火電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)SIS

1、火電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）  【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（Supervisory Information System, SIS）功能應用  當前，電煤資源供不應求，煤價上漲直接導致發(fā)電成本增加。為了降低成本，電廠需要采用具有高新技術(shù)的先進生產(chǎn)管理手段，通過優(yōu)化生產(chǎn)、降低煤耗來提高生產(chǎn)效率，盡可能的保障電廠安全生產(chǎn)，達到降低運營成本、提高電廠整體經(jīng)濟效益的目的。由于火電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）的目標就是提高機組效率、保障電廠安全生產(chǎn)、降低運營成本、提高電廠整體經(jīng)濟效益，其在電廠中所起到的作用就相當于優(yōu)化機組運行和提高生產(chǎn)管理水平的專家級助手。因此，

2、在電廠大力推廣應用SIS具有非?，F(xiàn)實的意義。ND-SIS是東南大學自動化學院與華能上海石洞口第二電廠充分發(fā)揮各自的人才技術(shù)優(yōu)勢，以自主核心技術(shù)為基礎(chǔ)形成的功能完備、技術(shù)領(lǐng)先的電廠智能化解決方案。是一個真正分布式的管控一體化系統(tǒng)。一、ND-SIS功能簡介   主要功能包括全廠生產(chǎn)過程監(jiān)控、數(shù)據(jù)有效性檢查、性能計算、能損分析、優(yōu)化調(diào)度決策支持等功能模塊。以提高機組運行經(jīng)濟性與安全性為目標，基于運行工況分析，通過操作指導，實現(xiàn)機組的優(yōu)化運行。系統(tǒng)最大的特點是系統(tǒng)計算精度高、穩(wěn)定性好、實時性優(yōu)。對機組性能提高的作用，已在上海石洞口第二電廠兩臺總?cè)萘窟_1,200MW的機組上三年來的成

3、功運行得到了體現(xiàn)和證實。 ND-SIS功能應用軟件的優(yōu)勢在于： 技術(shù)方案在系統(tǒng)功能方面體現(xiàn)了高性能成熟優(yōu)化產(chǎn)品的功能水平、技術(shù)特點和優(yōu)勢，可以保證計算分析輸出結(jié)果可信可靠。 數(shù)據(jù)有效性校驗與預處理模塊有效地解決了由于傳感器漂移、失效、以及工程量檢測精度對機組性能分析精度的影響問題。 1、經(jīng)濟性指標分析 經(jīng)濟性能指標在線監(jiān)測能夠在線監(jiān)測機爐主設(shè)備以及主要輔助設(shè)備、熱力系統(tǒng)的性能指標。ND-SIS提供的性能監(jiān)測分析，根據(jù)相應的標準要求對全廠、機組、設(shè)備進行相應的性能分析計算，為用戶提供大量的計算分析結(jié)果數(shù)據(jù)，是用戶優(yōu)化運行的基礎(chǔ)。ND-SIS具有一個完整的數(shù)據(jù)預處理模塊，在任何數(shù)據(jù)計算以前，對從數(shù)

4、據(jù)源取來的數(shù)據(jù)根據(jù)校驗規(guī)則進行有效性檢查，對錯誤數(shù)據(jù)進行辯識和剔除，以保證實時性能計算的準確性。 ND-SIS的全廠性能監(jiān)測建立在機組性能監(jiān)測模塊基礎(chǔ)之上，其機組性能監(jiān)測模塊在完成機組的主要經(jīng)濟指標分析的基礎(chǔ)之上，還對機組及相應設(shè)備的性能，包括鍋爐、蒸汽輪機、給水加熱器、主要水泵、凝汽器、空預器、主要風機和冷卻塔等的性能，進行計算分析，為現(xiàn)場運行人員、專業(yè)技術(shù)人員、電廠管理人員提供了不同層面的信息數(shù)據(jù)，便于全廠的生產(chǎn)管理。 將性能優(yōu)化目標值工況與實際運行工況相比較，可為運行人員提供十分有用的信息。ND-SIS從以下4個層面提供優(yōu)化目標值支持： （1）設(shè)計基準值：它是對應于機組設(shè)計時所能達到的狀

5、態(tài)； （2）維修可達基準值,或性能試驗基準值：它是對應于機組經(jīng)過維修后或試驗時所能達到的狀態(tài)； （3）計算應達值：它是對應于指定負荷和條件下的變工況計算的理想狀態(tài)； （4）運行最佳值：它是反映機組在當前狀況下、在最佳運行方式和運行參數(shù)下所能達到的狀態(tài)，它的獲取基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，是動態(tài)尋優(yōu)的結(jié)果。 采用偏差分析量化參數(shù)偏差引起的的經(jīng)濟性影響，將此影響具體到機組的煤耗與熱耗上面來。這樣可以突出在當前狀況下改善機組性能的主要因素，以進一步提高運行人員的經(jīng)濟運行意識。ND-SIS可從以下3個方面提供偏差分析支持： （1）熱力學方法； （2）利用基本公式和試驗資料； （3）利用熱力系統(tǒng)分析理論中的局部定

6、量方法。 2安全性指標分析 ND-SIS可以實現(xiàn)安全性指標分析所規(guī)定的要求，進行參數(shù)異常與超限管理，管理對象包括熱工、電氣定值表所列內(nèi)容，提供了可修改與維護的功能。管理內(nèi)容包括： （1）異常、超限幅度與參數(shù)變化率定值； （2）異常、超限原因分析。 3穩(wěn)定性指標管理 ND-SIS可對影響經(jīng)濟指標的調(diào)節(jié)品質(zhì)及安全指標進行管理，如汽包水位和爐膛負壓等。汽包水位和爐膛負壓分別表征了鍋爐的汽水系統(tǒng)和風煙系統(tǒng)的平衡狀況。對這兩個參數(shù)進行實時監(jiān)視，這對于分析機組穩(wěn)定性具有非常重要的指導意義。 ND-SIS利用參數(shù)跟蹤技術(shù)對各個參數(shù)進行實時分析與評價，實現(xiàn)了機組的穩(wěn)定性指標管理。 4運行優(yōu)化與指導 運行優(yōu)化與

7、指導的范圍很廣。ND-SIS可提供以下功能：凝汽器真空系統(tǒng)診斷與優(yōu)化管理；基于能損分析的操作指導。 凝汽器真空系統(tǒng)診斷與優(yōu)化管理：將凝汽器真空、循環(huán)水溫升、凝汽器端差的實測值與目標值進行對比，結(jié)合現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)，判斷凝汽器工作狀態(tài)是否正常，提示運行人員采取相應的措施來提高機組真空。該功能包含凝汽器狀態(tài)監(jiān)測、循環(huán)水泵運行方式優(yōu)化管理。 基于能損分析的操作指導：通過建立運行知識庫系統(tǒng)，并通過維護模塊對運行知識庫進行維護，豐富完善運行知識庫，其目的是為了分析診斷運行中產(chǎn)生的問題，同時為運行人員提供操作指導。 5指標預警 根據(jù)系統(tǒng)平臺中對應模塊的要求，提供經(jīng)濟性指標和安全性指標的預警信息。SIS可從以下

8、2個方面提供支持。 （1）經(jīng)濟性指標預警 當系統(tǒng)實時監(jiān)測到經(jīng)濟性指標參數(shù)偏離標準值時，即可觸發(fā)預警功能，以預先設(shè)定的方式顯示。經(jīng)濟性指標包括機組主要性能參數(shù)的偏差和突變。 （2）安全性指標預警 安全性指標包括電氣（6KV）開關(guān)次數(shù)、主要安全參數(shù)突變、超溫超壓幅度和時間累計等。 6查詢與統(tǒng)計報表 根據(jù)系統(tǒng)平臺中對應模塊的要求，提供相應的查詢與報表。 ND-SIS查詢與統(tǒng)計報表系統(tǒng)功能強大，使用報表功能可以使所有的人都成為電廠的分析師，可根據(jù)需求定制自己需要的報表。7在/離線熱力性能試驗 熱力性能試驗為電廠專業(yè)技術(shù)人員提供了進行主、輔機設(shè)備性能試驗的平臺。 基于ND-SIS熱力試驗模塊能進行實時性

9、能指標的計算，并能按照熱力試驗標準進行常規(guī)熱力性能試驗，可人為手動干預試驗是否在線進行。 通過熱力性能試驗，可以得到以下結(jié)果： （1）為運行提供當前工況經(jīng)濟運行的目標值； （2）為關(guān)鍵參數(shù)的偏差分析提供基礎(chǔ)； （3）為機組運行方式的改進提供依據(jù)；（4）為專家推理提供依據(jù)。 8發(fā)電成本分析火電廠實時發(fā)電成本分析模塊是在“廠網(wǎng)分開、競價上網(wǎng)”改革的新形勢要求下，為火電廠實時計算發(fā)電成本水平和分析發(fā)電成本變化趨勢、實時控制發(fā)電成本而開發(fā)的一個模塊。    二、火電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）概述 火電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)主要是為電廠實時生產(chǎn)過程綜合優(yōu)化服務的，是對生產(chǎn)過程

10、進行實時管理和監(jiān)控的信息系統(tǒng)。它是一個融電廠熱能動力工程、熱工控制技術(shù)、管理與決策科學、計算機工程、信息工程、人工智能技術(shù)等學科與技術(shù)于一體的集成信息系統(tǒng)。它的功能包括全廠生產(chǎn)過程監(jiān)控、機組性能計算分析、運行優(yōu)化及其操作指導、機組壽命管理與狀態(tài)監(jiān)視、故障診斷等。 通過SIS系統(tǒng)用以整合電廠各機組、輔助車間實時生產(chǎn)信息，并為運行管理提供基于優(yōu)化分析的實時生產(chǎn)指導，是介于機、爐、電、控等底層系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)之間的“管理控制中間件”。大量實踐說明,它對提高電廠的整體經(jīng)濟效益可以起到立竿見影的效果。數(shù)字化火電廠的信息系統(tǒng)按從低到高的方法可以分為三個相對獨立的層次，即：（1）生產(chǎn)過程控制（最低層）；（

11、2）生產(chǎn)運行管理級（中間層）；（3）經(jīng)營決策級（最高層）。SIS系統(tǒng)完成火電廠生產(chǎn)運行管理信息系統(tǒng)建設(shè)，建立實時/歷史數(shù)據(jù)庫平臺，自動采集并存儲數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，做出實時反應以獲得最優(yōu)化的結(jié)果，提供火電廠管控一體化方案。SIS系統(tǒng)網(wǎng)絡平臺建設(shè)是整個系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)，建設(shè)高速的現(xiàn)代化網(wǎng)絡平臺，在確保電廠各控制系統(tǒng)安全的情況下，將各機組分散控制系統(tǒng)（DCS）、輔助車間控制系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)等的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)和相關(guān)信息上傳到實時數(shù)據(jù)庫服務器中，并且在SIS網(wǎng)絡上留有與廠級管理信息系統(tǒng)（ERP）的接口，及時地向電廠各級領(lǐng)導及相關(guān)決策人員提供過程數(shù)據(jù)和計算分析結(jié)果，從而有效地提高電廠的經(jīng)濟管理及安全運行水平。

12、因此，通過SIS系統(tǒng)網(wǎng)絡平臺的設(shè)計真正保證系統(tǒng)在復雜工業(yè)環(huán)境下連續(xù)不間斷運行，達到實現(xiàn)生產(chǎn)過程信息集成和共享，為發(fā)電機組經(jīng)濟運行和優(yōu)化維護提供技術(shù)支撐，為廠級、公司級生產(chǎn)管理、經(jīng)濟決策提供準確依據(jù)。在軟件系統(tǒng)方面， SIS軟件由四層結(jié)構(gòu)組成。數(shù)據(jù)平臺是SIS系統(tǒng)的軟件核心層，是生產(chǎn)運行優(yōu)化和設(shè)備狀態(tài)分析的基礎(chǔ)，可采用INSQL、PI、EDNA、iHistorian、iNova等主流的實時數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，所有的應用軟件和數(shù)據(jù)接口都建立在數(shù)據(jù)平臺的基礎(chǔ)上。數(shù)據(jù)有效性檢查是SIS系統(tǒng)的第二層，是應用軟件的一個重要組成部分，實現(xiàn)數(shù)據(jù)平臺中輸出數(shù)據(jù)的有效性和正確性檢查，通過多種方式及時過濾不正確的實時數(shù)據(jù)，

13、并實現(xiàn)數(shù)據(jù)替代，確保SIS應用模塊計算結(jié)果的可用性。應用軟件是SIS系統(tǒng)的第三層，是指SIS實現(xiàn)的各個功能軟件模塊。應用軟件從數(shù)據(jù)庫中獲取實時和歷史數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的計算與分析，獲得計算結(jié)果，實現(xiàn)相應的功能。用戶界面層是SIS軟件的最外層，主要由數(shù)據(jù)表現(xiàn)模塊組成，將應用軟件運行結(jié)果以友好的方式進行顯示，同時支持報表自動生成、歷史數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計、趨勢曲線生成等多種功能。 三、SIS應用軟件概述1、全廠生產(chǎn)過程監(jiān)控模塊生產(chǎn)流程監(jiān)視：系統(tǒng)對全廠生產(chǎn)狀況進行實時監(jiān)視，通過生產(chǎn)模擬圖、趨勢圖、棒狀圖和參數(shù)分類表等多種監(jiān)視方式實時顯示各單元機組及輔助車間等的主要運行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)。SIS監(jiān)視畫面

14、基本風格以各生產(chǎn)控制系統(tǒng)的原有畫面風格為準，適當添加了一些新的功能。   在客戶機終端上能查看實時工藝流程圖，這些流程圖包括各單元機組DCS、輔助車間控制系統(tǒng)等的畫面，顯示信息與各實時監(jiān)控系統(tǒng)的畫面同步。這些畫面是只讀的，任意操作不會影響DCS/PLC的正常運行。實時趨勢曲線：實時趨勢曲線功能主要提供用戶瀏覽數(shù)據(jù)趨勢的功能，為用戶提供了方便快捷的實時趨勢曲線查詢顯示功能?？赏ㄟ^下拉菜單選擇選擇不同的數(shù)據(jù)點，可在曲線圖中以多種方式顯示出在該時間段中該點的所有狀態(tài)，曲線圖可多級顯示以供不同的曲線相互比較，數(shù)據(jù)點的實時時間可隨意調(diào)節(jié)更改并不斷更新，在趨勢圖中可滑動時間光標以顯示不

15、同時刻該數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)，通過移動時間光標可在每一支筆上出現(xiàn)一個工具條提示，用以顯示數(shù)據(jù)值、時間、日期。歷史趨勢分析：對歷史數(shù)據(jù)庫中所記錄的所有數(shù)據(jù)都可以用曲線的形式顯示出來，以供參考和分析。提供的趨勢曲線控件功能強大，所有操作以C/S或/和Web方式進行。圖1為超溫歷史數(shù)據(jù)趨勢圖的一個實例。                          

16、;       圖1 超溫歷史數(shù)據(jù)趨勢圖報警：SIS報警功能模塊對DCS中設(shè)置的報警數(shù)據(jù)點以及其他系統(tǒng)中的重要數(shù)據(jù)點進行實時監(jiān)視。利用不同的顏色、閃爍、聲音等方式實現(xiàn)報警功能，報警消除后，數(shù)據(jù)點顯示恢復正常。    超限額運行時間統(tǒng)計：超限額運行時間統(tǒng)計功能可以查看任意區(qū)間內(nèi)某項指標超過報警限值運行的時間累計情況，包括查詢區(qū)間內(nèi)各小時超過報警值上限、下限的時間以及時間的累計。圖2為系統(tǒng)實時狀態(tài)與報警記錄列表的一個實例。       &#

17、160;              圖2  系統(tǒng)實時狀態(tài)與報警記錄列表在所有的客戶機上能查看實時或歷史的趨勢圖，并且滿足：（1）能訪問實時/歷史數(shù)據(jù)庫中所有數(shù)萬點標簽變量值；（2）開關(guān)量以1秒為刷新周期，0.1秒為分辨率；（3）以DCS的統(tǒng)一時標為時標，精度到秒；（4）顯示標簽可以任意組合，每畫面趨勢筆數(shù)達8根，各機組的數(shù)據(jù)可以同畫面顯示，其時鐘自然對齊分析；（5）開關(guān)量與模擬量可以同畫面以真實時間顯示，方便時序分析；（6）顯示最近5年以內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)，5年

18、以前的可通過還原指定備份得以查看；（7）時間坐標、每筆幅值、零點能方便改變與遷移；顯示方式能方便變換；（8）能方便地按需顯示與打印。在所有的客戶機上還能以指定的SQL實時擴展語法查詢數(shù)據(jù)，得到指定條件下一個或多個標簽的實時值系列、歷史值系列、統(tǒng)計值系列，時間累計值系列，并能方便地將這些值導入MS Excel或Word。報表：實時/歷史數(shù)據(jù)庫中保存著大量的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，根據(jù)預定的統(tǒng)計規(guī)則，自動生成班報、日報、月報和年報。生成經(jīng)濟性指標報表，供管理人員和技術(shù)人員分析、決策、保存使用。此外，根據(jù)用戶要求定制考核指標報表，以便管理人員做出公正合理的獎懲，激勵運行人員改進運行水平。提供方便快捷的報表查詢

19、功能，顯示和打印報表。（1） 運行報表運行報表為過程參數(shù)和中間計算參數(shù)的瞬時值，每小時記錄一次，以一個運行班為單位生成運行報表。圖3為日運行報表的一個實例。 圖3  日運行報表（2）班報、日報、月報和年報班報包含過程參數(shù)和中間計算參數(shù)的平均值、最大值、最小值、累計值等，統(tǒng)計參數(shù)在本班起始和終止時間的差值。數(shù)據(jù)來自實時/歷史數(shù)據(jù)庫，計算在操作站計算機完成。班報的統(tǒng)計周期為一個小時。日報、月報和年報的數(shù)據(jù)處理與班報相同，統(tǒng)計周期分別為一小時、一天和一月。         圖4為月運行報表的一個實例。

20、 圖4  月運行報表（3） 經(jīng)濟指標報表經(jīng)濟指標報表統(tǒng)計反映機組經(jīng)濟性的參數(shù)的累計值、平均值、最大值、最小值等，如某一機組當月主蒸汽流量累計值、當月主蒸汽溫度、主蒸汽壓力的平均值等。經(jīng)濟指標報表還包括機組性能計算、廠級性能計算和機組能損分析的相關(guān)計算結(jié)果。         圖5為機組各值經(jīng)濟指標月度報表的一個實例。 圖5  機組各值經(jīng)濟指標月度報表（4）考核指標報表考核指標模塊是為運行競賽而定制的報表。該報表對能反映機組性能的重要指標進行統(tǒng)計，并按一定的考核標準進行評分，組織

21、運行值之間、班組之間、機組之間進行經(jīng)濟指標的競賽，按照排名進行相應的獎懲，激勵運行人員改進運行水平。一般廠部每月進行分析，部門、運行值每周進行分析，班組每日進行分析，崗位當班進行分析。圖6為機組各值經(jīng)濟指標考核表的一個實例。 圖6  機組各值經(jīng)濟指標考核表（5） 報表打印需要進行報表打印的參數(shù)（模擬量、數(shù)字量、中間計算參數(shù)）均進入實時/歷史數(shù)據(jù)記錄。報表由運行員隨時召喚顯示和打印。2、機組性能計算分析及優(yōu)化運行模塊在線數(shù)據(jù)整合：隨著電力工業(yè)的發(fā)展，發(fā)電單元機組的參數(shù)越來越高、容量越來越大，其熱力系統(tǒng)及輔助設(shè)備也越來越復雜。為了保證電廠的安全經(jīng)濟運行，需要檢測的參數(shù)也大大增加

22、。雖然當前數(shù)據(jù)采集技術(shù)日新月異，數(shù)據(jù)的精度和準確性也越來越高，但仍然不能確保采集到的所有數(shù)據(jù)都是準確和有效的，尤其是對于火電廠高溫高壓高噪聲環(huán)境中的測點，所測數(shù)據(jù)的可信性不能保證。因此SIS系統(tǒng)中包含了數(shù)據(jù)整合的功能，對采集到的原始數(shù)據(jù)進行處理，為其它功能的實現(xiàn)提供最強有力的支持。SIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合功能主要完成三方面的工作：（1）保持采集數(shù)據(jù)的實時性和完整性（包括熱工測點和電氣測點）；（2）利用機組的特性知識，完成對原始數(shù)據(jù)的數(shù)值濾波等預處理、剔除粗差和有效性檢查工作；（3）利用數(shù)據(jù)之間的耦合關(guān)聯(lián)，完成對失效和缺失數(shù)據(jù)的修補工作?？傊?，數(shù)據(jù)整合可分為三個部分：數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)檢查和數(shù)據(jù)修補。

23、數(shù)據(jù)整合操作提供失效數(shù)據(jù)報告表和供實時計算使用的修補數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)整合維護實時數(shù)據(jù)的正確性和保證數(shù)值計算正常進行。    數(shù)據(jù)預處理：針對與性能指標計算及能損分析有關(guān)的實時數(shù)據(jù)進行合法性檢查；對關(guān)鍵和重要數(shù)據(jù)（電負荷、中低壓供熱抽汽流量、主汽壓力和溫度、再熱汽壓與汽溫、各級抽汽壓力和溫度、排煙溫度、排煙氧量、飛灰含碳、減溫水流量、主汽流量、給水流量等數(shù)據(jù)）進行濾波；對關(guān)鍵和部分重要數(shù)據(jù)（機組負荷、主汽流量、供熱抽汽流量、主汽壓力和溫度、再熱汽壓與汽溫、供熱抽汽壓力和溫度）進行速率計算及修正。    數(shù)據(jù)檢查：使用熱力學關(guān)聯(lián)（上下游關(guān)聯(lián)、左

24、右關(guān)聯(lián)、汽輪機分缸壓力流量關(guān)聯(lián)、汽輪機分缸通流效率關(guān)聯(lián)、各加熱器特性關(guān)聯(lián)、凝汽器特性關(guān)聯(lián)、煙氣溫度關(guān)聯(lián)、水泵特性關(guān)聯(lián)等）模型化方法，對數(shù)據(jù)進行模型化的合法檢查，對失效數(shù)據(jù)予以標識。數(shù)據(jù)修補：使用熱力學關(guān)聯(lián)如汽輪機分缸壓力流量關(guān)聯(lián)、汽輪機分缸通流效率關(guān)聯(lián)、各加熱器特性關(guān)聯(lián)、凝汽器特性關(guān)聯(lián)、煙氣溫度關(guān)聯(lián)、水泵特性關(guān)聯(lián)以及時間序列分析等模型化方法，完成對失效和缺失的數(shù)據(jù)進行修補。SIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合充分利用實時數(shù)據(jù)平臺的緩存功能，可以做到中間結(jié)果不保存，即計算中間結(jié)果不真正地保存到實時數(shù)據(jù)庫中，這樣大大減輕了實時數(shù)據(jù)庫的壓力，降低了存儲量，減少了存取數(shù)據(jù)的I/O次數(shù)，提高了系統(tǒng)的性能。性能計算：提供

25、在線性能計算功能，計算全廠總體性能、鍋爐、汽機、凝汽器、加熱器、過熱器和再熱器、空預器、泵與風機等設(shè)備性能指標。（1）電廠總體性能：負荷率、廠用電率、供/發(fā)電汽耗率、供/發(fā)電熱耗率、供/發(fā)電標準煤耗率、補給水率等；（2）鍋爐性能：主蒸汽流量、鍋爐輸入熱量、鍋爐效率、鍋爐總有效利用熱、鍋爐燃料消耗量、鍋爐標準燃料消耗量、過量空氣系數(shù)、爐管清潔系數(shù)、鍋爐煙氣側(cè)阻力、鍋爐空氣側(cè)阻力、鍋爐蒸汽/水側(cè)的阻抗等；（3）汽機性能：高壓加熱器抽汽量、高壓缸排汽流量、再熱蒸汽流量、汽機高壓缸效率、汽機中壓缸效率、汽機低壓缸效率、熱耗率、汽耗率等；（4）凝汽器性能：真空度、熱負荷、循環(huán)倍率、冷卻水流速、傳熱端差、

26、冷卻水溫升、對數(shù)平均溫差、理論加熱傳遞系數(shù)、實際加熱傳遞系數(shù)、清潔系數(shù)等；（5）給水加熱器性能：蒸汽進口流量、給水端差(TTD)、疏水端差(DCA)、管側(cè)壓降、殼側(cè)壓降、過熱蒸汽冷卻段出口汽溫、給水溫升值、投運率等；（6）過熱器、再熱器性能：壁式過熱器和再熱器的熱偏差、屏式過熱器和再熱器的熱偏差、高溫對流過熱器和再熱器的熱偏差、管外壁溫度、管壁平均溫度等；（7）空預器性能：煙氣側(cè)效率、X比、空預器效率、空氣側(cè)效率等；（8）泵性能：流量、揚程、效率、汽蝕度等；（9）風機性能：流量、全壓、動壓、靜壓、有效功率、內(nèi)功率、軸功率、內(nèi)效率、靜壓效率、全壓效率等。耗差分析：機組能損分析是在機組性能實時計算

27、的基礎(chǔ)上進行，以機組整體優(yōu)化試驗的結(jié)果為基礎(chǔ)，對影響機組的各項參數(shù)進行分析。機組能損分析又稱耗差分析，分析實際供電煤耗與設(shè)計值之間的差值。在設(shè)計耗差分析功能時，區(qū)分可控耗差和不可控耗差兩部分。（1）可控損失：主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、排煙溫度、煙氣含氧量、飛灰含碳量、廠用電率、凝汽器真空、最終給水溫度、各加熱器端差、過熱器減溫水流量、再熱器減溫水流量、空預器溫度、凝汽器補水流量、蒸汽流量，等；（2）不可控損失：再熱汽壓損、燃料發(fā)熱量、高壓缸效率、中壓缸效率、輔汽用汽量、機組補水率、凝結(jié)水過冷度、軸封漏汽量，等運行操作指導：依托實時/歷史數(shù)據(jù)庫平臺，以生產(chǎn)過程實時、歷史數(shù)據(jù)、廠級性能

28、計算和耗差分析結(jié)果為依據(jù)，提供運行操作指導功能，幫助運行人員改進機組經(jīng)濟運行水平。    根據(jù)實時、歷史數(shù)據(jù)和性能計算結(jié)果，監(jiān)視和分析實際性能值與目標性能值之間的偏差以及導致設(shè)備異?；驌p壞的參數(shù)的偏差，進行報警、給出維修提示，并在計算站、值長站上顯示。通過運行操作指導功能，系統(tǒng)除了可以列出所有偏差原因外，還能無需操作員干預自動判斷出產(chǎn)生偏差的最終原因。    基于機組耗差分析的結(jié)果，采用參數(shù)表格、棒圖、餅圖等形式顯示機組各分支耗差的基準值（應達值）、實際值（當前值）、耗差值與總耗差，形象地反映各耗差值之間量的大小，盈虧狀況，可直觀地提

29、示運行人員按各項耗差定量值去分析查找原因，指導運行操作，使機組在最優(yōu)工況下運行，達到運行效率最高、能耗最低的運行狀態(tài)。在/離線熱力性能試驗：機組熱力性能試驗是掌握機組熱力特性的重要一環(huán)。通過熱力性能試驗，取得各種特性資料，以便對機組的運行狀況進行監(jiān)督和分析，取得最優(yōu)運行工況的運行參數(shù)。但由于現(xiàn)場條件的限制，不少火電廠這方面的工作還不夠完善。究其主要原因是熱力性能試驗工作比較繁雜，試驗記錄及試驗數(shù)據(jù)的整理分析計算以及試驗報告的撰寫大多由人工完成，造成差錯率高，缺乏實時性與準確性，不能真實反映機組的實際熱力特性。    而在/離線熱力性能試驗，依托實時數(shù)據(jù)平臺為基礎(chǔ)，

30、不需耗費大量的人力和物力，將熱力性能試驗人員和生產(chǎn)管理人員從繁重的計算統(tǒng)計工作中解脫出來，所獲得的數(shù)據(jù)實時性強，準確性高。系統(tǒng)根據(jù)ASME等規(guī)范及水電部有關(guān)標準，提供鍋爐、汽輪機、空預器、凝汽器等設(shè)備的在/離線熱力性能試驗，并自動生成熱力性能試驗報告，使試驗結(jié)果及時指導生產(chǎn)。用性能分析實時系統(tǒng)采集并保存到數(shù)據(jù)庫的機組運行數(shù)據(jù)， 依據(jù)熱力性能試驗標準化的要求，依據(jù)ASME等規(guī)范及水電部有關(guān)標準，在指定的時區(qū)內(nèi)進行熱力性能試驗, 生成試驗報告。共計16種熱力性能試驗：（1）鍋爐正平衡試驗；（2）鍋爐反平衡試驗；（3）汽機簡化熱力試驗；（4）汽機標準熱力試驗；（5）加熱器、凝汽器端差與效率；（6）小

31、汽機效率試驗；（7）汽動給水泵試驗；（8）電動給水泵試驗；（9）循環(huán)水泵試驗；（10）凝結(jié)水泵試驗；（11）送風機試驗；（12）引風機試驗；（13）一次風機試驗；（14）機組供電煤耗及發(fā)電煤耗試驗；（15）鍋爐反平衡試驗；（16）性能試驗（上述全部試驗）。指標考核與統(tǒng)計分析：統(tǒng)計分析是指導電力網(wǎng)和電廠經(jīng)濟運行、考核計劃完成情況的重要依據(jù)，必須做到全面、準確、及時。小指標核算是統(tǒng)計技術(shù)在電廠的一種具體應用，小指標管理是根據(jù)電力工業(yè)的特點，將標準煤耗、廠用電率等大的計劃指標，按工種、設(shè)備、崗位層層分解成具體的技術(shù)經(jīng)濟小指標，井將其落實到部門、班值及個人，定期檢查與評比的一種管理辦法。小指標定值的高

32、低及其完成的好壞，直接反映運行人員的技術(shù)水平和管理水平。各電廠應按最合理的運行工況制訂在各種運行條件下的運行小指標定額，做為運行人員操作的依據(jù)，保證全廠有最經(jīng)濟的運行方式。要按專業(yè)管理與群眾管理相結(jié)合的原則，建立經(jīng)濟指標管理網(wǎng)，開展群眾性的運行指標分析活動。除專業(yè)人員必須經(jīng)常分析外，一般廠部每月進行分析，部門、運行值每周進行分析，班值每日進行分析，崗位當班進行分析。要組織運行值之間、班值之間、機組之間進行經(jīng)濟指標的競賽，及時公布指標完成情況，激勵人們的能動性，及時提出改進的措施，交流經(jīng)驗，共同提高。    指標考核與統(tǒng)計分析功能模塊實現(xiàn)小指標管理的計算機化，使其方

33、便易用、準確及時。通過對實時采集數(shù)據(jù)或人工輸入數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、計算和分析，獲得企業(yè)不同部門、不同層次的小指標數(shù)據(jù)，為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策、班值考核等提供依據(jù)。此外，指標考核與統(tǒng)計分析功能模塊班值運行數(shù)據(jù)分析和全廠綜合指標分析功能，并根據(jù)用戶要求定制各類小指標核算報表。機組性能統(tǒng)計主要有：班平均數(shù)據(jù)統(tǒng)計、各值經(jīng)濟指標月度統(tǒng)計、機組各值經(jīng)濟標考核統(tǒng)計和運行優(yōu)化管理綜合統(tǒng)計功能。針對機組運行中出現(xiàn)的異常情況，各值經(jīng)濟指標月度統(tǒng)計和運行優(yōu)化管理綜合統(tǒng)計中增加了用戶設(shè)定統(tǒng)計時間段的功能，統(tǒng)計前可以設(shè)定哪些班次參與統(tǒng)計，哪些班次不參與統(tǒng)計。由用戶決定月度統(tǒng)計中某幾個值不參加統(tǒng)計。各值經(jīng)濟指標月度統(tǒng)計和運行優(yōu)化管理

34、系統(tǒng)綜合統(tǒng)計除了按每臺機組統(tǒng)計外，還有兩臺機組合并統(tǒng)計功能。圖7為機組性能分析統(tǒng)計報表的一個實例。 圖7  機組性能分析統(tǒng)計報表指標考核與統(tǒng)計分析功能模塊具有以下功能：(1) 系統(tǒng)設(shè)置：進行系統(tǒng)初始運行參數(shù)和所需的一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的設(shè)置，包括：小指標類別定義：定義小指標的分類編碼及名稱，如鍋爐小指標、汽機小指標、電氣小指標、廠綜合指標等；   小指標定義：設(shè)置小指標的編碼、名稱及其基本屬性，包括計量單位、能耗額定值、類別等；   計算方法定義：定義計算類小指標的計算方法與公式編輯；   班值、班次設(shè)置：對目前

35、參與運行的各班值進行編號，錄入系統(tǒng)中，作為小指標考核的對象?？稍O(shè)置每個班次的開始時間及結(jié)束時間，以及班次的名稱等；   停運原因設(shè)置：停運原因可能包括可調(diào)調(diào)峰，計劃小修、非計劃臨時檢修等，在此處進行設(shè)置，并在停復役報表中可以選擇；   生產(chǎn)日歷：為每個班值進行排班設(shè)置，以圖形化的生產(chǎn)日歷的形式進行；   權(quán)限設(shè)置：設(shè)置使用系統(tǒng)的角色/崗位及每個角色/崗位的操作權(quán)限。(2) 數(shù)據(jù)維護：進行生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)的錄入、修改、保存、審批和瀏覽等操作。由于某些指標數(shù)據(jù)無法從控制系統(tǒng)中直接獲得，需要根據(jù)報表錄入系統(tǒng)中；另外，從控制系統(tǒng)中直接獲得的數(shù)據(jù)，

36、由于多種客觀原因有可能會發(fā)生數(shù)據(jù)偏差的問題，需要人工進行調(diào)整。因此在小指標核算系統(tǒng)中提供數(shù)據(jù)維護功能，使得有權(quán)限的崗位可以在系統(tǒng)中對小指標數(shù)據(jù)進行添加、修改、保存、刪除等維護。只有保證了數(shù)據(jù)源的準確，才能使得分析報表數(shù)據(jù)正確。數(shù)據(jù)維護功能包括：運行數(shù)據(jù)錄入：由班值數(shù)據(jù)錄入員通過系統(tǒng)界面進行班值運行數(shù)據(jù)的錄入；運行數(shù)據(jù)修改：對錄入錯誤的班值運行數(shù)據(jù)進行修改，此過程必須在數(shù)據(jù)審批前完成；運行數(shù)據(jù)保存：保存輸入或修改的日常生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)審批完成后，系統(tǒng)將無法對運行數(shù)據(jù)進行修改和存儲；運行數(shù)據(jù)審批：完成對日常生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)的審核和批準；運行數(shù)據(jù)瀏覽：對一定時間段內(nèi)的日常生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)進行查詢和瀏覽。

37、(3) 車間小指標核算：進行部門各項小指標參數(shù)的統(tǒng)計計算和分析，并對各項指標設(shè)立權(quán)重，進行班值的考核。  (4) 數(shù)據(jù)分析：進行生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，形成部門小指標數(shù)據(jù)和全廠綜合指標數(shù)據(jù)。           班值運行數(shù)據(jù)分析：對各個班值的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)進行橫向和縱向的比較分析，并以各種圖形方式進行顯示（包括直方圖、曲線圖、餅圖等）；全廠綜合指標分析：由計劃統(tǒng)計部門在各車間日常生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行全廠綜合性指標數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、計算和分析。對分析結(jié)果以各類報表的形式顯示（包括生產(chǎn)日、月、

38、年報等），并需要經(jīng)過審批流程。(5) 綜合報表：根據(jù)用戶要求定制并形成各類小指標核算報表。包括：電量報表；停服役報表；制粉系統(tǒng)運行時間、送風機啟停記錄、系統(tǒng)及線路不平衡率報表；其他用戶所需報表。3、動態(tài)設(shè)備管理模塊設(shè)備狀態(tài)檢測：狀態(tài)檢修與點檢定修是目前發(fā)電企業(yè)大力推廣的一種管理模式。傳統(tǒng)意義上的點檢已經(jīng)日漸不符合發(fā)電企業(yè)越來越高的管理要求，主要原因有：點檢數(shù)據(jù)無法海量保存、歷史數(shù)據(jù)分析不便、數(shù)據(jù)不能共享、設(shè)備的狀態(tài)檢測不能保證在同一工況、點檢員沒有測量所有相關(guān)參數(shù)的手段。所以，建立設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)的全部信息庫是解決真正意義上的點檢定修的唯一途徑。SIS的實時/歷史數(shù)據(jù)庫中配置設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)點，采集

39、并保存設(shè)備運行狀態(tài)信息。用戶可以方便快捷地切換到該設(shè)備所在的實時流程圖界面，查看該設(shè)備的當前狀態(tài)，以及該設(shè)備相關(guān)部位的當前運行數(shù)據(jù)，如溫度、壓力、流量、電流、電壓以及轉(zhuǎn)速等，及時地發(fā)現(xiàn)設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)或即將出現(xiàn)的一些問題故障，便于及時采取相應的措施解決問題或避免問題的出現(xiàn)。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測功能模塊根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)的實時信息，針對各種運行狀態(tài)參數(shù)，結(jié)合其歷史信息，考慮環(huán)境因素，采用專業(yè)的分析和判斷方法，評估其處于正常、異常和故障中的哪一種，并進行顯示和記錄，對異常狀態(tài)作出報警，并為故障診斷提供信息。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測功能模塊根據(jù)工藝系統(tǒng)和設(shè)備本體熱工測量參數(shù)的變化自動地對于主機和主要輔機設(shè)備的重要易磨損和泄漏部件進行監(jiān)測、判斷及計算分析。需要進行監(jiān)測和計算分析的項目至少包括：鍋爐爐管（包括水冷壁和過熱器、再熱器管）監(jiān)測，汽機推力瓦磨損監(jiān)測等。診斷信息能夠存儲、打印并能將故障點反映到值長站上的流程畫面中。    設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測為今后制定狀態(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)學模型，編制檢修計劃等項工作打下了堅實的基礎(chǔ)，具有長遠意義。鍋爐受熱面爐管溫度實時監(jiān)測及分析:(1) 實時記錄并計算受監(jiān)范圍內(nèi)爐管的金屬壁溫，并在超溫事件發(fā)生時進行聲光提示。(2) 能對受監(jiān)控范圍內(nèi)爐管超溫的頻次、峰值和時間等進行統(tǒng)計分