摘要：本文介紹了葦電公司發電生產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、發電廠數字化建設的意義
　　
　　近年來隨著電力體制改革的深入，全國都在全面推行“廠網分開，競價上網”，而五大發電集團成立及眾多獨立發電公司的崛起也使得電煤資源供應緊張的局面進一步加大；另外，在國家層面上對發電企業的環境保護要求也日益提高，需要對外傳送大量的環保數據。這一切都對發電企業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、專業的技術手段，連續地對電廠的運行狀況和生產環境進行監測（控）、優化、診斷和評估。這就需要建立“火電廠廠級監控信息系統SIS（SupervisoryInformat*teminplantlevel）”，該系統是主要為電廠建立全廠生產過程實時/歷史數據庫平臺、為全廠實時生產過程提供綜合優化服務的實時生產過程監控和管理信息系統，能夠起到節能降耗，保安增效，提升企業競爭力的作用。當然還可以更進一步地與管理信息系統（Management Information System、簡稱MIS系統）一道，真正建立起一個數字化的電廠。
　　
　　隨著DCS系統的大規模應用、計算機及其網絡技術的發展向我們展示了新的前景，正是在這種背景下，1997年國內就提出了“電廠自動化設計新思路”，隨后，被國家電力公司確定為電力行業火電廠自動化新政策；2000年國家經貿委頒發的《火力發電廠設計技術規程》明確規定：當電廠劃容量為1200MW及以上，單機容量為300MW及以上時，可設置廠級監控信息系統；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月神頭發電廠成功投入了全廠AGC負荷調度，取得了明顯的安全經濟效益；2004年10月《火力發電廠廠級監控信息系統實時/歷史數據庫系統基準測試規范》（DRZ/T02-2004）發布；2005年2月14日國家發改委以2005年第7號公告發布我國首部SIS標準《火力發電廠廠級監控信息系統技術條件》（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）自動化，發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代化，廠級監控信息系統（SIS）和管理信息系統（MIS）的建設迅猛發展。
　　
　　3）包括機組級DCS、輔助車間（系統）級PLC以及廠級SIS和MIS在內的全廠信息共享的計算機網絡形成，實現了所謂的管控一體化。
　　
　　這其中SIS系統作為管控一體化的橋梁起到了巨大的的作用：下聯過程控制系統（DCS、PLC、SCADA數據采集與監控等），上聯信息管理系統（MIS、ERPEnterpriseResourcePlaning,企業資源計劃等）其作用可見下圖示：
　　
　　SIS系統不僅僅是全廠生產過程實時/歷史數據庫平臺，還可以包含多種軟件，能夠完成的功能有：
　　
　　全廠生產過程監測：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、全廠發電煤耗率、全廠供電量、全廠發電量、全廠廠用電率、發電機電壓品質、全廠燃煤量、全廠燃油量、全廠補給水量、全廠汽水品質指標、全廠輔助用汽量等。
　　
　　經濟指標計算和分析：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、凝結水過冷度、軸封漏汽量等。
　　
　　運行方式優化操作指導：
　　
　　1）依據廠級和機組級性能計算和分析結果，以運行效率zui高、煤耗率zui低為目標，提出機組優化運行方式、優化運行參數等，使機組運行在*工況。
　　
　　2）除塵器、鍋爐吹灰器等的運行優化。
　　
　　3）設備操作指導可有高壓調門開度、送風機擋板開度、燃料風擋板開度、燃盡風擋板開度、磨煤機運行方式、循環水泵運行方式等；
　　
　　運行調度：
　　
　　1）機組級運行調度：根據全廠主、輔機投入和運行狀況，提出機組運行方式和停運建議；根據負荷預測以及輔機安全經濟運行狀況，提出輔機出力大小或者運行方式的建議。
　　
　　2）廠級運行調度：全廠負荷調度應有實時負荷調度和時段負荷調度兩種方式，需具有三種運行模式：手動模式、自動發電控制（AutomaticGenerationControl，簡稱AGC）模式和96/288點負荷曲線模式；根據全廠主、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安全的條件下，以全廠zui大收益為目標，進行*化的負荷分配；輔助車間及系統的調度功能可包括輸煤、循環水、化學水、凝結水及凝汽器清洗的調度等。
　　
　　3）運行調度方式：開環指導方式的控制指令和閉環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級診斷（參數劣化分析），設備級診斷，系統級診斷三個層次，并提供具體對策和處理措施，指導運行調整和相關處理。
　　
　　設備壽命計算及管理：可包括對過熱器、再熱器、汽包、高溫聯箱、主蒸汽管道、再熱蒸汽管道、汽輪機轉子、汽缸等機組主要設備和部件的金屬材料老化狀態進行檢測與監督，預測部件的老化程度和老化速度、評估機組關鍵部件的壽命損耗及剩余壽命、失效時間及失效后所產生的風險大小，提出綜合的分析和建議。
　　
　　二、葦湖梁電廠數字化進程
　　
　　作為數字化電廠管控一體化的應用基礎就是要形成包括機組級DCS、輔助車間（系統）級PLC以及廠級SIS和MIS在內的全廠信息共享的計算機網絡。葦湖梁發電廠這些年經過大力改造，兩臺機組控制（包括輔機程控、脫硫系統、循環水、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系統的應用，選擇了組網方便的同一種DCS系統（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、熱網系統（含#1熱網、#2熱網）按照域的方式連接起來，不僅能為本廠的SIS系統提供數據，而且通過SIS系統向集團公司傳輸電力生產的實時信息，并通過全廠遠程終端設備（RemoteTerminalUnit，簡稱RTU）向中調進行信息傳送。具體數據流向為：#1機組數據通過#1機網關機傳輸至網控，#2機組、脫硫系統數據通過#2機組網關機傳輸至網控，兩路數據匯總后傳輸給集團公司；中調所需的數據由熱網工程師站傳輸給電氣RTU遠動裝置，由RTU向中調進行數據傳輸。
　　
　　各系統間通過域的方式進行級聯后，目前主要應用于耗差系統的監控，在耗差系統內不僅可以監視到#1、#2機組以及脫硫系統的主要運行參數，還可將集團公司內各燃煤火電機組的耗差指標進行分析計算，將不同容量機組納入到同一平臺，進行對標排名，以便通過分析耗差對標數據，認真查找生產管理差距，加強設備治理和運行管理水平并結合機組負荷及時調整系統運行方式，嚴格控制主汽溫度和壓力、給水壓力等壓紅線運行，不斷提高生產管理水平。
　　
　　三、葦湖梁電廠數字化建設的其他應用
　　
　　1．脫硫系統監控：葦湖梁電廠脫硫系統采用兩爐一塔配置，在實際操作中，脫硫系統運行人員需要隨時監控兩臺主機的爐膛負壓、負荷等數據，而主機人員需要監視脫硫系統的增壓風機運行情況及增壓風機入口壓力的變化以便做出相應的調整。為此，熱工人員利用DCS系統域的特性將這些參數實行共享，將運行人員需要的參數顯示到操作員畫面上，有效地提高了運行人員聯合操作的水平。
　　
　　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便可以實現整套系統的GPS校時功能。
　　
　　5．數據監視功能：利用DCS組態，可以將隨時隨地其它域的數據共享到任意操作員界面上，方便運行人員的監視。
　　
　　四、今后發展方向
　　
　　提高DCS系統對鍋爐汽包水位測量、飛灰可燃物在線分析、煤質在線分析、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系統功能軟件的功能，為進一步提高數字化電廠的應用水平而努力！