基于SIS的火電廠實時運行績效系統研發與應用

鐘倍聰

（沙角C電廠，廣東 東莞523936）

0 引言

火電廠在過去相當長的一段時間內，各級生產管理人員主要考慮和研究的是保證機組設備的穩定可靠運行，經過長時間的努力，可靠性的問題已得到很好地控制與改善。隨著電力改革的不斷深入，在當前發電市場競爭日益激烈的背景下，擺在各級生產管理人員面前的新問題是如何提高機組運行的經濟性，以確保企業的盈利能力。其中，加強主要運行參數的監控力度和增強運行人員的操作水平是提高發電機組運行經濟性的主要手段之一。

沙角C電廠是擁有3臺單機容量為660MW進口機組的大型火力發電廠，也面臨著同樣的問題。因此，通過基于SIS基礎平臺的高級應用以及“以確定指標為參照，自動計分，互不影響”的績效考核體系設計，研發出實時運行績效系統。

1 基于SIS的研發平臺

1.1 SIS實時數據庫

SIS具有圖形監視、趨勢回放、生產報表、性能計算等一些基礎的監視和統計類的功能，從實時數據庫中獲取秒級甚至是毫秒級運算頻率的準確數據，實現了生產過程的監視由集控室到辦公室（各聯網計算機終端）的延伸，對提高發電廠的生產管理水平起到了很好的作用。根據實時數據的特點，需要對大量的實時數據進行原型壓縮以及高效檢索，基于此設計了實時數據庫壓縮系統，這樣，既可以完整地保存大量的原始分析指導數據，又能及時、有效地使用實時數據。

1.2 績效計算引擎

計算引擎以純java語言開發，整合了強大的表達式解析引擎，支持通用的表達式語言解析，并支持自定義的函數解析，為本系統豐富的指標考核規則提供了保障；提供了調理清晰的日志，以記錄運算全過程，方便調試和維護；結合實時數據庫，多線程進行運算，提高了運算過程的實時性。該系統將過程數據記錄于實時數據庫中，便于分析比對，并將統計結果存于關系數據庫中，便于做報表分析。

1.3 系統界面功能

系統界面以豐富多樣的數據展現形式，把績效結果展示給不同需求的人員。

（1）領導者比較關心最終的考核結果，在“總分及排名”頁面中，以數據表格形式展示了各機組的得分及排名情況，以圖標形式展示了各值的總排名情況（圖1）。

（2）運行人員比較關心實時的績效情況，發現問題可以及時做調整，“實時結果頁面”分機組展示了各績效指標的實時結果。

圖1 “總分及排名”頁面

（3）績效管理人員更關心的是考核結果是否合理，設計了“月得分明細”和“月數據明細”頁面，以供查看班值得分和參考數據，便于分析考核過程。

1.4 指標配置功能

績效指標配置是系統的基礎。一個績效指標的配置包含以下幾個內容：

（1）基本信息：指標名稱、所屬機組、專業、描述等；

（2）考核頻率：實時績效、班值績效、月度績效；

（3）指標權重：調整指標在整個績效體系中的重要程度；

（4）運算規則：用相關的測點計算出指標的績效結果。

2 實時運行績效體系的設計

2.1 組織管理與設計原則

成立實時運行績效管理工作機構，由運行部管理室、人事勞資分部以及發電商務分部人員組成，負責指標制訂、評分管理、指標分析、系統維護等工作，可以對機組特殊工況、特殊時段（如啟停機階段、半邊隔離消缺、有人為因素的異常工況等）提出不計分或追加計分的要求。實時運行績效體系設計原則如下：

（1）指標以經濟指標為主，以機組的設計值為設計依據，每項指標單獨計算，并且每個指標的計分方法均融合先進的管理理念。

（2）指標計分采用“以確定指標為參照，自動計分，互不影響”的原則。根據運行數據對目標值的接近或超越程度計算指標得分，所有數據以SIS數據為基礎，自動采集，自動計算，300MW以下指標數據不參與計算。

（3）指標以值為單位，按班為基本計分周期，每自然月為計分周期。按班為計分周期的指標每臺機組獨立計算，每班結束時可查看、分析本班運行實績。3臺機組根據運行時間加權平均，代表本月每班的平均工作質量。月度指標按月為周期計分，衡量全月的運行實績。

（4）嚴禁片面追求經濟指標、忽略機組安全的行為。如出現不合理的調整、操作，影響了機組安全，可扣除該時段的計分或進行扣分考核。

2.2 績效指標與計分方法

（1）各績效指標的權重（分值）根據對機組安全、經濟運行的影響程度以及運行人員的可控程度確定，指標設定原始總分為300分，各績效指標計分方法如表1所示。

（2）績效指標分為按班計算指標與按月計算指標2大類。除“供電量（I13）”、“兩票數量（I14）”兩指標按月為周期計分外，其余指標按每臺機組每班為基本計分周期單獨計算。

（3）以班為計分周期的指標在某計分周期內每值的總分W4按以下公式計算：

式中，W4為以班為計分周期的指標在某計分周期內值的總分；W1為計分周期內＃1機組本值每班得分總和；W2為計分周期內＃2機組本值每班得分總和；W3為計分周期內＃3機組本值每班得分總和；I12為計分周期內“除鹽水箱水位”指標本值每班得分總和；D1為計分周期內＃1機組本值運行天（班）數；D2為計分周期內＃2機組本值運行天（班）數；D3為計分周期內＃3機組本值運行天（班）數；D4為計分周期內本值運行天（班）數。

（4）當月每值的得分按以下公式計算：

式中，W 為當月每值的得分；W4為本值以班為計分周期的指標在當月的總分；I13為當月供電量指標得分；I14為當月兩票數量指標得分。

2.3 獎勵規則

（1）以值為單位進行專項獎勵，獎金原則上根據崗位分配落實到個人，不得截留。

（2）各值實得獎金按如下計算：運行值實得獎＝獎金基數×（當月得分／目標總分）。

（3）發生C類障礙以上的責任時扣除當月獎金，發生異常責任值扣除獎金40%／次。

3 應用效果

3.1 經濟效益

沙角C電廠實時運行績效系統的應用，使得各項關鍵小指標以及機組主要經濟運行指標得到較大幅度的提升，以該系統從2013年7月開始實施至12月的時間段與往年同期同工況下的平均值進行比較：

（1）主汽壓力：16.27MPa，提高了0.93MPa；

（2）主汽溫度：535.91℃，提高了3.92℃；

（3）再熱汽溫：535.84℃，提高了6.31℃；

（4）排煙溫度：121.23℃，降低了4.62℃；

（5）補水率：0.46%，降低了0.3%；

（6）廠用電率：7.54%，降低了0.14%；

（7）脫硫投運率：100%，提高了1.8%；

（8）供電煤耗：322.21g／kW·h，降低了0.6g／kW·h。

3.2 管理效益

（1）管理理念得到貫徹。將多年積累的管理經驗制度化、公式化融入到系統中，體現了管理層的理念，其思路能夠直接貫徹到執行層，提高了基層的經濟意識。

表1 績效指標計分方法

（2）提高運行人員的工作質量。通過SIS平臺實時展示，對工作質量實時作出評價，客觀打分，促進各值、各崗位提高本職工作質量。

（3）提升運行人員的操作技能。通過SIS平臺實時展示，分析重要指標偏離目標值的大小及分布情況，指導運行人員及時調整運行參數，充分挖掘運行人員內部潛力，提高操作水平。

（4）增強運行人員的積極性。改進績效指標計分方法，計分周期單獨計算，各值之間互不影響，將績效結果實時展示并直接兌現為績效獎金，有效地增強了運行人員的積極性，實現了“正向激勵”、實現運行值與值之間的良性競爭。

4 結語

沙角C電廠研發的實時運行績效系統，參考了許多兄弟單位的做法，規避了各種弊端，創造性地將多年積累的管理經驗制度化、公式化融入到系統中，解決了以往機組運行指標管理中常出現的問題。該系統投運以來，各項指標調節質量明顯提高，有效提高了機組經濟效能。同時，其創新的方法，為運行績效管理、提高發電機組運行經濟性的進一步研究，提供了極具實用價值的借鑒素材。