青島發(fā)電廠SIS系統(tǒng)工程案例

　　自1997年電力行業(yè)熱工自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出SIS概念以來，引起國內(nèi)各電力研究院、設(shè)計(jì)院及相關(guān)軟件廠商關(guān)注。SIS概念的推出順應(yīng)了發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的需求，青島發(fā)電廠信息化建設(shè)的歷程就是受到SIS的啟發(fā)，青島發(fā)電廠SIS系統(tǒng)的應(yīng)用可以作為發(fā)電企業(yè)建立企業(yè)信息化建設(shè)理念的一個(gè)參考。
　　
　　一、對(duì)實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫的需求
　　
　　1.1競價(jià)上網(wǎng)決策支持系統(tǒng)
　　
　　該系統(tǒng)主要目標(biāo)是在線計(jì)算機(jī)組運(yùn)行實(shí)時(shí)成本，測算負(fù)荷與變動(dòng)成本、固定成本以及邊際電價(jià)等變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，預(yù)測生產(chǎn)成本變化趨勢，為控制成本提供準(zhǔn)確的依據(jù)，能在統(tǒng)籌計(jì)算的基礎(chǔ)上科學(xué)地為報(bào)價(jià)工作提供具有成本核算的報(bào)價(jià)建議。
　　
　　一個(gè)時(shí)間段的發(fā)電生產(chǎn)成本是該時(shí)間段的固定成本與變動(dòng)成本之和。固定成本統(tǒng)計(jì)和計(jì)算相對(duì)容易，變動(dòng)成本主要來自實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，采集的數(shù)據(jù)包括:給粉機(jī)轉(zhuǎn)速，制粉系統(tǒng)狀態(tài)，機(jī)組有功功率，高廠變有功功率，循環(huán)入水溫度，循環(huán)出水溫度，凝汽器真空，主蒸汽流量，低壓缸排汽溫度，爐煙氧量，熱井凝結(jié)水出水溫度，燃油進(jìn)油流量，燃油回油流量等。由于青島發(fā)電廠1、2號(hào)機(jī)組的WDPF系統(tǒng)沒有燃煤流量測點(diǎn)，燃煤流量的采集和計(jì)算成了課題的難點(diǎn)之一。為解決燃煤流量的計(jì)算，我們借助了給粉機(jī)轉(zhuǎn)速和實(shí)時(shí)投入運(yùn)行的制粉系統(tǒng)的臺(tái)數(shù)，其計(jì)算公式為　　
　　式中，Xi為給粉機(jī)轉(zhuǎn)速（200i<1200）；a為三次風(fēng)帶入鍋爐的煤流量（占進(jìn)入鍋爐煤量的10%～15%）。
　　
　　每臺(tái)鍋爐有16臺(tái)給粉機(jī),a=n×6.088（n為投入運(yùn)行的制粉系統(tǒng)套數(shù)，共有4套），當(dāng)1套制粉系統(tǒng)的磨煤機(jī)和排粉機(jī)都工作時(shí)（根據(jù)相應(yīng)的開關(guān)量決定），三次風(fēng)帶入鍋爐的煤流量為6.088t/h。此公式已經(jīng)考慮了三次風(fēng)通過再循環(huán)到磨煤機(jī)的煤量（約占30%）。但用上述公式計(jì)算的結(jié)果與生產(chǎn)日報(bào)中的"入爐煤量"、"煤耗率"對(duì)比，計(jì)算出的煤流量和煤耗率有明顯偏差，認(rèn)為估計(jì)系數(shù)0.137和6.088偏大。為解決這一問題，專門設(shè)立了1臺(tái)數(shù)據(jù)采集微機(jī)，俐用原有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了4個(gè)多月的高密度采集和存儲(chǔ)，經(jīng)過分析后將原系數(shù)進(jìn)行了修正，使燃煤流量問題得以解決。
　　
　　因此，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)可為今后的數(shù)據(jù)碴詢、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算提供原始數(shù)據(jù)，是非常重要的。
　　
　　1.2歷史數(shù)據(jù)庫
　　
　　1996年，青島發(fā)電廠1、2號(hào)機(jī)組相繼投入運(yùn)行后，為方便生產(chǎn)管理人員對(duì)機(jī)組運(yùn)行狀況的監(jiān)控，立項(xiàng)開發(fā)了WDPF實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)向MIS傳送系統(tǒng)。系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)系統(tǒng)圖、實(shí)時(shí)曲線、機(jī)組參數(shù)測點(diǎn)參數(shù)等顯示功能，生產(chǎn)管理人員可在辦公室監(jiān)視發(fā)電現(xiàn)場各個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)場各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況有全面的了解。
　　
　　系統(tǒng)將WDPF實(shí)時(shí)控制數(shù)據(jù)以.DAT文件形式存放到服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)了在網(wǎng)絡(luò)客戶端對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。由于WDPF系統(tǒng)中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)每分鐘刷新一次，所以不能被其他系統(tǒng)直接利用。為了充分利用WDPF系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，必須將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Sybase數(shù)據(jù)庫格式進(jìn)行存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)。實(shí)施方案采用VISUALBASIC5.0把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)文件AI.DAT轉(zhuǎn)換成AI.TXT純文本文件，再用POWERBUILDER5.0對(duì)純文本文件進(jìn)行存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)，形成可直接利用的數(shù)據(jù)庫文件。
　　
　　1.3建立SIS系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)源
　　
　　青島發(fā)電廠于1999年研究制定了信息化建設(shè)3年規(guī)劃。規(guī)劃中的重點(diǎn)之一就是建立廠級(jí)實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，以該平臺(tái)為基礎(chǔ)整合各自動(dòng)化系統(tǒng)，為SIS各項(xiàng)應(yīng)用提供集中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)源，從而使電廠信息化建設(shè)走向“管控一體化”。
　　
　　選擇了20000測點(diǎn)的PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，采用C/S結(jié)構(gòu)，PI的服務(wù)器端軟件安裝在RS6O0O/F80及磁盤陣列雙主機(jī)系統(tǒng)上，磁盤陣列為PI系統(tǒng)分配空間為18GB，目標(biāo)是存儲(chǔ)3年以上數(shù)據(jù)。接口機(jī)采用一臺(tái)雙網(wǎng)卡工控機(jī)，其中一個(gè)網(wǎng)卡連接WDPF的報(bào)表站，另一個(gè)網(wǎng)卡接入PI服務(wù)器所在的MIS網(wǎng)絡(luò)。在報(bào)表站裝有基于TCP/IP協(xié)議的發(fā)包接口程序，PI服務(wù)器端裝有接收程序。1號(hào)和2號(hào)機(jī)組的WDPF系統(tǒng)中共選取了8168個(gè)測點(diǎn)，定義了測點(diǎn)號(hào)，測點(diǎn)單位，測點(diǎn)位數(shù)，測點(diǎn)記錄格式，測點(diǎn)的上、下報(bào)警界值。系統(tǒng)zui初定義刷新周期為1s，經(jīng)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行基本穩(wěn)定，但由于服務(wù)器時(shí)常處于過忙狀態(tài)，接口機(jī)的Buffer緩存功能頻繁被啟動(dòng)，報(bào)表站的事件記錄會(huì)累計(jì)膨脹，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試，刷新周期定為3s時(shí)，在長期運(yùn)行中Buffer緩存功能處于零啟動(dòng)狀態(tài)。鑒于實(shí)際需求，我廠將刷新周期定為5s。除WDPF系統(tǒng)中8168個(gè)測點(diǎn)外，目前接入PI數(shù)據(jù)庫的測點(diǎn)還有36個(gè)關(guān)口表測點(diǎn)、82個(gè)廠用電表測點(diǎn)、600個(gè)狀態(tài)檢修測點(diǎn)和OPM、吹灰優(yōu)化等系統(tǒng)的補(bǔ)充測點(diǎn)共計(jì)9000余個(gè)，數(shù)據(jù)刷新周期為5s一次時(shí)，每月平均占用存儲(chǔ)介質(zhì)23OMB左右，1年存儲(chǔ)空間不滿3GB。
　　
　　目前安裝客戶端軟件的生產(chǎn)管理人員均能在系統(tǒng)上查看DCS系統(tǒng)圖、實(shí)時(shí)趨勢圖和制作EXCEL報(bào)表，多數(shù)主管生產(chǎn)的總工和專工能在PI系統(tǒng)上自行建立個(gè)性化的系統(tǒng)圖和趨勢圖。PI系統(tǒng)已經(jīng)向TMMS設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)指標(biāo)系統(tǒng)、競價(jià)上網(wǎng)系統(tǒng)、狀態(tài)檢修系統(tǒng)、OPM運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)、吹灰優(yōu)化等系統(tǒng)等提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存取，各系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)集成，數(shù)據(jù)傳遞準(zhǔn)確、穩(wěn)定。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超限參數(shù)自動(dòng)報(bào)警，能對(duì)異常的測點(diǎn)提供匯總表，系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了與設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)的接口，能為設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)提供報(bào)缺依據(jù)。PI實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫在青島發(fā)電廠成功實(shí)施受到業(yè)內(nèi)同行的關(guān)注，并在華電電力股份公司得以全面推廣。
　　
　　二、青島發(fā)電廠在SIS系統(tǒng)應(yīng)用上的嘗試
　　
　　2.lOPM性能在線監(jiān)測及運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)
　　
　　實(shí)施OPM所做的機(jī)組性能試驗(yàn)是在300、240、180、165MW4個(gè)工況負(fù)荷下進(jìn)行，主要汁算項(xiàng)目包括:鍋爐效率、汽機(jī)熱耗、廠用電率、主要輔機(jī)電耗、機(jī)組發(fā)電煤耗、機(jī)組供電煤耗。實(shí)驗(yàn)摸清了導(dǎo)致機(jī)組煤耗偏高的具體原因及可能降低的范圍，通過一系列的工況調(diào)整、設(shè)備消缺、局部改進(jìn)，確定了各負(fù)荷下的*運(yùn)行工況，并以此為基準(zhǔn)，建立了耗差分析數(shù)學(xué)模型，并實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)在線監(jiān)測。
　　
　　青島發(fā)電廠OPM系統(tǒng)根據(jù)機(jī)組性能優(yōu)化管理系統(tǒng)的要求，加裝了飛灰含碳量、循環(huán)水泵電流等測點(diǎn)，并將其接入PI數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在線監(jiān)測、報(bào)警查詢、常數(shù)設(shè)定、異常查詢、自動(dòng)尋優(yōu)等功能。特別是自動(dòng)尋優(yōu)等功能，系統(tǒng)在300、240、180、165MW負(fù)荷段動(dòng)態(tài)記錄*工況，并能自動(dòng)替換優(yōu)化基準(zhǔn)值。系統(tǒng)還融入合理的經(jīng)濟(jì)性考評(píng)功能，使得機(jī)組在運(yùn)行過程中實(shí)施動(dòng)態(tài)考核，并建立機(jī)組運(yùn)行考核的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。通過采用OPM在線監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)電廠運(yùn)行采用可控耗差統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行考核及管理，提高了運(yùn)行管理水平，降低了機(jī)組運(yùn)行煤耗。提高了今后競價(jià)上網(wǎng)時(shí)的競爭能力。
　　
　　2.2鍋爐受熱面污染監(jiān)測及吹灰優(yōu)化系統(tǒng)
　　
　　2002年10月，青島發(fā)電廠委托上海泓奧電力科技有限公司，并會(huì)同國內(nèi)多家科研院所共同展開了鍋爐受熱面污染監(jiān)測及吹灰優(yōu)化系統(tǒng)研發(fā)工程，以青島電廠1號(hào)鍋爐為實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，于2003年10月正式投入運(yùn)行。
　　
　　該系統(tǒng)通過對(duì)鍋爐各受熱面的污染狀況進(jìn)行量化處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍋爐受熱面污染程度實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，并且做到可視化，可作為運(yùn)行人員判斷鍋爐受熱面積灰污染程度和鍋爐運(yùn)行工況狀態(tài)的依據(jù)。
　　
　　系統(tǒng)通過鍋爐結(jié)構(gòu)參數(shù)的數(shù)值化處理模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、鍋爐各受熱面熱平衡和傳熱特性計(jì)算模塊、用于消除負(fù)荷變化和參數(shù)擾動(dòng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等模塊，實(shí)時(shí)計(jì)算各受熱面潔凈因子，對(duì)鍋爐受熱面污染程度做了可視化處理。根據(jù)可視化界面，運(yùn)行人員可及時(shí)了解鍋爐各受熱面的積灰污染程度，確定各受熱面的吹灰需要，克服了以往盲人摸象式的吹灰模式。該系統(tǒng)給出了獲取吹灰模式的方法，并按照該方法確定了青島1號(hào)鍋爐的相對(duì)*吹灰模式。以往鍋爐受熱面的吹灰模式單純參照排煙溫度或按照固定的時(shí)間間隔，沒有考慮機(jī)組煤種的變化，該系統(tǒng)能適應(yīng)不同煤種的需要，根據(jù)不同的煤種，通過積灰特性數(shù)據(jù)庫和潔凈因子統(tǒng)計(jì)模塊對(duì)污染臨界數(shù)值作出調(diào)整，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)吹灰優(yōu)化。系統(tǒng)提出了在確保機(jī)組安全的前提下，以提高機(jī)組整體性能為主的吹灰優(yōu)化思想。系統(tǒng)投入后不但提高了鍋爐效率，汽輪機(jī)效率也得到提高。系統(tǒng)還具有鍋爐性能的在線分析，實(shí)現(xiàn)了鍋爐各受熱面煙氣溫度分布、各項(xiàng)熱損失、燃燒工況等性能的在線監(jiān)測。運(yùn)行人員可以此作為依據(jù)，直觀地了解鍋爐的運(yùn)行狀況，指導(dǎo)運(yùn)行人員進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。為提高鍋爐受熱面污染狀態(tài)監(jiān)測的準(zhǔn)確性，結(jié)合已有的測點(diǎn)，系統(tǒng)將增設(shè)和改造部分測點(diǎn)，并增設(shè)DAS數(shù)據(jù)采集前置機(jī)，完成信號(hào)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和測點(diǎn)數(shù)據(jù)到DCS系統(tǒng)的傳輸，zui終進(jìn)入PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。
　　
　　2.3狀態(tài)檢修系統(tǒng)
　　
　　由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，缺乏可靠的數(shù)據(jù)支持，由目前的大、小修制向狀態(tài)檢修過渡還有相當(dāng)?shù)睦щy為早日實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修目標(biāo)，青島發(fā)電廠于2001年初立項(xiàng)實(shí)施狀態(tài)檢修系統(tǒng)，以1號(hào)機(jī)組的主機(jī)和主要輔機(jī)做試點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備健康狀況在線與離線監(jiān)測，輔助設(shè)備缺陷管理，并從中積累向狀態(tài)檢修制過渡的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。系統(tǒng)以恩泰克Enshare設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測檢修集成系
　　
　　統(tǒng)軟件為核心，在WDPF系統(tǒng)原有測點(diǎn)的基礎(chǔ)上補(bǔ)充油液監(jiān)測、電機(jī)檢測等測點(diǎn)，通過加裝傳感器、現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)布線、安裝采集裝置等，建立一套參數(shù)采集系統(tǒng)。發(fā)電設(shè)備狀態(tài)檢修管理系統(tǒng)軟件具有實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)，和人工巡檢參數(shù)錄入二種數(shù)據(jù)收集。能定期匯總設(shè)備參數(shù)生成狀態(tài)分析報(bào)告。能匯總各設(shè)備情況制定（或輔助制定）包括檢修項(xiàng)目、檢修時(shí)間和檢修工期在內(nèi)的檢修計(jì)劃。系統(tǒng)能準(zhǔn)確的完成狀態(tài)檢測、參數(shù)收集、設(shè)備健康評(píng)估及檢修計(jì)劃制定。關(guān)鍵技術(shù)包括與完成狀態(tài)檢測的PI數(shù)據(jù)庫的接口;遠(yuǎn)紅外熱成像、汽輪機(jī)振動(dòng)、油液采樣等檢測方法;設(shè)備狀態(tài)的專家診斷和檢修計(jì)劃的科學(xué)制定。
　　
　　狀態(tài)檢修系統(tǒng)于2002年初投入實(shí)驗(yàn)性運(yùn)行，系統(tǒng)能為當(dāng)前的檢修工作提供參考數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的補(bǔ)充測點(diǎn)為TMMS設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)擴(kuò)充了缺陷監(jiān)測范圍，也為今后全面實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修積累著必要的數(shù)據(jù)。雖然目前該系統(tǒng)還不能實(shí)現(xiàn)真正的狀態(tài)檢修，但它是今后制定狀態(tài)檢修管理制度和流程，建立基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)庫，制作專家診斷數(shù)學(xué)模型，編制檢修計(jì)劃生成方案，提煉方法模板等工作的基礎(chǔ)。
　　
　　2.4設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)
　　
　　建立該系統(tǒng)的主要目標(biāo)是能夠降低設(shè)備檢修維護(hù)費(fèi)用、提高生產(chǎn)管理水平，盡早實(shí)現(xiàn)設(shè)備檢修維護(hù)費(fèi)用的成本核算，從而達(dá)到控制發(fā)電成本的目的。
　　
　　TMMS全面設(shè)備維護(hù)管理軟件為魯能軟件公司的產(chǎn)品，該產(chǎn)品得到行業(yè)內(nèi)眾多用戶認(rèn)可。在實(shí)施TMMS全面設(shè)備維護(hù)管理軟件的過程中，在產(chǎn)品原有的基礎(chǔ)上，增加了物資管理經(jīng)濟(jì)活動(dòng)分析，資金平衡表，部門領(lǐng)用明細(xì)，采購管理，計(jì)劃領(lǐng)用與未領(lǐng)用明細(xì)查詢，生產(chǎn)指標(biāo)查詢，委托加工，內(nèi)部文檔管理，指標(biāo)管理，付款申請，安全措施標(biāo)準(zhǔn)化，缺陷管理實(shí)現(xiàn)紅、黃牌考核，以及大修快訊、會(huì)議紀(jì)要、通知、車間信息、質(zhì)監(jiān)信息、環(huán)保管理、合理化建議管理等功能。系統(tǒng)實(shí)施中注重編碼標(biāo)準(zhǔn)化，參照國家、電力行業(yè)的編碼原則，力求管理方便和確切。為使本系統(tǒng)能與SIS各子應(yīng)用集成，進(jìn)一步挖掘TMMS系統(tǒng)功能，將PI數(shù)據(jù)庫也納入TMMS數(shù)據(jù)源，PI數(shù)據(jù)庫中的測點(diǎn)上、下報(bào)警界值被用做工單自動(dòng)觸發(fā)，提高了系統(tǒng)自動(dòng)化水平，TMMS軟件得到大幅度完善。
　　
　　目前PI將1、2號(hào)機(jī)組的DCS數(shù)據(jù)、廠內(nèi)各電表數(shù)據(jù)、關(guān)口表數(shù)據(jù)重組在一個(gè)數(shù)據(jù)源中，恩泰克狀態(tài)檢修系統(tǒng)、OPM運(yùn)行優(yōu)化管理系統(tǒng)擴(kuò)充測點(diǎn)參數(shù)直接寫入PI,TMMS設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)指標(biāo)系統(tǒng)、競價(jià)上網(wǎng)系統(tǒng)改為向由PI取數(shù)據(jù)，各系統(tǒng)以PI為紐帶，取得了良好的集成效果。如:自動(dòng)抄表系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)送入PI后為競價(jià)上網(wǎng)系統(tǒng)、生產(chǎn)指標(biāo)管理系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù);WDPF系統(tǒng)數(shù)據(jù)、狀態(tài)檢修系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)入PI后不但為生產(chǎn)管理提供了實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)查詢，還可在TMMS設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)中輔助報(bào)缺，甚至直接觸發(fā)工單;WDPF系統(tǒng)數(shù)據(jù)和補(bǔ)充的監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)存入PI為OPM運(yùn)行優(yōu)化管理系統(tǒng)調(diào)用。各系統(tǒng)融為一體，有效提高了自動(dòng)化程度，向"生產(chǎn)管控一體化"邁出了堅(jiān)實(shí)一步。在PI實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫及SIS功能應(yīng)用的嘗試中，我們體會(huì)到面向廠級(jí)的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)源是整合SIS的基礎(chǔ)，也是管控一體化的橋梁。SIS的數(shù)據(jù)來源于自動(dòng)化系統(tǒng)，并向自動(dòng)化系統(tǒng)反饋優(yōu)化參數(shù)。同時(shí)，SIS向企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)輸送管理和決策極為關(guān)注的生產(chǎn)一線數(shù)據(jù)。
　　
　　2.5鍋爐性能優(yōu)化系統(tǒng)
　　
　　系統(tǒng)的目標(biāo)是降低NOx排放水平，在提高鍋爐效率的基礎(chǔ)上降低供電煤耗。該系統(tǒng)通過對(duì)鍋爐各受熱面的污染狀況進(jìn)行量化處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍋爐受熱面污染程度實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，并且做到可視化，可作為運(yùn)行人員判斷鍋爐受熱面積灰污染程度和鍋爐運(yùn)行工況狀態(tài)的依據(jù)。該系統(tǒng)以專家經(jīng)驗(yàn)為指導(dǎo)，利用*的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、統(tǒng)計(jì)回歸分析和模糊數(shù)學(xué)等工具，找出多重輸入和目標(biāo)之間的多維交叉耦合關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐性能的多目標(biāo)優(yōu)化。系統(tǒng)于2004年2月進(jìn)行了投運(yùn)測試，測試結(jié)果效益顯著。
　　
　　300、240、17OMW3個(gè)負(fù)荷點(diǎn)經(jīng)性能優(yōu)化后NOx排放濃度分別為667、656、657mg/m3。若以300MW電廠所給840mg/m3為基準(zhǔn)，按每污染當(dāng)量NOx收費(fèi)0.6元（每污染當(dāng)量為0.95kg）計(jì)算，則年節(jié)約NOx排放費(fèi)為
　　
　　1.3×106×（840-667）×l0-6×l0×30×24×0.6/0.95=102.27萬元
　　
　　性能優(yōu)化后，300、240、170MW3個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電煤耗分別為322、330、345g/kWh。根據(jù)300MW負(fù)荷下基準(zhǔn)試驗(yàn)中取得供電煤耗值325g/kWh，設(shè)鍋爐可用率0.73、年運(yùn)行10個(gè)月、優(yōu)化后煤耗降低至322g/kWh、按煤價(jià)為300元/t十算，則年節(jié)約供電煤耗費(fèi)為300×l03×0.73×l0×30×24×（325-322）×l0-3×0.3=141.9萬元。
　　
　　三、應(yīng)用中遇到的問題及其分析
　　
　　雖然在SIS應(yīng)用功能上進(jìn)行了多方面的嘗試，并在各子系統(tǒng)的實(shí)施中提高了生產(chǎn)效率、管理質(zhì)量，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，但由于系統(tǒng)是建立在MIS系統(tǒng)之上，自然會(huì)受到MIS系統(tǒng)的影響。
　　
　　（1）病毒危害。MIS系統(tǒng)與Internet相連，Inter-net中泛濫的病毒與"黑客"對(duì)SIS和DCS產(chǎn)生威脅。雖然電廠局域網(wǎng)絡(luò)的外網(wǎng)連接網(wǎng)關(guān)設(shè)有防火墻，SIS（或MIS）與DCS接口機(jī)關(guān)閉了網(wǎng)橋功能，由于防火墻抵御病毒的代碼總是滯后于新型病毒，木馬病毒能逐層掃描系統(tǒng)端口漏洞并逐級(jí)向內(nèi)層滲透。Internet中的"黑客"可通過xscan、superscan、shadowsecurityscanner等掃描工具尋找操作系統(tǒng)端口漏洞，入侵后修改系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置，并進(jìn)一步向內(nèi)核攻擊。MIS系統(tǒng)中數(shù)百合用戶PC機(jī)的軟驅(qū)、光驅(qū)、USB口也是病毒入侵的端口。
　　
　　（2）MIS系統(tǒng)過于龐大，用戶與SIS接口機(jī)爭奪網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)帶寬和爭占服務(wù)器的CPU，易形成網(wǎng)絡(luò)通道阻塞。
　　
　　（3）龐大的網(wǎng)絡(luò)故障頻繁，青島電廠中的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員與大多數(shù)電廠一樣，幾乎每天為消除網(wǎng)絡(luò)障礙忙碌著。從理論上講網(wǎng)絡(luò)可以采用冗余技術(shù)消除單點(diǎn)故障，但對(duì)于過于龐大的MIS網(wǎng)絡(luò)，昂貴的造價(jià)使完善的冗余難以實(shí)現(xiàn)。
　　
　　以上種種問題使SIS的可信任性大打折扣，更嚴(yán)重的是各種不安全因素形成對(duì)DCS的隱患。又由于SIS概念自1997年誕生以來，在行業(yè)內(nèi)還沒有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)范，SIS與MIS沒有一個(gè)明確的界線，功能混雜，責(zé)任不清。這些問題，在我廠常常引起設(shè)備責(zé)任劃分、工作職責(zé)劃分等方面的爭執(zhí)。另外，缺少SIS規(guī)范，電廠在實(shí)施SIS工程中尋找不到相應(yīng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，這使工程質(zhì)量難以得到保證。
　　
　　四、青島發(fā)電廠優(yōu)化改造SIS系統(tǒng)的思路
　　
　　4.1積極投入SIS規(guī)范化研究
　　
　　華電SIS規(guī)劃研究小組組織學(xué)習(xí)SIS理念，走訪兄弟單位，收集*經(jīng)驗(yàn)，緊跟電力行業(yè)熱工自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，認(rèn)真制定本公司的SIS建設(shè)規(guī)劃。
　　
　　4.2科學(xué)制定對(duì)SIS功能的需求
　　
　　SIS系統(tǒng)在發(fā)電企業(yè)迅速推廣，各廠商競相推出各自的SIS產(chǎn)品為爭奪市場，產(chǎn)品功能趨向包羅萬象。因此，在選擇產(chǎn)品時(shí)，除關(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量、性價(jià)比、售后服務(wù)外，還要結(jié)合自身的實(shí)際需求，以應(yīng)用為本，效益至上。
　　
　　4.3扎扎實(shí)實(shí)建設(shè)SIS網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)
　　
　　SIS系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)之間的確有很大的共性，但SIS與MIS無論在功能上和安全性、可靠性的需要上有著明顯的不同，因此在SIS網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)方案設(shè)計(jì)、產(chǎn)品選型等諸方面都要充分地考慮它的特殊性。SIS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集中，密度大，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，反映要求快，安全性、可靠性要求苛刻；MIS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分散，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用戶多，以流程為主，外連Internet，安全性、可靠性要求相對(duì)較低。只有遵循系統(tǒng)的特點(diǎn)，才能合理設(shè)汁出實(shí)用、性價(jià)比好、可靠性高的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。
　　
　　4.4網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)應(yīng)充分考慮SIS在數(shù)字化電廠中的定位
　　
　　SIS網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、服務(wù)器、工作站、網(wǎng)關(guān)（接口機(jī)、路由器或隔離設(shè)備）、結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等多種硬件設(shè)備以及基礎(chǔ)軟件集成起來的結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)，它為SIS應(yīng)用系統(tǒng)提供了必須的運(yùn)行環(huán)境。
　　
　　SIS系統(tǒng)介于DCS、PLC自動(dòng)化系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)之間，功能是優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行，為MIS提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)，是管控一體化的橋梁，也是管控一體化的重要組成。數(shù)字化電廠的整體網(wǎng)絡(luò)中包括各DCS、PLC等控制和采集網(wǎng)絡(luò)，調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，SIS網(wǎng)絡(luò)，MIS網(wǎng)絡(luò)。各網(wǎng)絡(luò)都具有獨(dú)立性，均可視其為一個(gè)獨(dú)立的局域網(wǎng)絡(luò)，都具有網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)工作站，都具有各自的數(shù)據(jù)平臺(tái)。在電廠的生產(chǎn)流程中，這幾種網(wǎng)絡(luò)存在著不可分割的數(shù)據(jù)流向關(guān)系，因此網(wǎng)絡(luò)間必須建立有條件限制的。為了網(wǎng)絡(luò)的安全，網(wǎng)絡(luò)間除了建立必要的數(shù)據(jù)傳送外，期望截?cái)喔鞣N開放的數(shù)據(jù)訪問。
　　
　　4.5可靠性是SIS網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的要點(diǎn)
　　
　　SIS系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，在線不間斷工作，必須具備*的可靠性，因此SIS網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)應(yīng)是一個(gè)完善的容錯(cuò)骨干網(wǎng)，它必須保證不存在"單點(diǎn)故障"，網(wǎng)絡(luò)鏈路必須具有充分的冗余備份保障手段。主交換機(jī)應(yīng)支持雙流電源、支持冗余、負(fù)載均衡，應(yīng)使雙交換機(jī)建立骨干雙鏈路，系統(tǒng)應(yīng)具有HSRP交換協(xié)議。
　　
　　SIS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量大，刷新周期小，數(shù)據(jù)展示相應(yīng)快，通信主干應(yīng)具有足夠帶寬。交換機(jī)背板帶寬應(yīng)大于所有端口容量數(shù)量之和的2倍。
　　
　　4.6SIS系統(tǒng)中的設(shè)備
　　
　　（l）SIS系統(tǒng)的主服務(wù)器。在SIS網(wǎng)絡(luò)中，主服務(wù)器系統(tǒng)的主要任務(wù)是提供集中數(shù)據(jù)源運(yùn)行平臺(tái)。SIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)調(diào)用迅速，可靠性要求高，應(yīng)建立雙主機(jī)熱備份及共享磁盤陣列系統(tǒng)。其中磁盤陣列應(yīng)該是雙電源、雙引擎，支持READ5，全冗余設(shè)備。同時(shí)磁盤陣列雖然具有很高的可靠性，但畢竟是在線運(yùn)行設(shè)備，在無限長的時(shí)間上難免還有隱患或意外事故。磁帶備份和光盤刻錄備份是長期保存數(shù)據(jù)，并提供災(zāi)難性恢復(fù)的有效手段。
　　
　　（2）工作站。用戶工作站指管理員站以外的工作站，如值長站、運(yùn)行操作員站等。為確保SIS網(wǎng)絡(luò)環(huán)境凈化和安全，各工作站必須有效封閉軟盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器和USB等端口。工作站采用全客戶端解決方案或瘦客戶端解決方案均可。工作站接入雙鏈路采用雙口冗余網(wǎng)卡。
　　
　　（3）接口機(jī)。接口機(jī)是DCS或PLC等系統(tǒng)向SIS網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)的關(guān)口，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是連續(xù)不斷的數(shù)據(jù)流，為確保數(shù)據(jù)的完整性，接口機(jī)應(yīng)具備數(shù)據(jù)緩存功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)臨時(shí)阻塞或中斷，接口機(jī)應(yīng)能將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流緩存在本地硬盤，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)暢通后，能將數(shù)據(jù)流補(bǔ)送到SIS數(shù)據(jù)庫服務(wù)期。接口機(jī)的數(shù)據(jù)緩存容量應(yīng)大于168h。為提高接口機(jī)可靠性，接口機(jī)擬定采用Linux操作系統(tǒng)（OS）環(huán)境下多網(wǎng)卡（NIC）組合技術(shù)，以提高可用性和冗余特性。
　　
　　4.7網(wǎng)絡(luò)安全
　　
　　SIS系統(tǒng)與DCS等電力一-次自動(dòng)化系統(tǒng)緊密相連，甚至有可能將優(yōu)化運(yùn)行的指導(dǎo)數(shù)據(jù)直接反饋給DCS。因此SIS屬于電力二次系統(tǒng)。SIS系統(tǒng)安全防護(hù)的重點(diǎn)是確保SIS本身及DCS的安全，目標(biāo)是抵御黑客、病毒、惡意代碼等通過各種形式對(duì)系統(tǒng)發(fā)起的惡意破壞和攻擊，特別是能夠抵御集團(tuán)式攻擊，防止由此導(dǎo)致一次系統(tǒng)事故或大面積停電事故及二次系統(tǒng)的崩潰或癱瘓，SIS系統(tǒng)與外網(wǎng)連接必須安裝物埋隔離設(shè)備。
　　
　　4.8SIS運(yùn)行管理
　　
　　雖然SIS網(wǎng)絡(luò)在定位、設(shè)計(jì)、實(shí)施上均注重高可靠性，注重網(wǎng)絡(luò)安全，甚至力求無單點(diǎn)故障，但要確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行依然需要人員監(jiān)管。如單點(diǎn)故障出現(xiàn)后不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，系統(tǒng)就有可能故障甚至癱瘓。因此，SIS應(yīng)該具有專責(zé)運(yùn)行監(jiān)管人員和嚴(yán)格的值班制度。
　　
　　五、結(jié)束語
　　
　　SIS系統(tǒng)應(yīng)用正在走向規(guī)范化和實(shí)用化，其功能和技術(shù)需要我們在實(shí)踐中不斷摸索和總結(jié)，青島發(fā)電廠在SIS系統(tǒng)應(yīng)用方面獲得了較明顯的效益，但應(yīng)用水平還處在初級(jí)階段，所獲得的體會(huì)具有很大局限性，我們希望與同行有更多的交流機(jī)會(huì)，共同為國內(nèi)電力行業(yè)的SIS發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)。