发电企业SIS系统的应用

(内蒙古金桥热电厂，内蒙古  呼和浩特 010070)
摘 要：文章阐述了电厂生产实时信息监控所实现的功能 和其在电厂生产中的应用情况，以及在此系统实施主要解决的问题。 
关键词：SIS；PI；DCS；报表；MIS
中图分类号：F407.61  文献标识码：A  文章编号： 1007—6921(2008)14—0276—02

发电企业SIS系统(生产实时信息监控系统)，是一种基于实时数据库系统的厂级实时信息监 控管理系统。SIS系统是实现从DCS(分散集中控制系统)到MIS(管理信息系统)的桥梁，该系 统通过处理、加工由DCS系统采集来的有关生产系统的实时数据，完成对生产过程监控、故 障诊断和分析、性能计算和分析、统计分析及生产过程优化和管理等功能。

SIS系统整合了全厂机组、辅助控制系统的实时生产信息，通过对全厂生产过程数据进行实 时监测和分析，为运行管理提供设备的经济合理运行，基于优化分析的实时生产指导，为检 修管理提供了设备运行工况的历史数据信息，为管理和技术人员决策提供依据。总体上，SI S系统辅助了生产，起到了降低发电成本、提高安全系数，提高企业的管理和决策水平，从 而增强电厂的整体效益。
1 SIS系统结构
1.1 硬件环境

搭建如上图所示硬件系统。系统采用了真正的多层构架，客户机和PI服务器之间采用了防 火墙进行隔离，客户机不能直接对PI数据库进行访问，客户机对实时信息监控系统的访问只 能通过对应用服务器的访问实现，有效的保证了系统的安全性。
1.2 软件环境

本系统是基于PI实时数据库系统平台。PI (Plant Information System)是由OSIsoft 公司 开发的基于客户/服务器和浏览器/服务器结构的厂级实时数据集成和应用平台。作为企业底 层控制网络和上层管理信息系统网络连接的桥梁，PI系统是全厂控制系统信息集成的最佳选 择。一方面，PI用于厂级数据的自动采集、存储和监视。另一方面，PI为最终用户和应用软 件开发人员提供了准确、高效的厂级信息。 

本系统采用Visual Studio .Net 2005，SQL  Server2005开发的B/S结构的系统，具有完整的用户管理和授权机制，授权用户可以直接通 过IE浏览器访问系统信息。

另外，对所有用户都进行口令保密，用户权限的设置比较规范、合理，能有效保护系统资源 不受其他用户误操作或人为破坏。
1.3 数据采集

电厂DCS控制系统采用德国西门子公司的PCS 7系统。由西 门子公司的PCS 7系统集成的“PM-OPEN”软件包向SIS系统发送数据。为了保证DCS控制系统 的安全，我们采用UDP的数据包结构方式由DCS向SIS发送数据(避免由SIS向DCS的数据写操作 )。在现场的调试过程中，我们解决了：“PM-OPEN”软件包数据缓冲区小以至无法发送大数 据量的问题、UDP数据包丢包率高的问题及64K UDP大包无法穿透单向隔离器的问题等故障。 

接受软件自行开发，着重解决了未经压缩的大UDP包比较的存储和转发问题和测点对应问题 。
2 SIS系统主要应用功能

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2.1 运行工况监视

运行工况监视包括全厂发电机组DCS的实时图形显示。该功能模块以图形、趋势图、棒图、 列表等方式实时显示机组运行参数、主要设备运行工况、公用系统及主要辅机出力等。同时 ，为使机组的运行状况更直观，有利于厂级决策者从宏观上把握全厂的经营运行状态，主页 包含一些基于实时数据的基本运算结果，如供电煤耗、发电煤耗、厂用电率、热耗率等。通 过该模块，管理和技术人员可以通过该功能模块及时了解全厂的生产过程及运行状态。可以 从图形上方便地查看任意测点的属性及实时和历史趋势曲线，还可以将不同机组的数据放在 同一曲线窗口中作对比分析，并可以将任意参数作为横轴和纵轴放置于同一图形中进行对比 分析。

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2.2 生产运行日报

生产运行日报包括了各机组运行日报历史数据的查询和打印。其格式完全按照各专业的运行 日报生成。可以查询任意历史时间的运行日报数据的正点值。运行日报按汽机、锅炉、电气 和统计、热网等专业进行划分。

该模块的使用，不仅减轻了统计人员的工作量，而且极大地提高了指标统计工作的准确性和 报表生成的及时性和快速性。
2.3 经济技术指标报表

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生产指标报表模块可自动对 日、周、月、季、半年、年和任意时间段的经济指标进行统计并形成统计报表，供各级管理 人员查询和分析。热网的投入使用，使得涉及的计算量大，计算公式复杂，投入了大量的人 力，但使得的报表更为精细和准确。

生产指标报表的生成包括经济指标报表的基础数据生成和报表数据生成两个部分。报表生成 以后即可供电厂授权的管理人员在“经济指标日报”模块中查看。
2.4 小指标竞赛报表

小指标竞赛报表模块可自动对各个值的日和月的考 核指标进行及时统计，并计算出各个值的得分，是运行部门小指标竞赛考核的依据。

小指标竞赛报表的生成包括小指标竞赛报表的基础数据生成和报表数据生成两个部分。报表 生成以后即可供电厂的授权管理人员在“小指标竞赛日报”模块中查看。
2.5 性能计算与分析

性能计算与分析模块提供了在线计算的能力，计算整个电厂的各种效率及性能参数等，主要 包括厂级性能计算和分析、机组级性能计算和分析以及机组经济性指标分析。

机组级性能计算和分析包括总体性能、汽机性能、锅炉性能、凝汽器性能、加热器性能和机 组能量审计。
机组经济性指标分析项目包括可控耗差和不可控耗差。

通过该模块，我们可定性分析机组各个环节的运行效率和设备状况，为将来的技术改造提供 参考。
2.6 趋势曲线分析

趋势曲线分析包括运行趋势分析和指标趋势分析。

运行趋势分析主要是对机组运行状态和事故的分析，趋势曲线组汇集了专业人员常用的分析 曲线组。
指标趋势分析是对机组性能计算指标的趋势分析。
2.7 小指标在线考核

小指标考核是在机组运行负荷大于120MW时，对影响机组性能的小指标进行在线记分考核， 以此来实时地规范和指导生产运行。

小指标考核包括了机组的指标实时考核显示和小指标考核概览，以及在指标记分考核的基础 上生成的小指标考核日报和小指标考核月报查询。

小指标在线考核是对影响发供电煤耗的主要指标进行在线计算，实现小指标考核的在线记分 。可以自由设定需要考核的小指标及小指标记分曲线，并实时的显示考核指标的目标值和实 际值以及班组的得分情况。
2.8 设备状态监测与主要参数越限监视

设备状态监测功能可以进行设备启/停、累计运行时间、累计启动次数、累计停止时间、累 计停止次数等信息的记录和统计。

主要参数越限监视可以监测设备参数变化情况，统计运行参数的超限运行时间，累计超温、 超压时间和次数等。

通过对运行参数的超限运行时间，超限次数等的统计，可监视设备参数变化情况，汇总数据 即便及时分析原因，采取相应的对策和处理措施。
3 结束语

SIS系统自投运以来，积累了大量有关生产的历史数据，为以后机组的优化运行及大修技术 改造提供了有效的数据统计和现实资料。同时，我厂的各级管理人员通过SIS系统不仅可及 时地了解生产的实时情况，并且能掌握整个企业的经营运转状态(通过各类报表)。这样，实 现了现场生产过程与办公室管理行为的有机地结合。从而为合理、高效的组织生产提供数据 支持，现实上，提高企业的管理和决策水平，提高了电厂的整体效益。

生产实时信息监控系统的投入运行成为是信息化和工业化融合的重要标志，也是厂级信息化 发展的重要趋势。