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对厂级监控信息系统的认识和实践(一)

时间:2012-08-14 14:55来源:未知 作者:李林 点击:
摘要: 火力发电厂厂级监控信息系统能实现全厂实时的高效、安全管理。介绍其系统的优点、功能及与全厂各控制系统的关系;及其该系统的应用情况。 1 厂级监控信息系统的提出 为实现全厂实时的高效、安全管理,就需要一套能综合机组、辅助车间有关实时信息并对各机组、辅助系
摘要:火力发电厂厂级监控信息系统能实现全厂实时的高效、安全管理。介绍其系统的优点、功能及与全厂各控制系统的关系;及其该系统的应用情况。
 

1  厂级监控信息系统的提出
    为实现全厂实时的高效、安全管理,就需要一套能综合机组、辅助车间有关实时信息并对各机组、辅助系统的运行提供基于优化分析或计算的在线的运行指导或控制的计算机系统,该系统即为厂级监控信息系统(Supervisory lnformation System of Plant)。
    厂级监控信息系统(SIS)与管理信息系统(MIS)组成厂级自动化系统。
    目前我国电厂的全厂监控自动化水平、厂级值班人员(值长)对各台机组的监视、指挥方式并未随单元机组控制水平的提高得到同步发展,国内多数电厂的运行监控方式仍停留在机组级和车间级自动化阶段。电力生产从安全管理到安全、经济并重的管理方式的转变,这就促进了相关技术的发展。随着计算机技术的发展,近来一些控制系统厂家已将其DCS由原来的机组级发展为全厂级,即在DCS上扩展建立厂级通讯网络,为提高全厂的监控水平,满足高层次的生产管理需要创造了条件。
    技术与管理是互相影响与促进的。DCS 进入单元机组控制,引起了机组运行体制的变化,可以预见,建立厂级监控信息系统,也将促使电厂运行监控模式的变化。

2  建立厂级监控信息系统的优点
    (1) 由于采用了计算机与通讯网络技术,使全厂各生产部门的实时信息即时上网传送,全厂共享。全厂运行总值班可全面了解情况,平时保持全厂的安全经济运行,一旦出现异常状态或事故,能及时做出分析决策,统一指挥有关部门迅速处理。
    (2) 全厂计算机监控网络总体设计,使系统合理配置,避免重复设置,节约投资及工程量。
    (3) 可使全厂计算机系统的硬件接口、通讯规约规范化,有利于系统应用软件开发。
    (4) 可改变电网总调对电厂负荷控制方式,总调不再直接控制机组,而改为对全厂览控系统发出负荷指令,由后者对各台机组分配负荷,有利于电厂的经济运行,也有利于实行厂网分开、竞价上网的商业化运行方式的实现。
    (5) 为各种电厂运行、管理优化软件包的应用提供运行平台。

3  厂级监控信息系统功能
    厂级监控信息系统是全厂的实时监控和信息管理的中心,通过将各个控制系统联成 —体的通讯网络,能最有效地提高电厂的安全及经济管理。
    厂级监控信息系统主要应有如下功能:
    (1) 全厂各生产系统实时信息显示
    该功能以画面、曲线、棒状图等形式,显示锅炉、汽机、发电机及其辅机,以及输煤、除灰渣、化水等辅助生产系统的设备运行状态、参数、系统图,为厂级生产管理人员提供实时信息。


    (2) 生产报表生成


    该功能记录生产过程的主要数据,生成各职能部门需要的全厂各类生产、经济指标统计报表。
    (3) 生产设备故障诊断、预测和缺陷管理


    该功能通过对设备的监测,如锅炉寿命、汽机寿命及管道金属疲劳的计算和分析,汽机及辅机的振动故障分析等,掌握设备的健康状况,预测哪些设备需要进行维护,并对发生故障的设备发出消缺指令。


    (4) 厂级性能优化计算、分析和操作指导
    该功能以获得最佳发电成本为目标,对机组及其主要辅机的当前效率与理想(优化) 效率进行计算机比较,给出每项偏差造成的费用损失,并指导该采取何种运行或维护措施,以提高机组效率。


    与目前DCS中所配的机组性能计算功能最大的不同在于:现在的计算仅给出计算结果,不具偏差分析和指导运行功能,而SIS 具有的厂级性能优化计算、分析和操作指导功能将提供多种供生产管理人员分析、管理生产过程的手段和工具。
    (5) 该功能根据总调来的预测负荷曲线,结合机组负荷响应性能(机组煤耗的微增率),求得使热耗率及可控损耗最低条件下,向电网提供所需负荷量时各机组的负荷最优分配,以获取全厂最大的经济效益。

4  厂级监控信息系统(SIS)与全厂各控制系统的关系
    厂级监控信息系统对全厂的生产设备 (单元机组、辅助车间、配电网络)的运行全面实施监控,总览各生产设备的运行工况、参数及设备状态;从全厂指挥的高度对电厂生产监视、分析判断并做出决策。
 

   为此,厂级监控信息系统应位于各部门生产设备控制系统之上,其与全厂各控制系统的关系描述如下:
    (1) 单元机组DCS:厂级监控信息系统需集中各单元机组的参数及设备状态信息,分析、判断机组的工况,做出决策,指挥机组运行。厂级监控信息系统应有全厂的负荷管理功能,通过远动通讯接口接受电网总调的负荷指令,根据本厂各台机组的状态进行负荷最优分配,向各单元机组发出给定负荷,后者以求得最佳的经济效益。

    厂级监控信息系统(SIS)要与DCS进行双向通讯,DCS将机组的信息送给SIS,同时 SIS将基于这些信息的分析结果传给DCS并在操作员CRT上显示。
    (2) 电气网络控制系统:管理厂内输变电线路,厂级监控信息系统需集中其有关信息。 
    该系统与SIS为单向通讯,将厂内输变电线路的信息送给SIS。
 

   (3) 输煤控制系统:厂级监控信息系统仅需对其进行监控,集中其主要的参数及设备状态。 
    该系统与SIS为单向通讯,将主要的参数及设备状态的信息送给SIS。
    (4) 燃油控制系统:燃油系统艺较简单,规模小,但对单元机组运行有实时性影响,监视与操作少。当现场不设就地的控制室,由 DCS实现监控时,燃油系统主要的参数及设备状态就单方向地由DCS送给SIS。
   

 (5) 化学补给水控制系统:由于管理的专业特点,单元机组的凝结水精处理系统、水汽取样分析装置、化学加药装置的实时参数与设备状态信息皆集中到化学补给水控制点,可由此单方向地转送厂级监控信息系统。
    (6) 除灰渣控制系统:主要参数与设备状态送厂级监控信息系统。
    (7) 压缩空气站、制氢站控制系统:设备少且工艺过程较简单,操作少,当现场不设就地的控制室,由DCS实现监视控制时,系统主要的参数及设备状态就单方向地由DCS 送给SIS。
    以上分析是基于不设全厂辅助系统监控网络或公用系统DCS。当设立全厂辅助系统监控网络或公用系统DCS时,SIS要与其进行通讯并获取有关的信息。厂级监控系统与各生产部门关系见附图1。

(责任编辑:admin)
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