火力发电厂厂级监控的信息系统SIS.doc

火力发电厂厂级监控信息系统SIS北京华电天仁电力控制技术有限公司目录1 SIS的基本概念 11.1 SIS的产生背景 11.2 SIS 定义 21.3 SIS能为发电企业带来什么 31.4 SIS应用概况 62 SIS在火电厂自动化信息化系统中的位置 73 SIS主要功能 103.1 生产过程信息采集、处理和监视 1.13.2 经济指标、性能计算分析和操作指导 .1 3机组级性能计算和分析 1.33.2.2 厂级性能计算和分析 1.33.2.3 机组经济性指标分析 1.33.2.4 运行优化曲线和设备操作指导 1.43.3 运行调度 1.43.3.1 机组级运行调度 .143.3.2 厂级运行调度 143.3.3 系统监控方式 153.4 优化运行控制 1.53.5 设备状态监测和故障诊断 1.6设备状态监测 163.5.2 机组运行故障诊断 163.5.3 机组寿命管理 163.5.4 汽轮发电机组振动监测数据管理 163.5.5 金属状态检测监督 163.6 机组性能试验 173.7其它功能 1.73.7.1 发电厂远程技术服务网络的连接 173.7.2 机组仿真系统的连接 1.73.8 应用功能集成原则 171 SIS的基本概念1.1 sis的产生背景为了迎接新技术革命的挑战，20世纪80年代以来，人们把推进企业的信息 化和管理的现代化作为推进企业升级、 增强其核心竞争力的重要手段。

当前，我国电力工业正处于新的跨跃式发展时期， 同时，也面临着前所未有的挑战，主要表现在：① 电力体制改革使电力企业逐步走向市场化、 国际化，电力企业必须面对市场化的竞争② 对电力生产供应的质量与安全性提出了更高的要求特别是在电力供应相 对短缺的形势下，如何进一步降低设备故障率，减少非计划停运，保证电能供应 质量，对国计民生有着重要的意义③ 我国作为一个资源相对匮乏的国家，实施可持续发展战略是我国的必然选 择与发达国家供电煤耗率相比（200MW 以上机组320g/kW.h ），我国供电煤 耗有着很大差距（相差40g/kW.h以上）因此，降低我国发电煤耗、减少污染 排放、节源水资源，具有重要的意义④ 长期以来电力企业形成的计划经济经营管理模式需要经历不断的改革与 创新，包括引入先进的管理理念、管理模式和管理技术，并建立起与之相适应的 管理队伍1996年，原电力工业部颁发的《电力工业信息化九五计划与 2010年建设纲要》指出，电力工业信息化的指导思想是：⑴加速实现电力工业信息化，推动 电力工业经济增长由粗放型向集约形方向转变⑵以经济效益为中心，运用现代 化手段为电力工业从规划、建设、生产、交换到消费等全过程的经营活动提供优 质服务，为电力工业的科学决策提供服务。

⑶以市场需求为导向，适应电力工业 体制改革的需要，逐步为完善和发展中国电力市场经济体制提供必要的技术基 础《纲要》为我国电力工业的信息化进程指明了方向从20世纪80年代开始，DCS的普及和MIS的广泛应用，使发电企业的信 息化水平大幅度提高，缩小了与世界先进国家之间在电力企业生产管理和运行水 平上的差距，也为进一步提升电力企业的信息化水平和实现现代化管理奠定了基 础1997年，我国专家首先提出了火电厂厂级监控信息系统 （SIS）的概念和实现框架，明确工作的主要任务和目标2000年，国家经贸委颁发的《火力发电厂设计技术规程》（DL5000 — 2000 ） 规定：“当电厂规划容量为1200MW 及以上，单机容量为300MW 及以上时， 可设置厂级监控信息系统由此，在我国展开了 SIS的研究开发和应用的局面1.2 SIS定义火力发电厂厂级监控信息系统（SIS—Supervisory In formation System ）火力发电厂厂级监控信息系统是为火电厂建立全厂生产过程实时和历史数据平台、为全厂生产过程提供综合优化服务、实现生产过程实时管理和监控的信 息系统SIS以现有DCS （集散控制系统）、PLC （可编程控制器）及其它数据采集 控制装置为基础，以先进的计算机网络及数据库技术为平台，以若干运行优化软件为支撑，在全厂范围内实现生产实时信息的共享， 是生产管理与经营决策的基础，是提高全厂生产安全经济性的重要保证。

SIS是电厂自动化、信息化系统中的新概念，仍处于发展过程中因此，要 给SIS下一个确切的、完整的定义是困难的事实上，很多厂家生产的关于火电 厂监控、优化、管理的软件产品都具有SIS的特征，但从各自对应用的理解出发， 给出了特点鲜明的软件名称与定义一般来说，SIS具有以下基本特征：SIS是一个厂级监控系统SIS是生产过程优化系统SIS是生产管理系统SIS是一个信息系统企业信息化的关键是信息集成信息集成的基本观点一是强调一个企业的各 个生产环节是不可分割的，需要作为一个整体来考虑；二是强调生产各个环节可 以通过信息的采集、传递、处理加以控制与管理，也就是采用信息技术的观点信息集成的核心问题是网络、数据库和软件，其中软件包括系统软件和功能 软件SIS的基本结构就是网络+数据库+软件如果进一步把电厂中的 DCS +SIS+ MIS视为一个系统，仍然是网络+数据库+软件，是一个典型的信息集成 系统其中，网络、数据库、系统软件是基础，功能软件是核心，是关键1.3 SIS能为发电企业带来什么鑼建立全厂统一的生产信息平台发电厂中有多套自动化信息系统，由于各台机组、各控制系统之间相对独立， 致使信息不能共享，机组与机组之间、一台机组的各个辅助系统之间存在信息孤 岛。

SIS为消除信息孤岛问题提供了完善的解决方案全厂各台机组和各辅助车 间的生产网络通过网络接口与监控信息系统相联， 实现生产数据的完全监视与长期保存生产和管理人员能够及时获取各个机组和子系统的运行参数， 监视设备的运行情况，提高电厂生产和管理的信息化水平鑼实现数据的深层次加工和提炼，使您快捷得到所关心的信息现代大型发电厂每时每刻都在产生大量的数据， 然而这些数据后面到底隐含 着哪些有用的信息？SIS通过对设备（系统）原始数据的提炼、加工、处理，将其转化为具有一 定意义的信息，如：当前机组运行在什么状态？还有多大的安全余量和经济潜力？主要部件需要在什么时候维修或更换？当前运行成本是多少？同时，SIS还针对发电企业特点，设计了高效的信息发布系统，使使用者能 够在最短的时间内找到自己所关心的信息，且信息发布界面是可以按角色定制 的鑼以提高运行经济性为目的的优化操作指导系统目前我国发电机组生产运行水平还不高，供电煤耗与世界先进水平还有较大 差距（200MW以上机组统计相差约60克标煤每千瓦时），节能潜力巨大SIS 通过机组及厂级性能计算与分析，实时找出引起当前煤耗偏高的原因，如运行参 数调整问题，设备检修问题，系统设计问题等，并将其划分为运行可控、检修可 控和不可控损失，以便针对性的给出运行或检修指导， 从而大大提高机组运行经 济性。

鑼快速分析设备系统故障，及时给出设备风险评估和智能预警火电厂拥有数量众多、类型复杂的主、辅设备保证设备的安全稳定运行是 生产管理人员最关心、花费时间和精力最多的问题， 但也是故障最多、处理起来 最困难的问题SIS采用先进的数据融合技术实现设备系统故障的快速导出、故障分析与诊断、故障预测与预警：若发生故障时，能够快速导出其故障首出，保护动作顺序，相关参数越限状 态，实现对故障进行快速分析，缩短故障分析处理时间；综合分析故障前后相关信息，结合设备（系统）模型及运行专家经验，给出故障原因，指导故障维修；设备风险评估和智能预警对设备系统存在的风险和隐患及时提醒， 对设备发 生的劣化性提前预警，有效防止设备损坏和突发事件的发生， 充分保障设备和机 组的安全性鑼提高设备检修水平，降低生产成本引入实时数据的设备动态管理先进技术， 突破传统点检定修的概念，实现真 正意义上的设备状态检修，大大降低生产成本1.4 SIS应用概况SIS概念提出后，SIS伴随着我国电力工业及电力自动化的发展逐渐进入了 一个高速成长的阶段到目前为止，国内投入运行的 SIS项目已达10余个，在建SIS项目已达几 十个新建机组几乎全部设计了 SIS。

SIS的开发、应用出现了欣欣向荣的局面， 极大地促进了我国电站自动化、信息化建设为使SIS在我国健康发展，国家发改委 2003年873号文“关于下达2003 年行业标准补充计划的通知”，确定由电力行业热工自动化标准化技术委员会委 托西安热工研究院和华北电力大学编写火电厂厂级监控信息系统技术条件2004年6月21日，中国电机工程学会和国家电网公司科技信息部在天津 市蓟县召开了我国第一个SIS技术鉴定会，对由华北电力大学（北京华电天仁电 力控制技术公司）和天津大唐盘山发电有限责任公司联合研制开发的 "火电厂厂级优化控制和管理系统（SIS）"进行了技术鉴定中国电机工程学会理事长、原 国家电力公司副总经理和热工自动化领导小组组长陆延昌任主任委员 副主任委员由中国电力投资集团公司副总经理张晓鲁、清华大学教授 /院士倪维斗、国家电网公司刘建明主任、电力行业热工自动化标委会主任委员侯子良教授组成 该系统通过了清华得实公司的安全评估，北京市电子产品质量检测中心的软件产品 登记测试，公安部计算机信息系统安全产品质量监督检验中心对康派安全网通测 试，以及鉴定委员会测试组的测试该项目以高评价顺利通过鉴定，标志着 SIS发展进入了一个新的里程碑。

《火力发电厂厂级监控信息系统技术条件》（送审稿）审查会召开2004年7月7日，电力行业热工自动化标委会在京组织会议对《火力发电厂厂级监控信息系统技术条件》送审稿和《火电厂厂级监控信息系统实时 /历史数据库系统基准测试规范》预审稿进行了审查会议通过的《技术条件》和《测 试规范》，明确了 SIS的技术内涵与外延，不仅为SIS厂商指明了技术发展方向， 也使用户更为了解SIS，为SIS更为有效的应用和规范 SIS市场打下了坚实的基 础2 SIS在火电厂自动化信息化系统中的位置电厂信息化层次结构可以简单归结为三层： PCS, SIS, MISPCS（ Process Control System ）为生产过程控制系统，处于信息化的底层，一方面完成生产过程的监视与控制，另一方面还负责收集生产过程数据，向上一级传送PCS层典型的装置有DCS （ Distributed Control System —分散控制系统）、 PLC 等功能SIS中的原始数据或运算结果可以直接在本层终端上显示，也可上传到（Programable Logic Controller —可编程控 制9器）、NCS （ Network Con trol System —网络 控制系统）等。

SIS为监控信息系 统，从PCS接收信息， 完成信息存储、分析，生 产监控和管理、运行优化计 划 管 理燃 料 管 理物工 程理人力资源管理财 务 管 理S生产过程监视经济性计算分析优化操C、运状 态 检 测 与 诊 断其它功能、LX「统卩生MIS网络显示使用，或下传到PCS中参与控制MIS ( Man ageme nt In formation System )为管理信息系统，包括人员管理、物资管理。