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火电厂厂级实时监控信息系统(TPRI-SIS)
发布时间:2009-08-19   信息来源:中国432888com威尼斯人   

  TPRI-SIS系统是西安热工研究院有限企业针对火电厂开发的具有自主产权的火电厂厂级实时监控信息系统(Supervisory Information System in Plant Level),简称TPRI-SIS,是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的厂级自动化信息系统。

  热工院TPRI-SIS系统开发的主要优势是:

  炉、机、热控等多专业综合优势

  长期科研开发成果储备

  丰富的现场实践经验

  十分熟悉工程控制对象

  TPRI-SIS 主要特点

  处理全厂实时数据,系统实时性好(1秒扫描刷新)

  规模大(10万点)、存储容量大(至少4年)

  维护方便及二次开发能力强

  功能强大的实时分布式数据库、覆盖整个电厂的网络和适用于MS Windows的客户机/服务器环境。

  TPRI-SIS的构成

  SIS系统由SIS接口机、SIS服务器、SIS功能站及通信网络四中心分组成。

  1.SIS接口机

  SIS系统作为厂级自动化系统的核心,其所需的所有生产过程实时信息和参数均从下层控制网络中以通讯方式获取。它能提供足够数量的接口与电厂的其它控制系统及网络相联,这些系统包括机组DCS、辅助车间控制系统、电气网络控制计算机系统、电网调度系统RTU、电厂管理信息系统MIS等,以实现全厂生产过程信息联网和数据共享。

  2.SIS服务器

  SIS服务器是整个SIS系统的核心,它为全厂提供了一个高速度、大规模、超大容量的统一规范的实时和历史数据库以及应用App开发平台,能充分地保证系统的先进性、开放性、安全性、可扩性和  实用性。SIS服务器采取有效的压缩方式保证电厂所有生产过程实时信息和计算、分析结果数据(可达10万点)的在线保存时间至少达到一个大修期,并具有转存至光盘的功能。经压缩的数据恢复的扫描时间不大于1秒。从SIS接口机输入的网络传输信号到SIS工作站CRT的显示时间能在1秒内完成。

  3.SIS功能站

  SIS功能站是系统管理及人机交互界面的主要载体,它们作为SIS数据库服务器的客户机,从SIS数据库中获取过程信息进行分析、计算和显示,并将计算分析结果存入数据库,供其它客户机或系统调用。功能站包含以下类型(不限于此):工程师工作站、负荷分配工作站、运行员工作站、值长工作站。

  4.通信网络

  SIS系统采用至少100Mbps的以太网或其它开放性高速网络作为信息传递和数据传输的媒体,主干网的通讯介质和各下层控制系统到主干网的连接采用光纤,各功能站和网络的连接采用双绞线或同轴电缆或光纤(根据具体的电缆途经环境决定),网络连接设备选用网络交换机。为了保证网络通讯的安全,在接口机及SIS服务器之间可采用冗余的通信通道。

  TPRI-SIS的基本功能

  SIS系统的基本功能从App上分为以下几个中心分。

  1.全厂生产过程监控

  全厂各生产过程监控系统(包括机炉电DCS、网控系统、辅助车间控制系统、电网调度等)的实时生产数据和生产流程都能在SIS的工作站的终端上进行监视和查询,该功能包括建立一个大容量实时/历史数据库,其中生产数据要进行综合处理以形成全厂生产报表和生产成本,借助数据压缩技术存储四到十年(超过机组一个大修期)的在线数据,建立一套完整的应用程序人机界面,包括生产流程、生产数据及其报表等。

  2.全厂机组之间负荷经济分配及调度

  SIS系统能在全厂负荷分配站上根据远方AGC(自动发电控制)指令和其它生产调度指令结合本厂主、辅系统和设备运行情况决定各台机组的经济负荷分配。SIS系统提供优良的信息处理App和运行引导App,帮助值长能够有效地利用大量的过程信息,迅速、准确地掌握全厂生产过程运行情况,正确下达指令。同时,SIS系统还应提供机组间经济负荷分配并进行闭环负荷调节的功能。经济负荷分配和调度功能应建立在实时处理全厂经济信息和成本核算的基础上,以保证电厂安全经济运行。

  3.厂级经济指标分析及优化运行操作引导

  对全厂运行工况进行经济性评估和诊断,分析其原因,进行优化操作引导,使机组在最优工况下运行,运行效率最高,煤耗最低。主要包括机组性能试验、机组经济性指标诊断和分析、机组运行参数优化及调整操作引导、优化参数列表和优化操作引导等功能。

  4.厂级及机组级性能计算

  提供的厂级性能计算功能是建立在各机组性能计算的基础之上,利用各机组性能计算结果完成厂级性能计算功能,并将此计算结果用于经济指标分析、经济考核、CRT画面显示、报表统计和根据需要进行打印记录等。

  5.过程信息统计和分析

  采集实时过程信息,并进行大量的历史数据储存和统计计算,为电站管理和技术人员提供丰富的数据源,从各种不同的角度灵活提供观察、分析系统性能的方法和手段,形成各种趋势、成组数据、报表等统计资料,并支撑复杂系统的动态评估,同时提供与其它各种非生产管理系统数据库的良好接口。

  TPRI-SIS的先进性及可扩展性

  SIS系统解决了电厂厂级自动化应用中遇到的两个主要问题:实时数据来源复杂而又分散和实时数据很难长期高精度存储。其先进性体现在下面几个方面:

  分布式的数据采集结构

  结构灵活的客户端/服务器系统

  支撑多种网络协议( TCP/IP、DEC )

  支撑多种网络操作系统(Windows、Unix)

  特有的数据压缩技术保证数据精度,减少存储空间,提高检索速度

  支撑主要的DCS/PLC系统,提供200多种接口

  支撑OPC/Modbus/ICCP等标准通讯规约,与不同种类的PLC和SCADA系统通讯

  多种方式进行数据共享(SQL和ODBC是检索数据库的标准方式)

  可以同时连接一个或多个实时系统,可以从任何一个实时设备或数据库中读写数据

  基于Windows的开发,全面支撑MicroSoft的体系结构,集成工具包括ActiveX控件,ODBC和API等。

  SIS系统的先进性决定了它具有极强的可扩展性,随着认识和需求的不断提高,通过在SIS基本框架及基本功能的基础上作进一步深入开发,可以扩展如下功能:

  1.远程监视和诊断功能

  SIS应用为火电厂提供了统一的过程数据平台,该系统可向远方的生产指挥中心提供可靠的历史/实时数据,使生产指挥人员能全面准确地掌握各发电厂的运行情况,便于电力企业的管理和指挥,同时促进了火电厂远程诊断及远程技术服务业务的开展,专家们提供的意见将全面提高电站运行的经济性和安全性。

  2.机组寿命计算和管理功能

  以SIS提供的完整的历史数据和不断更新的数据信息的支撑,通过机组主要部件的金属温度及其变化率来计算热应力,并评估寿命损耗,为机组的维护和管理提供科学的依据。

  3.机组仿真功能

  在SIS中建立机组的数学模型,通过SIS的历史/实时数据,分析机组运行的情况,促进运行人员操作水平的提高。

  4.负荷预测功能

  为了适应国内电力系统改革、发展和管理的要求,满足电站在厂网分开形势下能积极主动上网报价要求,对下一时段负荷进行实时分析预测,计算下一时段供电成本,及早争取报价主动。

  5.故障诊断功能

  该功能模块往往需要大量的实时或历史数据,有的需采取特殊的快速采样,开发出相应的分析App,配置专门的工作站完成特定主辅机故障诊断功能。

  TPRI-SIS工业应用

  宁夏石嘴山发电有限企业4×300MW扩建工程厂级信息监控系统采用了TPRI-SIS系统,预计2002年底首台机组投运。该扩建工程是国家电力企业首批“21世纪燃煤示范电站”项目。


  
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