火電廠技術監督管理系統研發

鄒 軍，譚 華，敖光輝，錢 闖

火電廠技術監督管理系統研發

鄒 軍1，譚 華1，敖光輝2，錢 闖3

（1.國家電投集團江西電力有限公司，江西 南昌 330000； 2.貴溪發電有限責任公司，江西 鷹潭 335000；3.武漢鑫越龍科技有限公司，湖北 武漢 430000）

為全面規范火電廠技術監督工作，以貴溪發電有限責任公司作為試點單位，開發了適合國家電投江西公司管理模式的技術監督管理系統。該系統采用Web軟件開發，包括綜合性監督管理模塊和專業監督管理模塊，專業監督模塊包含十二項專業監督工作，且根據各專業監督特點，增加了一些特色子功能模塊。該系統全面系統地規范了火電廠技術監督工作，使得技術監督工作信息化、專業化、智能化，為后面設備運行分析及檢修提供了數據準備。

火電廠；技術監督；管理系統；智能化；信息化；監測預警；軟件開發

隨著火電企業的安全、經濟、環保要求的不斷提高，技術監督作為設備管理的重要手段，在發電機組的運行安全和運行績效等方面發揮著重要作用。目前，多數發電企業技術監督采用常規管控方式，利用臺賬管理，靠人工進行信息的收集、分析。這種管控方式獲得的信息非常有限，且信息完整性和及時性不強。目前開發的一些技術監督管理系統實現的功能較簡單，如文獻[1]設計的技術監督管理系統僅實現了各監督專業報表管理的功能，文獻[2]只針對技術監督管理系統實時預警功能進行了重點分析，還沒有一個專業化、智能化、綜合性的技術監督管理平臺。

國家電投集團江西電力有限公司（江西公司）建立了自上而下的技術監督網絡體系，2018年以貴溪發電有限責任公司（貴電公司）為試點單位，開發了適合江西公司管理模式的技術監督管理系統。該系統利用計算機、網絡和通信技術，實現貴電公司技術監督管理的信息化、網絡化和智能化，可為設備運行分析及檢修提供數據準備。

1 系統設計原則

技術監督管理系統以計算機技術為基礎，以安全生產為中心，以信息為紐帶，以工作流和任務推送為手段，要求體現江西公司和貴電公司技術監督管理特色。

本文技術監督管理系統分為江西公司上級層級和下屬發電公司層級2個層級。上級層級和下屬層級采用webservice技術互聯，下屬各層彼此不互聯。各個發電公司的技術監督管理系統采用分布式架構、運用微軟.net技術框架、oracle數據庫開發，開發的原則為“保持共性、允許個性”。

2 系統功能

技術監督管理系統包括綜合性監督管理模塊和專業監督管理模塊。其中，綜合性監督管理模塊包含監督體系、計劃與報表、例會與總結、二十五項反措、監督預警、監督檢查、實時監控、量值溯源等功能模塊。專業監督管理模塊包含十二項專業監督，每項專業監督包含監督臺賬、專業報表、工作計劃、定期工作、監督檢查評價、人員資質等子模塊。各專業監督管理模塊根據各專業特點，增加一些特色子功能模塊，如繼電保護定值管理、熱工定值管理、電量平衡分析等功能。系統主要功能模塊架構如圖1所示。

圖1 系統主要功能模塊架構

2.1 監測預警

1）實時參數監測預警 本文技術監督管理系統從電廠集中監控信息系統（SIS）讀取大量實時數據，并采用相應的數學模型對其計算分析。不同于文獻[3-8]僅采用SIS中各專業重要實時參數指標加以監測，系統在對指標計算的基礎上，自動生成相應結果，形成關鍵指標分析，如發電機定子溫差分析、發電機漏氫量分析、熱工自動投入率統計等。

以發電機漏氫量分析為例，氫氣是發電機的冷卻劑，發生漏氫會引起發電機內氫壓下降，冷卻效果變差，發電機各部分溫升增加，發電機漏氫量的大小直接影響機組的安全運行。所以對發電機組漏氫量的監控非常重要，漏氫量計算模型為

式中，ΔH為24 h漏氫量，為測試持續時間，為發電機充氫容積，1、2分別為測試起始、結束時發電機內氫氣壓力，1、2分別為測試起始、結束時發電機內氫氣平均溫度，1、2分別為測試起始、結束時發電機周圍的大氣壓力。

技術監督管理系統提取漏氫量相關關鍵參數并運用數學模型自動計算，實現對發電機漏氫量的在線監督。

2）電量平衡分析 火電廠電量平衡指發電與供電之間的平衡，是制定電力規劃、設計和運行計劃的重要組成部分。電氣管理系統在應用中還未能實現電量平衡的管理[9-10]。本文技術監督管理系統首次融合電量平衡分析功能，將電廠主接線圖制成模型圖，實時從SIS讀取各關口表計電量值并動態展示在模型圖上，同時引入數學模型計算驗證發變組、廠變、備變、線路關口表之間的平衡關系。點擊模型圖上各電量平衡點，可直觀反映該區域的電量損耗情況，當損耗超出正常范圍時系統自動報警，為管理人員提供實時的故障診斷依據。開展電量平衡分析可以對火電廠設備運行現狀作出客觀評估，也可以掌握企業電量損耗情況，查清企業節能潛力，從而采用有效的技能改造等措施提高火電廠電能利用率和設備運行水平。電量平衡分析界面如圖2所示。

2.2 智能管理

1）繼電保護定值管理 隨著繼電保護技術迅速發展，日常運行的定值單及其文檔管理工作越來越繁雜，同時工作流程中的定值單需經過校對、審核、復審、批準，各層數據信息冗余或不一致。本文技術監督管理系統繼電保護定值管理模塊參考文獻[11]中定值計算方法，實現定值單的在線審批、流轉、執行等過程。通過定值單集中式管理、流程化審批，確保定值單數據來源統一準確，簡化了定值單數據更新、維護的過程。同時通過手機APP的配合應用，提高了繼電保護定值管理的可操作性和及時性，實現了繼電保護設備定值工作精細化管理。繼電保護定值管理手機端界面如圖3所示。

圖2 電量平衡分析界面

圖3 繼電保護定值管理手機端

2）二十五項反措 二十五項反措細則是國家能源局發布的《防止電力生產事故的二十五項重點要求》。本文技術監督管理系統實現了二十五項反措業務的全過程管控，其功能流程如圖4所示。

二十五項反措模塊以電子目錄形式展示二十五項反措全部條文，并建立案例解析庫。針對各項防止電力生產事故的要求，系統為每項細則條文關聯相關解析，并列舉具體事故案例。反措解析界面如圖5所示。

圖4 二十五項反措功能流程

圖5 反措解析界面

貴電公司根據實際情況，將二十五項反措內容按月分解，每項條文和相應責任人掛鉤，系統定時推送查評待辦消息，督促查評人員依據反措細則進行查評。系統將查評中的不合格項自動匯總成整改計劃表，包括存在問題、責任人、驗收人、預計完成時間等。整改任務責任到人，以工作流的形式推送任務至責任人，同時可辦理延期申請，每步審批節點有據可查，實現了反措查評及整改閉環。

3）智能推送功能 本文技術監督管理系統的智能推送有2種方式：一種方式是系統根據流程節點中的人名將任務直接推送到用戶待辦任務中，同時各專業上級監督網絡成員可以督辦下級網絡成員的待辦任務；另一種方式根據大數據技術的興起及其在電力行業廣泛應用，技術監督管理系統運用大數據Spark技術、微軟.net編程技術，并結合統計學中的冪律（power law）分布規則和帕累托分布（Pareto distribution）特征，實現基于用戶關注的智能推送算法。系統記錄用戶使用痕跡，通過后臺大數據以及智能推送算法分析用戶使用習慣、關注的內容等特征，系統自動將用戶關注的指標或數據推送給用戶。

3 結 語

貴電公司技術監督管理系統平臺涵蓋技術監督的全部業務，充分體現了“管（專業監督）、控（實時監控）、智（智能分析）”一體化的設計思路，各子功能模塊“低耦合高內聚”，相互融合。

系統上線投用后，不僅實現了技術監督業務信息化管理，滿足技術監督標準化管理以及對信息質量及速度的要求，同時完成了傳統的手工方式中難以完成的數據采集、存儲、加工處理及分析等工作。此外，還建立了一套比較完整合理的大數據庫存儲系統，以供統計、查詢、分析使用。本系統將火電十二項技術監督及防止電力生產重大事故的二十五項重點要求內容全覆蓋，實現了工作業務推送和閉環管控模式。

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Research and development of technical supervision and management system for thermal power plant

ZOU Jun1, TAN Hua1, AO Guanghui2, QIAN Chuang3

(1. SPIC Jiangxi Electric Power Co., Ltd., Nanchang 330000, China; 2. Jiangxi Guixi Power Generation Co., Ltd., Yingtan 335000, China; 3. Wuhan Xinyuelong Technology Co., Ltd., Wuhan 430000, China)

In order to fully standardize the technical supervision of thermal power plants, Guixi Power Generation Co., Ltd. was taken as a pilot unit to develop a technical supervision management system for SPIC Jiangxi Electric Power Co., Ltd. The system is developed by web software, and consists of comprehensive supervision and management module and professional supervision and management module. The professional supervision module includes twelve professional supervision works. Especially, according to the characteristics of each professional supervision, some special sub-function modules are added. The system systematically standardizes the technical supervision of thermal power plants, makes the technical supervision informationized, specialized and intelligent, and can provide data preparation for operation analysis and maintenance of the subsequent equipment.

thermal power plant, technical supervision, management system, intelligentialize, informatization, monitoring and early warning, software development

TP311.521；TM769

B

10.19666/j.rlfd.201906140

2019-06-07

鄒軍(1973—)，男，高級工程師，主要研究方向為火力發電技術，zoujun@cpijx.cn。

鄒軍, 譚華, 敖光輝, 等. 火電廠技術監督管理系統研發[J]. 熱力發電, 2019, 48(9): 90-93. ZOU Jun, TAN Hua, AO Guanghui, et al. Research and development of technical supervision and management system for thermal power plant[J]. Thermal Power Generation, 2019, 48(9): 90-93.

（責任編輯 杜亞勤）