摘要：本文介紹了葦電公司發(fā)電生產(chǎn)中的一些信息共享問題的解決方法、具體實施過程及效果。
　　
　　一、發(fā)電廠數(shù)字化建設(shè)的意義
　　
　　近年來隨著電力體制改革的深入，全國都在全面推行“廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)”，而五大發(fā)電集團成立及眾多獨立發(fā)電公司的崛起也使得電煤資源供應(yīng)緊張的局面進一步加大；另外，在國家層面上對發(fā)電企業(yè)的環(huán)境保護要求也日益提高，需要對外傳送大量的環(huán)保數(shù)據(jù)。這一切都對發(fā)電企業(yè)的管理和控制一體化提出了更高的要求，要求電廠通過采取積極、有效、專業(yè)的技術(shù)手段，連續(xù)地對電廠的運行狀況和生產(chǎn)環(huán)境進行監(jiān)測（控）、優(yōu)化、診斷和評估。這就需要建立“火電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS（SupervisoryInformat*teminplantlevel）”，該系統(tǒng)是主要為電廠建立全廠生產(chǎn)過程實時/歷史數(shù)據(jù)庫平臺、為全廠實時生產(chǎn)過程提供綜合優(yōu)化服務(wù)的實時生產(chǎn)過程監(jiān)控和管理信息系統(tǒng)，能夠起到節(jié)能降耗，保安增效，提升企業(yè)競爭力的作用。當(dāng)然還可以更進一步地與管理信息系統(tǒng)（Management Information System、簡稱MIS系統(tǒng)）一道，真正建立起一個數(shù)字化的電廠。
　　
　　隨著DCS系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用、計算機及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展向我們展示了新的前景，正是在這種背景下，1997年國內(nèi)就提出了“電廠自動化設(shè)計新思路”，隨后，被國家電力公司確定為電力行業(yè)火電廠自動化新政策；2000年國家經(jīng)貿(mào)委頒發(fā)的《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》明確規(guī)定：當(dāng)電廠劃容量為1200MW及以上，單機容量為300MW及以上時，可設(shè)置廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)；2003年4月*臺SIS在石嘴山電廠4×330MW工程的#1機組上投入運行；2004年5月神頭發(fā)電廠成功投入了全廠AGC負荷調(diào)度，取得了明顯的安全經(jīng)濟效益；2004年10月《火力發(fā)電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)實時/歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基準測試規(guī)范》（DRZ/T02-2004）發(fā)布；2005年2月14日國家發(fā)改委以2005年第7號公告發(fā)布我國首部SIS標(biāo)準《火力發(fā)電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)技術(shù)條件》（DL/T924-2005）。從此，火電廠自動化進入了一個新的時期，這個時期的特征表現(xiàn)在下列幾個方面：
　　
　　1）從主要抓單元機組到開始注意輔助車間（系統(tǒng)）自動化，發(fā)展輔助車間高度集中控制。
　　
　　2）從抓機組級和車間自動化到開始也抓廠級綜合自動化和管理現(xiàn)代化，廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）和管理信息系統(tǒng)（MIS）的建設(shè)迅猛發(fā)展。
　　
　　3）包括機組級DCS、輔助車間（系統(tǒng)）級PLC以及廠級SIS和MIS在內(nèi)的全廠信息共享的計算機網(wǎng)絡(luò)形成，實現(xiàn)了所謂的管控一體化。
　　
　　這其中SIS系統(tǒng)作為管控一體化的橋梁起到了巨大的的作用：下聯(lián)過程控制系統(tǒng)（DCS、PLC、SCADA數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控等），上聯(lián)信息管理系統(tǒng)（MIS、ERPEnterpriseResourcePlaning,企業(yè)資源計劃等）其作用可見下圖示：
　　
　　SIS系統(tǒng)不僅僅是全廠生產(chǎn)過程實時/歷史數(shù)據(jù)庫平臺，還可以包含多種軟件，能夠完成的功能有：
　　
　　全廠生產(chǎn)過程監(jiān)測：鍋爐效率、汽輪機熱耗率、高壓缸效率、中壓缸效率、主汽壓力、主汽溫度、再熱汽壓力、再熱汽溫度、再熱器壓力損失、鍋爐排煙溫度、煙氣含氧量、飛灰含碳量、給水泵汽輪機用汽量或者電動給水泵用電量、廠用電率、凝汽器真空、凝結(jié)水過冷度、鍋爐給水溫度、各加熱器端差、過熱器減溫水流量、再熱器減溫水流量、燃料發(fā)熱量、輔助蒸汽用汽量、機組補水率、軸封漏汽量等。
　　
　　廠級性能計算：全廠供電煤耗率、全廠發(fā)電煤耗率、全廠供電量、全廠發(fā)電量、全廠廠用電率、發(fā)電機電壓品質(zhì)、全廠燃煤量、全廠燃油量、全廠補給水量、全廠汽水品質(zhì)指標(biāo)、全廠輔助用汽量等。
　　
　　經(jīng)濟指標(biāo)計算和分析：包括可控耗差和不可控耗差。可控耗差宜包括：主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱汽溫度、鍋爐排煙溫度、煙氣含氧量、飛灰含碳量、給水泵汽輪機用汽量或者電動給水泵用電量、廠用電率、凝汽器真空、鍋爐給水溫度、各加熱器端差、過熱器減溫水流量、再熱器減溫水流量。不可控耗差宜包括：再熱器壓損、燃料發(fā)熱量、高壓缸效率、中壓缸效率、輔助蒸汽用汽量、機組補水率、凝結(jié)水過冷度、軸封漏汽量等。
　　
　　運行方式優(yōu)化操作指導(dǎo)：
　　
　　1）依據(jù)廠級和機組級性能計算和分析結(jié)果，以運行效率zui高、煤耗率zui低為目標(biāo)，提出機組優(yōu)化運行方式、優(yōu)化運行參數(shù)等，使機組運行在*工況。
　　
　　2）除塵器、鍋爐吹灰器等的運行優(yōu)化。
　　
　　3）設(shè)備操作指導(dǎo)可有高壓調(diào)門開度、送風(fēng)機擋板開度、燃料風(fēng)擋板開度、燃盡風(fēng)擋板開度、磨煤機運行方式、循環(huán)水泵運行方式等；
　　
　　運行調(diào)度：
　　
　　1）機組級運行調(diào)度：根據(jù)全廠主、輔機投入和運行狀況，提出機組運行方式和停運建議；根據(jù)負荷預(yù)測以及輔機安全經(jīng)濟運行狀況，提出輔機出力大小或者運行方式的建議。
　　
　　2）廠級運行調(diào)度：全廠負荷調(diào)度應(yīng)有實時負荷調(diào)度和時段負荷調(diào)度兩種方式，需具有三種運行模式：手動模式、自動發(fā)電控制（AutomaticGenerationControl，簡稱AGC）模式和96/288點負荷曲線模式；根據(jù)全廠主、輔機投入和運行狀況，按照各機組運行煤耗特性以及滿足電網(wǎng)安全的條件下，以全廠zui大收益為目標(biāo)，進行*化的負荷分配；輔助車間及系統(tǒng)的調(diào)度功能可包括輸煤、循環(huán)水、化學(xué)水、凝結(jié)水及凝汽器清洗的調(diào)度等。
　　
　　3）運行調(diào)度方式：開環(huán)指導(dǎo)方式的控制指令和閉環(huán)控制方式的控制指令。
　　
　　運行性能故障診斷：機組故障診斷可包含參數(shù)級診斷（參數(shù)劣化分析），設(shè)備級診斷，系統(tǒng)級診斷三個層次，并提供具體對策和處理措施，指導(dǎo)運行調(diào)整和相關(guān)處理。
　　
　　設(shè)備壽命計算及管理：可包括對過熱器、再熱器、汽包、高溫聯(lián)箱、主蒸汽管道、再熱蒸汽管道、汽輪機轉(zhuǎn)子、汽缸等機組主要設(shè)備和部件的金屬材料老化狀態(tài)進行檢測與監(jiān)督，預(yù)測部件的老化程度和老化速度、評估機組關(guān)鍵部件的壽命損耗及剩余壽命、失效時間及失效后所產(chǎn)生的風(fēng)險大小，提出綜合的分析和建議。
　　
　　二、葦湖梁電廠數(shù)字化進程
　　
　　作為數(shù)字化電廠管控一體化的應(yīng)用基礎(chǔ)就是要形成包括機組級DCS、輔助車間（系統(tǒng)）級PLC以及廠級SIS和MIS在內(nèi)的全廠信息共享的計算機網(wǎng)絡(luò)。葦湖梁發(fā)電廠這些年經(jīng)過大力改造，兩臺機組控制（包括輔機程控、脫硫系統(tǒng)、循環(huán)水、燃油泵）已全面納入DCS控制。而且在改造之初，便充分考慮到SIS系統(tǒng)的應(yīng)用，選擇了組網(wǎng)方便的同一種DCS系統(tǒng)（這樣不存在不同DCS間的通訊問題），目前已將#1機組、#2機組、脫硫系統(tǒng)、熱網(wǎng)系統(tǒng)（含#1熱網(wǎng)、#2熱網(wǎng)）按照域的方式連接起來，不僅能為本廠的SIS系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，而且通過SIS系統(tǒng)向集團公司傳輸電力生產(chǎn)的實時信息，并通過全廠遠程終端設(shè)備（RemoteTerminalUnit，簡稱RTU）向中調(diào)進行信息傳送。具體數(shù)據(jù)流向為：#1機組數(shù)據(jù)通過#1機網(wǎng)關(guān)機傳輸至網(wǎng)控，#2機組、脫硫系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過#2機組網(wǎng)關(guān)機傳輸至網(wǎng)控，兩路數(shù)據(jù)匯總后傳輸給集團公司；中調(diào)所需的數(shù)據(jù)由熱網(wǎng)工程師站傳輸給電氣RTU遠動裝置，由RTU向中調(diào)進行數(shù)據(jù)傳輸。
　　
　　各系統(tǒng)間通過域的方式進行級聯(lián)后，目前主要應(yīng)用于耗差系統(tǒng)的監(jiān)控，在耗差系統(tǒng)內(nèi)不僅可以監(jiān)視到#1、#2機組以及脫硫系統(tǒng)的主要運行參數(shù)，還可將集團公司內(nèi)各燃煤火電機組的耗差指標(biāo)進行分析計算，將不同容量機組納入到同一平臺，進行對標(biāo)排名，以便通過分析耗差對標(biāo)數(shù)據(jù)，認真查找生產(chǎn)管理差距，加強設(shè)備治理和運行管理水平并結(jié)合機組負荷及時調(diào)整系統(tǒng)運行方式，嚴格控制主汽溫度和壓力、給水壓力等壓紅線運行，不斷提高生產(chǎn)管理水平。
　　
　　三、葦湖梁電廠數(shù)字化建設(shè)的其他應(yīng)用
　　
　　1．脫硫系統(tǒng)監(jiān)控：葦湖梁電廠脫硫系統(tǒng)采用兩爐一塔配置，在實際操作中，脫硫系統(tǒng)運行人員需要隨時監(jiān)控兩臺主機的爐膛負壓、負荷等數(shù)據(jù)，而主機人員需要監(jiān)視脫硫系統(tǒng)的增壓風(fēng)機運行情況及增壓風(fēng)機入口壓力的變化以便做出相應(yīng)的調(diào)整。為此，熱工人員利用DCS系統(tǒng)域的特性將這些參數(shù)實行共享，將運行人員需要的參數(shù)顯示到操作員畫面上，有效地提高了運行人員聯(lián)合操作的水平。
　　
　　2．燃油泵操作共享：葦電兩臺鍋爐共用燃油泵，利用DCS域的特性將燃油泵的變頻操作共享到兩臺鍋爐，任一臺鍋爐都能按照實際需要進行操作。兩臺爐都不用燃油時，將變頻至于低速運行，可以有效節(jié)約電能。
　　
　　3．除鹽水變頻操作共享：葦電兩臺機組利用DCS域的特性將化學(xué)除鹽水泵的變頻操作共享到兩臺機組，任一臺機組都能按照實際需要進行操作，平常時保持除鹽水母管壓力在一定壓力下運行，可以節(jié)約電能。
　　
　　4．GPS校時功能：利用DCS組域后，只要一臺GPS便可以實現(xiàn)整套系統(tǒng)的GPS校時功能。
　　
　　5．?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)視功能：利用DCS組態(tài)，可以將隨時隨地其它域的數(shù)據(jù)共享到任意操作員界面上，方便運行人員的監(jiān)視。
　　
　　四、今后發(fā)展方向
　　
　　提高DCS系統(tǒng)對鍋爐汽包水位測量、飛灰可燃物在線分析、煤質(zhì)在線分析、煤粉濃度測量、料位測量、磨煤機存煤量測量、火焰分析、煙氣含氧量和一氧化碳測量的準確性，大力擴展與強化SIS系統(tǒng)功能軟件的功能，為進一步提高數(shù)字化電廠的應(yīng)用水平而努力！