淺談SIS系統(tǒng)在新能源發(fā)電企業(yè)中的應(yīng)用及如何在大數(shù)據(jù)形勢(shì)下深化應(yīng)用

江蘇省新能源開(kāi)發(fā)股份有限公司 江蘇 南京 210018

引言

實(shí)時(shí)信息監(jiān)控系統(tǒng)(SIS)是信息化建設(shè)中一個(gè)重要的系統(tǒng)模塊，SIS系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)從DCS(分散集中控制系統(tǒng))的橋梁，該系統(tǒng)通過(guò)處理、加工采集來(lái)的有關(guān)生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，完成對(duì)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)分析及生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化等功能，SIS系統(tǒng)輔助了生產(chǎn)，避免了以往對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況了解的滯后性；統(tǒng)計(jì)人員可以根據(jù)運(yùn)行日?qǐng)?bào)表所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，取代原有控制系統(tǒng)的手工抄表，一定程度上提高了生產(chǎn)管理水平。

1 SlS結(jié)構(gòu)

（1）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。SIS的實(shí)施要確保發(fā)電項(xiàng)目原有數(shù)據(jù)采集與生產(chǎn)控制系統(tǒng)[1](DCS)的安全性，DCS/SCADA的安全運(yùn)行在任何時(shí)候都比其他方面重要，也只有在確保DCS安全的前提下，才能討論如何提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。常規(guī)SIS采用TCP/IP傳輸數(shù)據(jù)，與DCS間無(wú)可靠的隔離，其安全性得不到保證，而我們新能源發(fā)電企業(yè)采用UDP的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)方式由DCS向SIS發(fā)送數(shù)據(jù)，采用了電力專用安全隔離設(shè)備以正向單比特方式傳輸接口機(jī)接收到的控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從而保證了DCS系統(tǒng)的安全性[1]。

（2）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。SIS中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)用于電廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、存儲(chǔ)和監(jiān)視，并為SIS的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)服務(wù)。該企業(yè)SIS選擇了南京朗坤研發(fā)的LiRTDB2.02實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，選擇該軟件的主要原因是其具有較好的性價(jià)比。目前，市場(chǎng)上幾乎所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件都能完成其基本功能，但價(jià)格相差懸殊。對(duì)于電廠，功能夠用即可，許多電廠選擇國(guó)外實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的SIS也僅用到了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的部分功能，而這部分功能國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)完全可以實(shí)現(xiàn)。

2 SlS功能

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控。該功能主要對(duì)DCS上的數(shù)據(jù)以各種不同的方式進(jìn)行顯示，基本風(fēng)格以DCS原有畫面風(fēng)格為準(zhǔn)，適當(dāng)添加一些新的功能。該功能可以直觀地顯示設(shè)備流程圖、各設(shè)備的狀態(tài)及各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。所有用戶可通過(guò)網(wǎng)內(nèi)任一臺(tái)客戶機(jī)對(duì)流程圖中各子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行最直觀的監(jiān)視。

（2）歷史曲線。完全基于Web的可視化分析工具，提供精確、及時(shí)的生產(chǎn)過(guò)程信息。該模塊操作簡(jiǎn)便，用戶可以在客戶端自行配置要顯示的測(cè)點(diǎn)。用戶可通過(guò)該功能了解不同測(cè)點(diǎn)之間的相關(guān)關(guān)系，也可根據(jù)測(cè)點(diǎn)值的變化曲線推測(cè)測(cè)點(diǎn)變化的趨勢(shì)。目前，各發(fā)電有限公司SIS中的歷史曲線已成為管理、運(yùn)行人員了解生產(chǎn)情況的重要依據(jù)。

（3）綜合報(bào)表平臺(tái)。綜合報(bào)表平臺(tái)能對(duì)全廠生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、統(tǒng)計(jì)分析，形成機(jī)組或全廠生產(chǎn)運(yùn)行日、周、月、年報(bào)表，并能監(jiān)視、查詢和打印報(bào)表。該綜合報(bào)表平臺(tái)的投用，可以替代電廠統(tǒng)計(jì)人員的手工抄表，并能保證記錄數(shù)據(jù)的一致性，不僅減輕了統(tǒng)計(jì)人員的工作量，而且極大地提高了指標(biāo)統(tǒng)計(jì)工作的準(zhǔn)確性和報(bào)表生成的及時(shí)性和快速性[2]。

3 在大數(shù)據(jù)形勢(shì)下深化SlS系統(tǒng)應(yīng)用的思考和建議

SIS系統(tǒng)自上線運(yùn)行至今，積累了大量寶貴的信息數(shù)據(jù)，我們并沒(méi)有給予很好的開(kāi)發(fā)和利用，并沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到這些數(shù)據(jù)的利用價(jià)值。如今大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，云計(jì)算的出現(xiàn)以及隨著員工對(duì)系統(tǒng)使用的逐漸深入，迫使我們下一步將建立智能化、集中化、一體化的SIS應(yīng)用系統(tǒng)作為主要發(fā)展方向，就SIS深化應(yīng)用問(wèn)題，個(gè)人從SIS功能拓展等方面進(jìn)行了思考和建議。

3.1 SIS功能拓展

①性能計(jì)算和分析。性能計(jì)算包括機(jī)組級(jí)的性能計(jì)算和全廠級(jí)的性能計(jì)算，在機(jī)組處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)在線計(jì)算出機(jī)組和全廠的熱耗、供電耗、發(fā)電成本等性能參數(shù)，并以報(bào)表、曲線、棒圖等形式發(fā)布，其計(jì)算結(jié)果可以為耗差分析和優(yōu)化運(yùn)行提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)服務(wù)。②耗差分析。耗差分析模塊是機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)，在當(dāng)前機(jī)組負(fù)荷、環(huán)境溫度、大氣壓力、燃料性質(zhì)以及電價(jià)燃料單價(jià)等邊界條件下，求取主要運(yùn)行參數(shù)的基準(zhǔn)值（或稱最佳運(yùn)行值），使主要性能指標(biāo)達(dá)到該邊界條件下的最優(yōu)值。耗差分析模塊在線顯示可控參數(shù)的當(dāng)前值和基準(zhǔn)值，計(jì)算并列出這些可控參數(shù)的偏差而引起的成本偏差，為運(yùn)行人員提供直觀的運(yùn)行指導(dǎo)。運(yùn)行人員可根據(jù)耗差分析的結(jié)果了解當(dāng)前工況下各可控參數(shù)偏離基準(zhǔn)值的大小，并可根據(jù)實(shí)時(shí)耗差值來(lái)對(duì)影響燃料單耗最大的參數(shù)(有最大的正耗差)進(jìn)行調(diào)整，從而降低機(jī)組的運(yùn)行單耗。③小指標(biāo)在線考核。主要是對(duì)影響機(jī)組性能的小指標(biāo)進(jìn)行在線記分考核，以此來(lái)實(shí)時(shí)地規(guī)范和指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行。小指標(biāo)考核包括機(jī)組的指標(biāo)實(shí)時(shí)考核顯示和小指標(biāo)考核概覽，以及在指標(biāo)記分考核的基礎(chǔ)上生成的小指標(biāo)考核日?qǐng)?bào)和小指標(biāo)考核月報(bào)查詢。小指標(biāo)在線考核是對(duì)影響發(fā)供電單耗的主要指標(biāo)進(jìn)行在線計(jì)算，實(shí)現(xiàn)小指標(biāo)考核的在線記分。可以自由設(shè)定需要考核的小指標(biāo)及小指標(biāo)記分曲線，并實(shí)時(shí)的顯示考核指標(biāo)的目標(biāo)值和實(shí)際值以及班組的得分情況。④設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與主要參數(shù)越限監(jiān)視。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能可以進(jìn)行設(shè)備啟，停、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間、累計(jì)啟動(dòng)次數(shù)、累計(jì)停止時(shí)間、累計(jì)停止次數(shù)等信息的記錄和統(tǒng)計(jì)。主要參數(shù)越限監(jiān)視可以監(jiān)測(cè)設(shè)備參數(shù)變化情況，統(tǒng)計(jì)運(yùn)行參數(shù)的超限運(yùn)行時(shí)間，累計(jì)超溫、超壓時(shí)間和次數(shù)等。通過(guò)對(duì)運(yùn)行參數(shù)的超限運(yùn)行時(shí)間，超限次數(shù)等的統(tǒng)計(jì)，可監(jiān)視設(shè)備參數(shù)變化情況，匯總數(shù)據(jù)即便及時(shí)分析原因，采取相應(yīng)的對(duì)策和處理措施[3]。