程自動化範疇，以分散控制系統DCS為基礎，以安全經濟運行和提高電廠整體效益為目的，是實現從DCS系統到管理信息系統MIS的橋樑，從而在全廠範圍內實現信息共享和管控一體化。SIS系統採集下層所有機組控制系統的生產實時數據，實現性能優化、故障診斷、負荷分配等功能；另一方面，將機組狀態信息和性能信息發送給上層的MIS系統。SIS系統處於具有高精度、高速度、高可靠性要求的DCS系統與實時性要求不高的MIS系統之間，是電廠自動化、信息化架構中的過渡層面，起到隔離作用。

2 塔山電廠SIS系統的構成

塔山電廠目前已經建成投產的是一期2×600MW直接亞臨界空冷燃煤發電機組。SIS系統網路如下：

圖一 SIS系統網路拓撲

塔山電廠SIS接入系統為：#1機組DCS、#2機組DCS、全廠輔助車間控制系統、脫硫系統、網控系統、廠用電監視系統、關口電量系統以及燃料化驗等。SIS系統採用集中式管理，將系統主機、網路設備、介面設備及機櫃集中布置於辦公樓的信息中心機房內，與現場控制系統位置較遠故採用單模光纖進行硬體網路的連接。現場布置光纖轉換裝置，將光信號轉換為電信號模式，轉換后的電口與控制系統連接為了避免現場網路夾層中強電信號的干擾故採用屏蔽超五類雙絞線。SIS核心網路為星型結構，有利於接入系統的擴展，同時為了保證各個系統接入的安全性，各系統之間網路不進行交匯，每個系統利用獨立光纖通道直接與SIS側的系統介面機相連，SIS側各控制系統介面機通過遠程OPC、104規約等通訊協議將數據採集后，經單向隔離裝置後接入SIS核心交換機，將數據傳輸至實時資料庫伺服器。

3 塔山電廠SIS系統功能

塔山電廠SIS系統功能主要包括：系統基本功能、實時監控、歷史趨勢分析、綜合報表平台、遠程訪問等、性能計算及耗差、優化實驗平台、運行考核管理、設備狀態檢測事故預報與故障診斷、設備可靠性管理。

3.1 實時流程監控

實時流程監控模塊作為SIS流程圖監控畫面的組態工具，具有強大的功能，其主要特點是：強大的圖形組態圖形庫，方便生成各種內容豐富、界面友好的圖形畫面；與多種資料庫無縫連接，通用性強，節約投資，方便系統擴展。

圖二 實時流程監控畫面

實時流程監視以控制系統原有畫面風格為基礎，同時添加了新的功能，SIS系統客戶可通過Web瀏覽器訪問與控制系統相同的實時監控畫面，但不允許通過任何方法對控制系統進行任何操作。由於SIS系統接入了全廠各個控制系統的實時數據，因此可以增加更多控制系統所沒有的組合畫面，以體現SIS系統的數據整合優勢。流程圖可上直觀的顯示設備流程圖、各設備的狀態及各節點的數據。可在流程圖中對各子系統的運行狀態進行最直觀的監視。

實時流程監視服務端提供了豐富的界面元素，用於完成SIS畫面組態，動態點的實時顯示、報警狀態顯示、趨勢顯示等特性。畫面可以和對應的資料庫直接相連。遠程監視模塊針對運行操作、生產管理及設備管理人員的不同要求，提供多種完善、靈活的生產過程監控手段，以利於相關人員完成生產監控、系統或設備分析，更好的進行操作調整和管理決策。

3.2 歷史趨勢分析

趨勢分析模塊完全基於Web的可視化分析工具，提供精確、及時的生產過程信息。該軟體提供兩種組態方式，通過定製組合測點來顯示歷史趨勢，輔助分析；對於高級用戶，可以通過在客戶端組態的方式，隨意選擇測點，自動生產所需要的歷史曲線趨勢，以進入深入直觀的趨勢分析。

圖三 歷史趨勢分析

3.3 綜合報表平台

綜合報表模塊對全廠生產實時數據進行綜合處理、統計分析，形成機組或全廠生產運行報表，並能監視、查詢和列印。主要特點如下：

綜合報表模塊基於實時資料庫中的實時/歷史數據和性能計算、生產運行評估等其它功能中的數據，同時可採集各種外部數據，手工輸入的數值型和文本型數據。綜合報表模塊具備良好的方便性和易實施性，可以根據需要自行製作各種報表。

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