135MW电厂SIS平台改造实例分析

科技创新与应用

工艺创新135MW电厂SIS平台改造实例分析白增雄

陕西榆林719000）（国家能源集团国神集团店塔电厂，

摘将135MWSIS系统各接口在PI实时数据库服务器上做汇聚。通过本次135MWSIS系统升要：创新利用DIP接口通信技术，

实现了SIS实时数据资源共享，消除了信息孤岛，减少SIS系统的维护量，提高了信息系统的使用效级整合，保证了服务器的稳定运行，

保证了机组的稳定经济安全运行，有效提高我厂生率，生产管理人员可以在办公电脑上就可以全面监视到全厂设备运行状态及参数，产现场设备管控水平。同时，为我们实现“智慧电厂”和“一键启停、无人值守、全员值班的信息化”建设目标打下坚实基础。

性能计算关键词：火电厂；SIS；eDNA；自动寻优；

中图分类号院TM621

文献标志码院A

文章编号院2095-2945渊2019冤32-0105-04

sources,eliminatestheinformationislands,decreasetheSISsystemmaintenance,guaranteesthestabilityoftheserverrunning,and

improvetheefficiencyoftheuseofinformationsystems,sotheproductionmanagementpersonnelcanusetheofficecomputertoandeffectivelyimprovethelevelofmyfactoryproductionsiteequipmentcontrol.Itlaysasolidfoundationforustorealizethecon鄄structiongoalsof\"smartpowerplant\"and\"one-keystartandstop,unattended,all-staffon-dutyinformatization\".

Keywords:coal-firedpowerplants;SIS;eDNA;automaticoptimization;performancecalculation

PIreal-timedatabaseserver.Theintegrationofthe135MWSISsystemupgradesimplementstheSISreal-timedatasharingre鄄

Abstract:ThroughinnovativeuseofDIPinterfacecommunicationtechnology,theinterfaceof135MWSISsystemispooledon

monitortheequipmentrunningstatusandcomprehensiveparameters,guaranteethestabilityoftheunitsafeoperationoftheeconomy,

引言

数据就是价值随着大数据技术兴起，数据就是效益，

的理念已深入人心。很多大集团公司不断深入抽取子分公司生产实时数据，建立大数据中心加工站已是趋势所向[1-2]

加工，。同时，基层单位也越来越依赖生产实时数据展示，

应用成果，实现自身企业精益化管理[3]。子分公司作为大数

厂级生产实时监控系统（SIS）据基础层，核心网络设备，安

全可靠稳定运行面临着前所未有的压力。杜威[4]等分析了

发现SIS系统可SIS（厂级监控信息系统）系统的可控指标，

以给电力企业的科学管理提供依据。SIS对于提高电厂的信息化水平，全面监视设备运行等方面具有良好的效果。

神华阳光2伊135MW机组旧SIS系统于2009年开始采用eDNA实时数据库，接入了包括DCS系统、电量投运，

采集、NCS等控制系统。但经过多年运行，接口机、服务器

同时由于控制系统多硬件老化，设备运行存在安全隐患，

现有SIS系统的软件功能落后，测点及画面存次升级改造，

在大量错误，不能与现场保持一致。2伊660MW机组SIS系

于2015年正式开始部署实施，采用统属于基建遗留项目，

PI数据库。店塔电厂出现了两套SIS系统，两套的数据库，两套风格迥异的展现平台。

本文针对神华阳光2伊135MW机组旧SIS系统改造进

运行结果表明系统行分析，详细分析了各个模块的功能，

改造后有效实现了信息化的有机统一，实现了信息资源的

“智慧电厂”共享，为实现提供了借鉴。

1SIS改造内容SIS主要构成：

基于二期2伊660MW机组的SIS系统平台，对一期2伊135MW机组的SIS系统进行改造，完成两套系统的集成与整合，系统结构如图1所示，主要包括：

（1）弃用原eDNA数据库，将其测点清单及历史数据迁移到PI数据库中，实现数据的统一存储。

（2伊135MW-2伊660MW）图1店塔电厂SIS系统网络拓扑图将（2）采用新的数据接口，

（1982-）信息主管，研究方向：作者简介：白增雄，男，本科，初级，发电厂SIS系统建设与应用。-105-

工艺创新TechnologyInnovationandApplication

科技创新与应用

2019年32期2集伊135MW、输煤、除机组的灰、电各除数尘据等）源接入（包括到PIDCS系、统DEH中，、实NCS现数、电据量采的统一采集。

（3）使用2伊660MW机组SIS系统的发布平台，

重新制作实时画面、报表等页面，实现全厂数据的的统一发布。

（4）重新开发包括性能计算模块、

耗差分析、生产统计报表、设备状态检测与综合分析等模块，

并与SIS系统完成集成，实现全厂指标的统一管控。

经过整合与改造后店塔电厂SIS系统主要功能包括：（1）数据采集处理及接口程序

建设覆盖全厂的生产实时数据平台，消除之前单纯依

靠DCS分散控制，分散管理而导致的信息孤岛，

可以对煤、水、炉、机、电、热、环各运行专业的数据进行在线查询与历史趋势分析。

（2）全厂实时信息监视

将现场生产情况搬到管理人员的办公桌前，

厂级领导及各管理岗位可以第一时间了解到全厂

（包括一期2伊135、二期2伊660）的机组生产情况。

（3）性能计算

在线进行机组性能指标计算（包括煤、水、

热、电等指标的生产效率或损耗），为全厂生产经济调度提供全面完整的数据支持。

（4）耗差分析与管理

对机组关键性运行可控参数进行监督分析，

根据这些参数的实际运行值和基准值（目标值）之间的偏差，

计算出对机组效率的影响以及由此偏差所引起的运行损失。

（5）生产统计报表

完成生产数据的统计分析，

提供一套完整的综合报表平台，对全厂生产实时数据进行处理、

统计分析，形成机组或全厂的生产运行报表，包括日志台账、

指标计算、统计及分析报表等，并能监视、

查询和打印。（6）设备状态监测与综合分析

系统通过实时测量全厂主机及主要辅机设备运行状态及参数形成数据库，为电厂检修和设备故障诊断提供依据。

2本改造项目分析

改造的系统功能总的要求不得低于

《火力发电厂厂级135MW监控信息660MW机组系SIS统技术使用条的是件（eDNADL/T924-2005实时数据）》库标2009准。版原，2伊据整合到已PI采用数据PI库实中，

时数并据进行库，

需将2伊135MW2伊135MW机组原机组有数SIS2据数伊

进行修复使用。在原有点表可以直接利用的基础上，核对生

产现场DCS、辅网等系统，

保证SIS画面和数据点表与生产现场完全一致。更换数据库应考虑SIS接口程序的变更及费用，目前店塔电厂2伊135MW机组SIS系统在用的接口机有：DCS接口机，电量采集系统接口机，NCS系统接口

机，并需新增输煤接口机。数据SIS采集系处理统除主要灰接模块功口、能机、全模块电厂生产包括除尘信息监：接一口期机、

控历史模块数、

据性能整合、

计实算时模-106-

块、经济指标分析模块、运行优化模块、

设备状态监测与综合分析2.1、机组热力试验、2009一期一SIS期历史系统数采用据整系eDNA合

统管理等。

数据库，存储到2009二期年至今。需要将这些历史数据按目前测的点历史规则数，

据集从

成性。

年至PI今数的据历史库中，数据在。PI保证数据一库期中SIS可以历史查询数据一的期完SIS整2.2DCS除灰、实、DEH时实数时电除、尘NCS据数采据等）、电集采数量采模块集处理模块

据的集实可系现靠统各采、生产集烟，气过程并环通过保控监制系统（包括网测闸系实统现、控输制系煤、统与SIS系统的安全隔离。DIP与DCS系统之间OPC通信协议接口的开发；DIP与网控NCS系统之间CDT通信协议接口的开发；DIP与电能量之间东方102通信协议接口的开发；DIP与除尘系统之间OPC通信协议接口的开发；DIP与除灰系统之间SQL通信协议接口的开发；DIP与输煤系统之间昆腾施耐德PLC通信协议接口的开发；DIP与供热系统之精135MW间DIPSIS通信升协议级改接造后口的SIS开发与。

MIS、SIS与SIS益与化管理系统及其他应用系统的接口。

保证SIS集与团公司

MIS、具体集团功公司能要精求：

益化管理数据传输正常。

（1）实时数据从生产控制系统向SIS单向传送，数据采集不影响控制系统的运行。

（2）支持模拟量、开关量、累计量、

脉冲量、字符量、逻辑中间点等数据采集。

（3）数据采集周期应不超过1秒，所采集的每个点的精度可按招标方的要求定义。

（4）接口程序能够提供对接口运行情况监测以及接口机与实时数据服务器之间通讯的调试工具。

（5）原则上每个接口的数据采集软件运行于一立的接口机，个别接口机出现故障不影响其它接口软件或整个系统2.3的运行。

生产全监厂控生产层作信息监为全厂控自模块

动化监控系统的核心，

其所需的所有实时信息和过程参数主要从下层控制网络中以通

讯方式获取，少量特殊要求的信息采用硬接线方式，

接口须1000Mbps是符合行业规范的标准接口口设备与生产的以过程太网控作制为网络信息接传口递。生产的和通数讯据监速传控率输层应的采用与媒生产体，

至少

接过程控制系统的通讯速率相匹配。并提供相应的网络设备、

接口设备、服务器、计算机终端设备、

系统软件和应用软件等，以构成完整统一的系统。系统的硬件应安全、可靠、先

进。生产监控层应采用建模技术和免插件技术，

应易于组态、易于使用、易于扩展、易于实施。生产监控层应采取安

全措施防止各类计算机病毒的侵害、

人为的破坏和数据库的数据丢失。

全厂生产信息监控模块包括以下几部分：

2019年32期TechnologyInnovationandApplication

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工艺创新趋势曲线、棒（1）全厂生产信息监控模块通过模拟图、

图、表格等形式实时显示全厂各机组、车间、系统、设备的

打印存储在实时/历史数据库中运行状态参数。检索显示、

的各发电机组、电气系统等系统的模拟量测点的历史曲

形成全厂各类生线。并对历史数据进行有效地统计整理，

产统计报表。

（2）报警。对DCS中设置的报警数据点以及其他系统中的重要数据点进行实时监视。利用不同的颜色实现报警功能，报警消除后，数据点显示恢复正常。

超限额运行时间统计：超限额运行时间统计功能可以查看任意区间内某项指标超过报警限值运行的时间累计

下限的时情况，包括查询区间内各小时超过报警值上限、

间以及时间的累计。

（3）历史数据查询。通过输入查询条件可以查询某段时间的历史数据。

可以回放的任意历（4）工况回放。在实时画面监控中，

史工况数据，方便生产人员分析历史工况。通过将多个系统画面同步回放，便于用户分析分散在不同系统的关联生产过程数据。

2.4厂级性能计算和分析功能

系统可以计算整个电厂的各种效率包括锅炉、汽轮机、煤电比及其辅助系统等；相关损耗包括煤、水、电、热耗等。这些计算结果应能保存到数据库。性能计算的算法应

计算过程及计算结果可进行支持在线可视化编辑与调整，

追溯，方便查找与发现计算过程中有问题的地方。

2.5耗差分析与管理（1）安全性指标在线监测与预警。在线监测影响机组安全性的关键性指标，能够计算出统计周期内设备安全参

并可以进行实时和历数的超限次数、超限记录、越限报警，

史数据分析。

（2）经济性指标在线监测。能够在线监测机炉主设备以及主要辅助设备、热力系统的性能指标。

（3）目标值数管理。SIS系统应具备完善的目标值管理

如出厂设计功能，根据不同要求应提供多种目标值方式，

目标值、热力试验目标值、经验目标值以及自动寻优目标值。

（4）自动寻优。对于自动寻优目标值要求能根据用户需要进行自定义确定工况的依据参数。

机组在进行大小修后，机组的各性能均会有一定的变

化，SIS系统应对自动寻优目标值可修正。

（5）耗差分析。将主要可控参数的实时状态参数进行

计算各项可控参数与目标监视分析，与对应目标值比较，

以突出改善机组性能值的偏差所引起的供电煤耗的变化，

的主要因素，为运行人员提供直观的运行指导。

2.6设备状态监测与综合分析

系统通过测量和监视全厂主机及主要辅机设备运行

作为实现电厂状态检修状态及参数，并将其存入数据库，

功能和设备故障诊断的基础数据。

主要综合分析功能如下：设备规格参数查询；设备启停明细记录与统计；设备重要参数实时/历史关联监视；设备重要参数越限记录与统计。

2.7系统管理

可以根据厂内系统设置灵活的权限管理和配置功能，

系的实际管理需要，分别设定各个模块的用户访问权限，

提高系统的管理安全。统登录账号统一应用神华工号，

表1系统改造主材料清单

软件部分 序号 模块名称 数量 1 135MW一期数据迁移整合 1套 2 数据采集处理及接口程序 1套 3 全厂实时信息监视 1套 4 性能计算 1套 5 耗差分析与管理 1套 6 生产统计报表 1套 7 设备状态监测与综合分析 1套 8 系统管理 1套 3系统应用所产生的效果

画面浏览顺全厂SIS系统投入运行后，系统运行稳定，

畅。弃用原eDNA数据库，将其测点清单及历史数据迁移到PI数据库中，实现数据的统一存储。使用2伊660MW机组SIS系统的发布平台，重新制作实时画面、报表等页面，实现全厂数据的的统一发布。将现场生产情况搬到管理人员的办公桌前，厂级领导及各管理岗位可以第一时间了解

（包括2伊135、到全厂2伊660）的机组生产情况。（1）SIS系统可在线对机组的运行参数进行监视并实

通过有效利用SIS值施考核，减轻了运行指标的统计工作。

指标际小指际竞赛系统，机组重要指标有了大幅度改善，

在集团公司CFB300MW以

受到下机组排名中名列前茅，

集团公司的嘉奖。以2017年9月店塔电厂5、6机组在集团公司CFB300MW以下机组

我厂获得第二指标排名为例，

名和第四名的好成绩。2018年在国神集团小指标竞赛中，店塔电厂四台机组共取得16次第一，合计奖励金额147万图2店塔发电公司4台机组生产主要参数展示效果图

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2019年32期表2

元，金额总数为集团第一，在集团公司年度小指标竞赛评比中，排名第二，奖励.1万。

真空明显提高、一（2）运行加强了对汽机真空的调整，

而且产生的经系列相关参数的优化不仅降低了供电煤耗，

济效益可达上百万元。

通过（3）由于SIS系统的应用，凝汽器端差明显下降，

软件给出的耗差分析，及时确定凝汽器端差对煤耗的影响，运行各值加强了对凝汽器端差的关注调整力度。

（4）通过开展SIS节能值际竞赛，节能减排效益明显。2018年综合厂用电率：135MW机组8.86%，较2016年降低

较2016年降低0.2%。2018年供0.87%，660MW机组8.%，

电煤耗：135MW机组359.5g/kW·h，660MW机组315.19g/kW·h。2018年环保指标：135MW机组二氧化硫平均排放浓度为150.33mg/m3，氮氧化171.5mg/Nm3，烟尘11.98mg/m3；660MW机组二氧化硫平均排放浓度为11.09mg/m3，氮氧化

物30.78mg/m3，烟尘1.96mg/

m3。135MW机组满足国家标准环保要求，660MW机组实现超低排放。各排放指标较2015-2016年明显减少。随着时间积累，SIS系统的使用将会为我厂带来更大的经济效益和社会效益。

4结束语

通过本次SIS系统升级

整合，实现了信息共享，消除了信息孤岛，减少SIS系统的

提高了信息系统的使维护量，保证了服务器的稳定运行，

用效率，生产管理人员可以在办公电脑上就可以全面监视

保证了机组的稳定经济安全到全厂设备运行状态及参数，

为我们运行，有效提高我厂生产现场设备管控水平。同时，

“智慧电厂”和“一键启停、无人值守、全员值班的信息化”建设目标打下坚实基础。参考文献院

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渊上接104页冤

表2最终化学成分含量（%） C Si Mn P S Cu Cr 试棒1 3.22 1.85 0.85 0.041 0.085 0.42 0.18 试棒2 3.27 1.8 0.92 0.04 0.078 0.45 0.2 试棒3 3.21 1.95 0.96 0.042 0.085 0.4 0.18 试棒4 3.24 1.83 0.84 0.041 0.079 0.43 0.21 试棒5 3.2 1.86 0. 0.042 0.0 0.47 0.19 试棒6 3.25 1.82 0.94 0.042 0.091 0.45 0.19 5化学成分及机械性能

根据单铸试棒加工的试棒测定铸件的抗拉强度，单铸试棒需与铸件同炉浇注，抗拉强度逸300MPa，必要时可用从铸件上切下的试块加工成试棒来测定铸件材质的性能（表1、表2）。

结论：（1）采用较高碳当量条件下生产HT300灰铸铁件，并通过复合孕育的方法以及低合金化，能生产出符合要求的产品。

（2）采用底注式分散多浇道实现无冒口铸造工艺。（3）高强度无冒口灰铸铁件飞轮壳试验成功并得到批量生产。参考文献院

表3与化学成分相对应的机械性能及硬度本体样(壁厚20-40mm) 试棒1 试棒2 试棒3 试棒4 试棒5 试棒6 本体机械性能/ 本体硬度/ MPa HBS 275 265 278 281 280 279 215 204 218 225 220 217 邢继伦.HT300高强度K15缸体材料的试制[J].中[1]，王运明，国铸造装备与技术，2013（04）：24-27.2012，32（S1）：41-47.

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分析仪以及滴定的方法检测化学成分。碳硫

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