智慧电厂信息系统功能方案.doc

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1、智慧电厂信息系统功能方案1.1. 生产管理部分功能方案是在“统一规划、融合设计、分步实施、注重实效”指导思想下，对智慧电厂的生产信息与管理信息进行再思考、再设计，打破传统信息化系统的人为数据分割，根据应用功能的关联性和管理的需要，进行融合设计，形成以下五大功能部分。1.1.1. 运行工况监视与查询应包括：数据采集、过程监视、事件记录、实时趋势显示、历史趋势显示和数据查询、实时报警、数据回放、自动报表六个部分。数据采集对底层控制系统生产过程数据进行采集，统一时标、描述、量纲，在实时/历史数据库中记录生命周期的运行过程信息。功能如下：l 该模块提供API、OPC、ODBC、COM、TCP/UDP、

2、RS232/485等丰富技术的通讯接口功能，采集各类型生产控制系统实时数据；l 数据库标签编码方式、描述、测点量纲等均采用与电厂一致的方式； l 数据采样间隔时间为秒级，以满足过程监视和分析计算的要求为准；l 数据采集的测点范围应满足过程监视和分析计算的要求，可实现灵活组态；l 应提供数据接口的采集状态监视、测点配置等维护功能，便于系统管理和维护；l 应提供完善的数据缓存功能，以保证数据的完整性和连续性；l 应支持多种标准通讯规约、私有通讯协议及常用关系数据库；l 数据采集平台软件应提供开放式的 I/O 驱动程序接口开发包，可以供用户自行开发 采集驱动程序以进行接口功能扩展，且开发过程简单，代

3、码标准、易调试，开发周期短，开发的驱动程序稳定、可靠；l 采集系统数据应支持多种实时/历史数据库的数据写入，包括PI、eDNA、VeStore、iH、Agilor、Insql、InfoPlus、PHD等。另外，采集系统数据转发平台也提供了转发驱动开发包，用户可以针对特定数据库快速开发出适合自己的数据转发模块。过程监视对全厂生产状况进行实时监视，通过生产流程监视图、趋势图、棒状图和参数分类表等多种监视方式实时显示各单元机组及辅助车间的主要运行参数和设备状态。可以在各终端上对各生产流程进行统一的监视和查询，实现生产数据信息的共享。针对运行操作、生产管理及设备管理人员的不同要求，提供了多种完善、灵活

4、的显示方式，对生产过程进行有效的监控，指导相关人员完成生产过程、系统或设备分析，更好地进行操作调整与管理决策。功能如下：l 提供B/S模式的Web画面展示功能，且画面的切换和刷新速度很快；l 具备丰富的过程画面显示功能：包括流程图、趋势图、棒状图、饼图、参数列表、实时仪表盘、实时动画、等功能强大美观的显示方式，以形象、直观地显示生产运行工况。l 提供过程画面灵活高效的导航组织功能；l 通过鼠标可点击画面的任何测点形成趋势。l 在过程画面浏览的同时可方便查看测点的相关信息；l 能实现过程画面的历史回放，从而协助进行事故过程的分析。l 可定义用户关心的主要画面进行巡视。l 可以通过用户自定义的编程

5、实现各种复杂的显示效果。l 图形、曲线及数据打印功能。l 能实现统一的界面展示方式，对所有工况监视画面，提供完善的权限管理、配置管理功能；制作的画面具有统一的界面风格，美观大方。l 应具有极强的扩展性、开放性。画面可随意放大、缩小、旋转且不会失真。l 需提供灵活的画面绘制与组态功能，提供丰富的基本图元及绘制操作功能提供专业的图元库。l 需提供功能强大的后台脚本引擎，可以根据需要灵活配置各种动作和效果，脚本库能够根据需要扩充，可以实现用户丰富的图形展示和交互需求。l 需具有图形组态功能和图形库，可方便生成各种内容丰富、界面友好的图形画面；l 能与国内外各种主流实时/历史数据库无缝连接，通用性强，

6、节约投资，方便系统扩充；事件记录该软件实现如下主要功能：l DCS操作员站事件记录的保存l 事件记录的浏览l 事件记录的查询l 过程报警事件l 操作员站操作事件及其它系统事件l SOE事件l 事件记录打印机接口方式l 操作员站事件记录文件下载方式实时趋势显示趋势分析模块从数据库系统获取实时及历史数据，可以根据标签号、标签描述等进行精确查询（模糊查询）实现方便快捷的参数趋势调用，还具有参数的历史回放、参数曲线生成比较、多种趋势显示方式等功能。功能如下：l 系统可实现多种形式的趋势显示和功能，能满足不同的层次人员的应用需求；l 支持各种复杂的组合计算；l 支持将多个趋势灵活组织在一起进行分析的能力

7、；l 模块具有很好的组态性和开放性，功能灵活、方便；l 系统预定义的趋势：提供了趋势预定义功能，以趋势组的方式将重要的、各层管理者共同关心的数据点趋势进行组织，放在公共区域中，授权用户均可访问这些事先定制好的趋势；l 即点即得趋势：提供在监视画面上直接利用鼠标点击产生趋势的功能，可不同画面中的多条趋势组合到一副趋势图中；l 用户自定义趋势：授权用户可以根据自己关心的信息测点进行组织，并保存到自己的工作区域内，测点的组织允许用户按树形方式进行；l 支持完善的趋势显示、分析功能，可满足快速查看趋势的要求，也可以对数据进行深入细致的分析。数据查询以列表、曲线等方式查询实时/历史数据库中的归档数据，并

8、可方便地按时间/标签检索某一时间段内有关参数的变化情况，譬如生产指标、设备状态、操作记录等。功能如下：l 应可按一定时间间隔检索各机组全部或部分数据，包括过程参数、设备状态、报警信息、操作指令等；l 归档数据应可以从任意一台客户机上授权后检索，检索方式应包括按时间段、按数据标签、按报警情况、按数值、按状态等，以及上述各项的组合（与、或）。 报警管理通过一体化平台后台脚本引擎，实现按照预设规则定期自动判断告警触发条件，当符合条件时生成告警信息，通过不同的方式如对话框、短信等方式提示用户。从而将实时/历史数据转化为运行管理相关的告警信息。功能如下：l 所提示的信息应包括告警内容、告警时间、告警责任

9、人、责任人联系方式等必要的信息，便于用户及时处理故障；l 报警功能依托于后台脚本引擎，分析算法能够实现方便的扩展；l 报警的发布方式具有多种方式，包括对话框、短消息等，并且可以针对每一个告警设定权限，方便告警责任到人；l 提供历史报警信息历史查询，方便查询历史告警记录；l 一体化平台架构，纯B/S方式访问。8.3.1数据回放数据回放部分能实现历史某一阶段的快速回放，从而帮助用户分析设备运行情况和查找故障发展和演变过程。功能如下：l 能够结合系统内任一过程画面展示的内容，查询其中各参数历史某一时间段的演化情况，真正实现运行快照连续再现。l 能够认为调整回放数据精度，最细可以实现每秒取样的精度；回

10、放播放能够实现快放、慢放、定格等操作；能够随时看到历史回放的具体时刻，为用户分析提供了最大便利。l 能够将取样的数据导入/导出为文件，便于拷贝、转移以及后续分析时使用。自动报表针对现代电力企业的管理特点和需求，根据需要灵活方便地生成各种统计报表。该模块的主要功能包括：l 报表配置功能：通过Excel报表模板文件，定义报表的样式，通过xml配置文件，对Excel报表单元格进行测点信息的配置。l 报表发布配置：可以对报表进行分组、分类，然后发布到B/S和C/S。l 定时报表生成服务：可以灵活配置自动生成报表的时间和策略，支持日报（每天生成一次）、月报（每月生成一次）、年报（每年生成一次）。l 支持

11、多种报表，包括：运行报表、班报、日报、月报和年报、经济指标报表、考核指标报表等类型的报表。l 报表发布功能：可以通过B/S进行发布，方便用户浏览、查询、下载、生成、删除和修改报表。l 具有强大的报表组态功能：可以定义报表的计算类型、样式、计算模式等，从而形成各种不同需求的报表。l 强大的后台脚本引擎的支持，可以实现复杂的报表统计算法。l 制作的报表美观、实用。1.1.2. 运行统计与考核该模块应该具备使运行人员在监盘调整的同时能清晰地看到自己所管辖机组和所在单元各项指标的完成情况，以及各岗位人员在此指标下的个人收入状况。同时各级管理人员随时可看到运行机组的参数及奖罚情况，以其指标得分情况分析判

12、断各运行值别的工作质量。把运行人员-机组主要参数-个人收入之间通过运行考核系统紧密地结合在一起。 具体功能如下：l 应具有灵活多样的设置功能，可以满足不同现场情况对于该功能模块的不同要求。在绩效考核的内容、方式、方法设置方面，提供完善的前端界面和灵活的设置手段。可以满足多个机组、多个指标、多种方式近乎随意的设置，最大限度的保证系统应用的简便、快捷。l 能对每个测点数据进行验证，以校验测点数据是否有效，从而确保考核结果的准确无误。l 根据指标考核周期，系统自动进行数据采集与处理，并实现指标计算、考核评分，最后保存指标考核数据。l 支持免考时段设置和手工录入数据，能对任意指标任意时间段进行重新考核

13、，确保考核数据的正确 。l 采用实时考核的方式，实时计算指标最优运行区间，达到实时指导的效果；支持定时（每月）和动态考核模型调整(如指标目标值)，及时反映机组当前所能达到的最佳工况l 支持不同工况（如负荷）下指标目标值的计算，算法包括经验公式法、插值法和定制的任意算法 。l 支持批量和单个考核条件的设置（如负荷率大于50%），支持考核区间划分评分和得分公式评分等 。l 支持指标实时值、平均值、最大值、最小值、增量值、积分值等多种考核数据类型，支持自定义算法 。l 能够根据倒班表和值班时间表进行统计查询，实现各个指标、指标总分的排名，包括每个机组的各个值次的排名、每个单元各个值次的排名、所有机组

14、各个值次的排名等。l 能根据月度奖金和奖金分配规则，按指标考核的排名先后分配各部分奖金到各个岗位，最后分配到各个运行人员。结合指标的实时考核与实时排名，可以实现奖金的实时计算和展示。l 支持全面的精细统计查询。（2）考核内容要求：l 安全性考核：基于安全性的考核，如为防止设备受损的参数（主汽温、汽压、炉膛负压等）越限情况（次数、强度、极值等）考核；可以按值、天、月、季、年等方式分别查询，形成各种报表，方便对运行的监督管理；也可以根据用户需要，可将其转换为量化考核指标。l 经济性考核：基于经济性的考核，如运行小指标考核、经济指标考核等；将标准煤耗、厂用电率等大的计划指标，按工种、设备、岗位层层分

15、解成具体的技术经济小指标， 并将其落实到车间、班组及个人，定期检查与评比。1.1.3. 性能计算性能计算模块利用高效有序的数值计算引擎，对面向具体设备、系统、机组搭建的性能数学模型模块进行在线计算，量化其各项性能参数，从而达到性能监测的目的。性能计算主要包括机组级指标计算和全厂指标计算：机组级性能计算指标包括：反平衡锅炉热效率、排烟热损失、化学未完全燃烧热损失、机械未完全燃烧热损失、散热损失、灰渣物理热损失；空气预热器漏风率、空气预热器效率；给水泵汽轮机用汽量、辅汽用汽量、轴封漏汽量、汽轮机的各段抽汽流量；正平衡和反平衡的发电标准煤耗、正平衡和反平衡的供电标准煤耗；汽轮机热耗率、汽轮机内效率、

16、高压缸效率、中压缸效率、各加热器上下端差、机组补水率、凝结水过冷度、凝汽器端差等；厂用电率；主要辅机电耗率；主要辅机的单耗。对于供热机组，计算指标还包括：供热量、 供热比、 热电比、 供热煤耗等。厂级性能指标包括：全厂发电量、全厂厂用电量、全厂负荷率、全厂热耗率、全厂汽耗率、全厂供电煤耗、全厂发电煤耗、全厂厂用电率、全厂补水率、全厂锅炉效率等。对于供热机组，计算指标还包括：全厂供热量、供全厂热煤耗等。1.1.4. 耗差分析耗差分析模块针对热力系统设计、设备状况、运行环境（负荷和背压）、运行方式及控制水平五大类原因造成的煤耗偏差做出精确分析。耗差分析包括可控耗差和不可控耗差指标计算。可控耗差包括

17、：主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热汽温度、锅炉排烟温度、烟气含氧量、飞灰含碳量、给水泵汽轮机用汽量或者电动给水泵用电量、厂用电率、凝汽器真空、锅炉给水温度、各加热器端差、过热器减温水流量、再热器减温水流量。不可控耗差包括：再热器压损、燃料发热量、高压缸效率、中压缸效率、辅助蒸汽用汽量、机组补水率、凝结水过冷度、轴封漏汽量等。1.1.5. 运行优化应包括：工况分析、吹灰优化、锅炉燃烧优化、凝汽器冷端优化、启停优化五个部分。（1）工况分析该模块能记录典型工况下主要参数、设备状态及效率等；典型工况分析与建模；通过工况分析模块对各机组运行情况进行查看、分析，以数据、图表的形式向用户展示查询、分析的结果，从

18、而辅助运行人员进行最优的运行操作指导。具体功能如下：l 自动建立机组在不同煤质和环境下的，负荷40MCR、50MCR、60MCR、70MCR、80MCR、90MCR、100MCR的典型工况数据库；l 实时运行工况与历史最优工况进行全方位地对比分析，找出当前工况与历史最优工况的差异，找出经济性、安全性、环保性指标最优的情况，从而作为运行优化的辅助指导；l 方便地查询历史的最优工况情况；l 提供很强的工况趋势分析功能，可以对不同的工况进行深入分析，以掌握机组运行的各种规律；l 可以和试验工况和设计工况进行差异对比和分析；l 软件使用方便，提供很强的配置和组态功能。l 对于运行优化的决策有指导和辅助

19、决策价值。（2）吹灰优化对各主要对流受热面的积灰结渣，锅炉炉膛出口温度进行在线监测和分析计算，并实时显示分析结果。同时以机组设计和正常运行工况为基准，从炉膛清洁度对机组效率影响的角度定量查找机组运行能耗率高于设计能耗率的原因，从而为系统设备的维护，检修以及运行参数的调整提供指导和决策，实现锅炉受热面的优化吹灰和锅炉炉内燃烧工况运行指导，最终达到节能降耗、提高机组运行经济性和安全性的目的。具体功能如下：l 能实时监测准确显示热效率及各项热损失；l 能实时监测准确显示各受热面的污染率；l 提供的吹灰优化指导，避免该吹时不吹、不该吹时继续吹扫的不合理吹灰方法能对现场减少爆管，提高安全运行性能有很好的

20、帮助；l 能实时监测准确显示锅炉内部的烟气温度分布；l 能实时监测准确显示不可信测量参数显示；l 能准确显示实时数据和历史图形、曲线；能够实时对机组运行、监测参数和计算结果等进行储存，查询及统计报表。l 提供对锅炉受热面：锅炉炉膛、屏过、高过、高再、低再、低过、省煤器、空气预热器等全面的锅炉污染率监测；l 实现各受热面污染程度的量化和“可视化”。通过提供受热面“污染率”界面显示，能够根据受热面积灰特性和运行状况，实时准确反映炉内各受热面污染状态并对实时对运行人员提出优化吹灰指导；（3）锅炉燃烧优化可从机组硬件测量设备、优化模型和闭环控制三个方面进行综合开发。对煤粉管道进行相应改造，在磨煤机出口

21、煤粉管道上加装煤粉分散器和相应的控制阀门装置或者加装煤粉流量平衡阀，优化煤粉从磨煤机到燃烧器的分布，准确地平衡煤粉和空气流量，改善煤粉分配，提高锅炉性能；引进国外先进的测量器件对风、粉、煤、灰等参数进行精确测量，为燃烧优化控制系统的成功运行奠定坚实的基础；可采用基于工况划分的数据建模方法建立锅炉燃烧模型，通过最佳运行模式规则的数据挖掘，寻找最优化工况（低NOx燃烧工况），智能地选择合适的锅炉控制参数的组合模式，以此为基础优化现有DCS控制逻辑，采用规则控制替代现有的反馈控制，达到NOx排放与锅炉效率二元优化目标的最优化闭环控制。（4）凝汽器冷端优化在凝汽器真空耗进行综合分析，在分析机组冷端总耗

22、差值的基础上，对汽轮机冷端系统，包括凝汽器、冷却塔、循环水泵、汽轮机低压末机组等子系统的数学建模的基础上，实现各子系统的运行状态监测、定速循环水泵运行方式、最佳真空的定值优化等功能。（5）启停优化 能对机组启停参数及操作过程的分析，对照有关设备和系统标准曲线参数进行启停评估，建立不同工况下的启停优化方案，指导运行人员以最经济最安全的方式进行操作。主要功能包括：l 可以实时对比当前启停过程和历史最优、标准启停过程存在的差异；l 可以分析历史启停和历史最优、标准启停过程存在的差异；l 提供完整的启停过程各项消耗的统计结果；l 可提供启停过程的评估，包括机组启动时间、辅机启停时机、曲线、燃油、厂用电

23、、金属超温等。1.1.6. 负荷优化分配传统的自动发电控制（AGC）是根据中调负荷指令来调整单元机组的出力。随着电力市场的发展，发电企业在机组负荷分配方面将有一定的自主权，以利于全厂整体效益的提高。在此背景下，中调下达的负荷指令将不是针对单个机组，而是针对全厂的总负荷指令。负荷优化分配模块在保证机组安全和满足电网负荷要求的前提下，通过综合分析进行负荷二次分配。最大限度地减少机组主、辅机设备的寿命损耗，降低全厂供电煤耗，以提高全厂的运行效率。主要功能包括：l 负荷指令的接受功能：支持操作员输入指令模式、96/288点负荷曲线模式和NCS、AGC或其他生产调度指令三种运行模式。l 能对信号判断与故

24、障处理功能，避免出现错误的负荷调度；l 具备准确实用的煤耗特性曲线确定方法，通过优化统计方法实现机组煤耗率特性曲线的准确评估方法；l 充分考虑机组出力限制，实现多约束条件下极值求解问题；l 多种约束条件下的动态规划负荷优化分配算法。l 结合机组主、辅机运行状况及其他安全因素，利用科学的分配方法，在保证机组安全和满足电网负荷要求的前提下，通过综合分析进行负荷二次分配。l 自动生成各台机组的运行负荷曲线和负荷分配建议，以直观、友好的界面反馈给用户（值长站、监控站）；l 分配结果可以进行显示打印，也可以经过值长确认后传送到机组协调控制系统。1.1.7. 控制系统优化随着机组自动化程度的不断提高，控制

25、系统的调节品质对机组安全、稳定、经济运行起到越来越重要的作用。尽管近年来现代控制理论发展很快，而且计算机的迅速发展为复杂控制器的实现提供了必要的硬件基础，但在工业控制中广泛采用的仍是PID控制器。但是，实际工业过程控制中PID控制器的参数常常处于非“最优”状态，这些参数通常是凭经验整定出的，因而控制效果不能达到最佳。尽管目前已有很多整定方法，但大多局限于理论研究，还不为调试人员采用。具有的功能如下：l 提供过程模型辨识方法，可以很方便地获得系统模型并进行验证；l 给出整定方法的自动实现，用户只需输入所辩识的过程模型，即可实现参数整定；l 能实现PID参数和实际控制系统DCS的PID参数进行快速

26、转换；l 可比较各种整定方法优劣，从而为整定实际PID控制器参数提供参考；l 提供的算法理论应先进且实用，算法应通过了反复的理论和实际数据的验证；l 闭环辨识可以在不切除自动的情况下可获得过程的传递函数数学模型，便于进行控制系统的优化调整；l 具备数据采集与存储功能；l 具备传递函数开环辨识功能；l 具备传递函数闭环辨识功能；l 控制器参数整定功能。1.1.8. 应力与寿命管理能根据工艺系统和设备本体参数的变化，对工作在恶劣环境下的重要部件和设备进行应力计算、分析和预测；也可按一定周期对过程的历史数据进行评估并将计算结果存储、积累起来，以便从中推导出总体损坏因数，为机组（设备）状态检修提供参考

27、。设备应包括汽包、管道、换热面（过热器、再热器、省煤器、除氧器）、转子、汽缸、螺栓等。具体功能如下：l 实时转子温度场计算；l 实时汽缸温度场计算；l 汽轮机部件寿命评估；l 汽包应力与寿命计算；l 联箱应力与寿命计算；l 实时转子温度场和应力计算。1.1.9. 设备状态监测与故障诊断提供基于数据库和专家系统的主机和主要辅机以及辅助系统故障诊断功能，通过实时分析出主机设备的故障原因、故障点，并提供排除故障的处理办法，通过诊断软件，能够实时分析出主、辅机设备的故障原因，故障点并提供排除故障的处理办法。通过对设备参数的全过程监控与故障诊断，为设备状态检修提供决策支持。具体功能如下：l 应进行设备启

28、/停统计，累计运行时间；监测设备参数变化情况，应包括：历史记录、参数曲线等，应根据累计运行时间、劣化状况，提供状态检修决策支持，设备检修提示。l 设备性能预测，应进行安全余量计算以及劣化分析，结合各主要部件的原始资料、历次缺陷情况、有无返修情况等设备基础资料，分析主机和主要辅机设备的故障原因，并能通过设备基础资料的分析预测可能出现的故障情况，通知运行操作人员。并进行设备故障预报警；l 主机和主要辅机故障诊断，应监视主、辅设备运行参数，当运行参数偏离正常值时，分析其原因，以此为基础进行在线运行故障的诊断，提供具体对策和处理措施，指导运行人员进行运行调整和处理；l 将某电厂已具备的功能如锅炉炉管（

29、包括水冷壁和过热器、再热器炉管）检漏，汽机推力瓦磨损，汽机振动分析（TDM），空气预热器冷端温度分析等整合到系统中。l 故障诊断系统至少应包括锅炉、汽轮机及发电机的主要部件、送、引风机，一次风机，空气预热器，给煤机和磨煤机、电动给水泵组、其他10000V设备及电气400V PC设备、主要的辅助系统，包括化学水处理系统、凝结水精处理系统、输煤系统和除灰、渣系统等。1.1.10. 数据归类统计该模块应完成参数越限统计、主辅设备启停次数统计、控制系统运行统计、联锁保护动作统计等统计分析功能。统计信息与相应分析系统衔接后，可以协助分析故障点、提前给出故障警告，可靠性管理提高运行安全性。主要功能包括：l

30、 能实现：参数越限统计 、设备启停统计、自动投入率统计、保护投入率统计、按时间及按值任意统计、运行值班查询等查询功能。l 模块覆盖了生产管理中主要的关心的统计类型和统计结果。l 模块具有很强的组态能力，可以灵活配置满足需要。l 模块可支持多种查询方式。l 能够将统计数据结果以报表的方式导出，便于第三方应用。1.1.11. 设备可靠性管理应包括：设备可靠性指标统计分析、定期切换试验和设备检修辅助决策三个部分。（1）设备可靠性指标统计分析计算全厂主要设备、辅助设备的可靠性指标，应包括计划停运系数、非计划停运系数、强迫停运系数、可用系数、运行系数、机组降低出力系数、等效可用系数、利用系数、出力系数、

31、强迫停运率、非计划停运率、等效强迫停运率、强迫停运发生率、平均计划停运间隔时间、平均非计划停运间隔时间、平均计划停运小时、平均非计划停运小时、平均连续可用小时、平均无故障可用小时等，并分析影响设备可靠性的原因。具体功能如下：l 可靠性数据从实时/历史数据库中自动采集，应包括机组、辅机事件数据和发电量数据，克服只能依靠人工录入的方式才能获得这些数据的问题；l 应依据设备可靠性指标的定义和计算模型，计算可靠性指标；l 应以饼图、棒图等方式完成对设备的指标分析、历史同期对比以及同类型设备可靠性指标对比。（2）设备定期切换试验管理应对需要进行定期切换试验的设备进行时间设置，系统产生切换提示。试验完毕后

32、，能以曲线方式为运行人员提供切换试验前后数据的分析比较；同时能记录试验操作，自动生成试验报告。具体功能如下：l 定期切换试验计划应可以配置，并能发送通知提醒运行人员进行切换试验；l 对需要进行监视的设备参数应可以组态；l 能以曲线等方式进行切换试验前后数据的分析比较；l 应记录切换试验操作，并能自动生成切换试验报告。（3）设备检修辅助决策依据对设备可靠性评价指标等数据的分析、评估，确定设备的薄弱环节和潜在性故障，为设备的检修计划提供决策支持。具体功能如下：l 应通过对设备可靠性评价指标以及状态数据的分析、评估，确定设备的薄弱环节和潜在性故障；l 应将设备故障进行分解、细化，为检修计划提供决策支

33、持。1.1.12. 机组在线性能试验该模块从实时/历史数据库中抽取热力试验所需的数据，并结合必要的手工录入数据，根据国标和ASME标准，自动完成性能实验的计算并自动生成相应的试验报告。 该软件实现如下主要功能：l 锅炉性能试验；l 汽轮机性能试验；l 凝汽器性能试验；l 制粉系统性能试验；l 空气预热器性能试验；l 界面清晰，操作简单，可快速完成性能试验的过程；l 可以和实时/历史数据库直接接口，最大限度减少手动录入数据的工作量。1.1.13. 参数劣化分析电力生产过程工艺复杂、需要监控的参数众多，仅仅依靠操作员的分析判断很难给出系统的确切状态及其与正常状态的偏离情况。当前，过程监控中广泛使用

34、参数越限报警技术，以协助操作员实现状态监视。但报警意味着过程已经发生明显变化，并需要及时处理。从事故预防角度来看，更具实际意义的是当参数刚刚偏离正常值或具有偏离正常值的趋势时就给出预警信号，提醒相关人员引起注意。主要功能要求：l 具有理论基础明确、可操作性强、实用性好的特点l 可实现大量需要监视的重要参数劣化分析的自动监测和提前预警，从而防止事故的进一步扩大；l 功能界面操作简单实用，可快速定位存在异常的部位和参数。l 提供实时和历史相结合的分析手段，可以帮助运行相关人员分析过程存在的问题。l 基于参数劣化分析的设备状态(泄漏、磨损等)检测主要包括：检测设备参数是否处于正常范围之内；当发现设备

35、参数偏离正常范围时，向有关人员发出注意信号。l 具有参数劣化实时分析功能。l 具有参数劣化历史分析功能。l 自定义时间和自定义数据分析功能。1.1.14. 短消息中心该模块提供利用短信的方法发布信息的功能。能实现预警/报警定制。不同人员可以选择与自己有关的预警/报警内容，当出现预警/报警时，发送手机短信等方式远程通知。报警处理是实时在线地对过程事件进行处理，并触发报警信息。模拟量越限短信息预警；开关量状态变化短信息预警；授权用户短信息群发功能；用户管理。1.1.15. 机组运行故障诊断热力系统是一个多变量耦合系统，运行参数间相互关联和影响，系统间的任何故障或异常都会在多个参数上体现出来。利用信

36、号分析、模型知识及诊断知识库，可以早期发现系统故障，及时提示并处理，避免引起事故。可自动监视主、辅设备的运行参数，当运行参数偏离正常值时，分析其原因，以此为基础进行在线运行故障的诊断，提供具体对策和处理措施，指导运行人员进行运行调整和处理。主要的功能包括：l 运行故障诊断规则的组态功能；l 运行故障的实时监测功能；l 运行故障的测点关联分析功能；l 运行故障的措施提示功能；l 例模块特点及优势l 可实现机组运行过程中异常情况的自动提示，运行人员可一目了然地掌握目前的异常情况，作出及时的判断和处理；l 模块具有很好的组态性，用户可以不断完善和丰富诊断知识库。1.1.16. 控制系统故障诊断火电厂

37、控制系统中包含了大量的传感器和执行机构，这些设备是控制系统中的薄弱环节，是控制系统检修的重点，通过自动监测的手段及时或提前发现系统设备的异常和故障对于提供控制系统的安全可靠性，减少维护的盲目性具有十分积极的作用。利用数据处理及控制、诊断领域的最新技术，实现控制系统传感器、执行器故障的自动诊断，协助相关人员查找故障部件及故障原因，给出故障隐患和故障预测，提供故障处理指导。主要功能包括：l 系统信息输入功能。用户可自行输入控制系统的相关参数，作为故障推理知识库的补充，并在必要时予以显示，协助故障查找与分析诊断。主要的功能包括：l 传感器故障检测与诊断。l 执行器故障检测与诊断。l 故障统计功能。统

38、计各种传感器、执行器的故障概率。对同一类型的传感器或执行器，统计不同故障的分布情况，寻找故障发生规律。l 故障查询功能。提供按传感器或执行器种类、按测点、按时间等多种查询方法。l 模块特点l 先进诊断理论与工程实用性相结合，提高了故障检测与诊断的快速性与准确性。l 丰富的专家推理知识库，并具有用户自输入功能。l 界面友好，除显示诊断结果外，还具有故障统计、故障查询及控制装置基本信息显示功能。1.1.17. 金属安全监督可根据用户需求，针对高温承压金属部件，利用画面、表格、曲线、棒形图等格式对有关金属部件进行全过程全方位监督管理。主要是运行时间累计、超温超压工况统计分析、超温超压报警、超温超压次

39、数统计、时间累积、起止时间统计等，这些分析信息为运行人员、检修人员、金属监督的人员提供指导。该模块的主要功能包括：l 建立电厂金属材料数据库；l 过热器、再热器、水冷壁、省煤器壁温监视；l 主汽管道汽温汽压监视；l 再热汽管道汽温、气压监视；l 高压加热器汽温、气压监视；l 除氧器汽温、气压监视；l 烟气温度在线监视；l 超温超压报警；l 累计超温超压时间报警；l 部件超温超压历史查询；l 用户自定义金属部件的监视；l 模块具有很好的组态特性，用户可以针对监督的范围自由添加和组织监督点和监督的内容；l 该模块的结果可以用于检修、检验数据相结合，方便查询，提高监督准确度。1.1.18. 系统管理

40、实现对整个生产信息系统本身的管理以及外部接口管理。具体功能如下：l 网络管理，用于节点配置变更，防病毒、防入侵等，并对节点状态和数据采集状态进行监视；l 模型修正管理，对数据计算模型进行分析、修正，保证主要算法生命周期内的精度；l 远程技术服务网络连接，与远程技术服务网络系统进行整合，为其提供可靠的实时/历史数据，促进火电厂远程技术服务的开展；l 仿真研究系统连接，与仿真研究系统进行整合，通过生产信息提供的数据，仿真机组运行，分析机组性能的变化等1.1.19. 氧化锆氧量分析在火力发电厂锅炉燃烧控制中，保证锅炉经济燃烧、提高锅炉热效率是降低企业生产成本、提高经济运行的重要途径。维持锅炉经济燃烧

41、，一般是通过控制过剩空气系数a(a=锅炉燃烧时加入的实际空气量锅炉燃烧所需的理论空气量)在一定的范围内实现的。a太大时排烟热损失增大，口太小时未完全燃烧损失增大，而且增加了污染气体的排放，它们都不是经济燃烧。维持炉内过剩空气系数稳定。一般通过保证一定的风煤比例来实现，即负荷变化时，风煤同时变化而它们的比例不变。但当煤质变化时，就不能保证炉内过剩空气系数稳定，不能维持锅炉经济燃烧。要随时保持经济燃烧，就必须经常检测炉内过剩空气系数a，由于直接测量a比较困难。而锅炉燃烧必须消耗氧气，通过测量锅炉烟气中氧量的多少就能够达到指导运行人员调整风量维持最佳燃烧工况的目的。总之，氧化锆氧量分析的主要作用是来

42、测定烟气巾的氧含量以控制炉膛内的过剩空气系数形成最佳风煤比，实现经济燃烧。1.1.20. 锅炉承压管泄漏在线检测随着发电技术的发展，现代发电锅炉已进入大容量、高参数时代，锅炉炉管数量不断增多，在运行中可靠性要求不断提高。锅炉炉管一旦发生泄漏将直接影响发电机组的安全、经济运行。因此，锅炉炉管泄漏的防止、以及对泄漏的早期发现和处理对发电企业日趋重要。 锅炉水冷壁、省煤器、过热器、再热器通称为锅炉“四管”，确切地说，应称为锅炉承压受热面。 锅炉炉管泄漏在线监测系统是采用声波测量和信号处理技术，实现对锅炉“四管”泄漏的早期报警。国内外在八十年代初开展了对锅炉炉管泄漏早期检测技术的研究，并陆续有产品投入

43、商业应用。尤其是在九十年代后，该产品在国内大容量发电锅炉上得到了广泛使用，产品的技术、性能也更加成熟可靠。 锅炉炉管泄漏在线监测系统通过声波传感器采集炉内声音信号，经计算机对信号进行快速傅里叶变换（FFT）和频谱分析，辨别背景信号和泄漏信号，一旦捕捉泄漏信号将延时跟踪分析，信号达到阈值后将发出报警。此外，该装置还能有效地监测吹灰器的运行工况。 2.主要功能锅炉承压管泄漏在线监测系统可以监测1mm直径的微小汽水泄漏，其主要功能有：l 锅炉“四管”轻微泄漏的早期诊断及报警。l 自动显示泄漏区域的位置。l 任意通道自动信号分析（小波分析、FFT）功能。l 历史趋势记录对泄漏发展的自动跟踪。l 炉内噪

44、声的实时监听或监听录音功能。l 对锅炉吹灰的全程记录跟踪显示功能。l 声导管的自动防腐清灰功能。l 系统故障的自动诊断提示功能。l 系统硬件自检功能。l 泄漏故障登记、统计、生成报表和打印。l 远程通讯，提供免费的实时热线分析和技术支持。l 吹灰等非泄漏信号的自动排除与衰减。l 智能化自动生成报警线。l 近、远期历史数据查询功能。l 可并入DCS、DAS、MIS、SIS系统功能。l 可监测炉顶大罩壳内的泄漏。l 系统软件的自动保护和快速恢复功能。l 专家系统的帮助和自动提示功能。l 锅炉负荷变化的自适应功能。l 开关量输入输出的备用预留功能。l 以不同颜色实时显示各测点的正常、异常、泄漏及故障

45、状态。l 在监测系统显示器上包含了系统功能的所有界面和菜单。这些界面均可为用户提随时的参数修改、记录检索、历史数据观察、噪声分析、图表打印等。1.1.21. 烟气排放连续监测过去我国的污染物排放监测主要是以污染物浓度为主的监测，监测频次低，大部份污染源的排放是根据估算，随意性很大。这种情况极大地影响了排污许可证制度、排污收费等管理制度的实施。同时，由于污染源排放的基础数据是环境管理、规划、质量预测等的基础，不准确的数据极大地影响了我国环境能源及经济发展重大决策的科学性和准确性,需建立能够连续测量污染物排放总量的监测系统。烟气CEMS 是由颗粒物CEMS 和/或气态污染物CEMS（含O2 或CO

46、2）、烟气参数测量子系统、数据采集处理子系统组成（图1）。通过采样方式和非采样方式，测定烟气中污染物浓度，同时测量烟气温度、烟气压力、流速、流量、烟气含湿量（或输入烟气含湿量）、烟气含氧量（或二氧化碳含量）;计算烟气污染物排放率、排放量；显示和打印各种参数、图表并通过数据图文传输系统传输至管理部门。 烟气排放连续监测系统是由气态污染物（SO2、NOX）、颗粒物（粉尘）、烟气参数测量子系统、数据采集和处理子系统、数据通讯系统等组成（见图一）。通过现场采样方式，测定烟气中污染物浓度，同时测量烟气温度、烟气压力、流速、流量、烟气含氧量等参数，送至工控单元计算出烟气污染物排放率、排放量，显示和打印各种

47、参数、图表并通过数据、图文传输系统分别传输至企业污染源监控站和环保行政管理部门。烟气在线检测特点：l 直接对烟气进行多参数测量，无须抽取样气和前处理。l 操作使用简便，安装方便，运行成本低。l 独特的结构设计和和温度控制（选件）使系统能够在恶劣的现场环境中长期工作。l 特殊的结构设计和高品质的光学和电子器件保证了系统的可靠性和稳定性。l 具有联网远程监控、远程数据传送和远程诊断功能。具有故障自动提示报警功能。l 系统支持各级环境管理部门远程对污染源进行实时监测和管理。l 能自动记录排污数据、系统数据、停机和开机时间。l 系统主机输出为数字加密信号，安全可靠。l 监测系统可以联接5km 范围内的多个监测设备（包括水污染和固废物），实施数据l 处理、图形显示、数据传送和远程监测。l 配有管理决策支持系统，通过具有数据库、模型库、图形库的现代管理信息系统，l 实现对大气污染物总量收费、总量控制指标确定、污染物环境影响、排污交易方l 案确定等总量控制管理的决策支持。1.1.22. 汽机振轮动在线监测与故障诊断由于随着科学技术的不断发展，电能需求的日益增加，单机容量的不断扩大等原因，大型发电机组要求有