发电厂监控信息系统的设备及其功能设计

2022-09-12

信息化是当今全球的发展趋势, 发电企业实现数字化, 进而实现信息化是企业发展的必经之路。发电厂要采用信息技术降低发电成本, 提高市场竞争力, 如实现运行优化控制、设备状态监测、状态检修和机组寿命管理等功能, 从机组投产阶段开始累积历史数据至关重要。新建项目如果不为信息化打好基础, 将来必定会落后于时代发展, 在将来信息化时代的市场竞争中也将失去竞争力。因此, 基于以上分析, 非常有必要建立一套面向发电厂生产管理层的监控信息系统。

1 发电厂监控信息系统的设备

本文研究的发电厂监控信息系统的主要设备涉及到:锅炉、汽机、发电机以及制粉系统等。其中, 锅炉采用超临界参数变压直流炉, 单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构II型锅炉。燃烧器布置方式采用前后墙布置, 对冲燃烧。汽机采用超临界、中间再热、冲动式、单轴、双背压、三缸四排汽凝汽式汽轮机[1]。发电机则采用静态止励磁系统。发电机冷却方式为水一氢一氢。

而制粉系统采用中速磨直吹系统, 每炉配6台磨煤机, B-M C R工况下5台运行, 一台备用。每台磨煤机供布置于前 (或后墙) 一层的燃烧器, 燃烧器喷口数量与磨煤机数量相匹配, 前后墙各3层, 每层布置6只。在煤粉燃烧器的上方前后墙各布置1层燃尽风, 每层有5只风口。

2 发电厂监控信息系统的功能设计

2.1 SIS的软件体系结构

本文研究的发电厂监控信息系统软件包括数据库系统、数据采集接口软件、计算处理软件、客户端应用软件等。根据本系统特点, 软件采用分层体系结构, 自下而上分为四个层次, 即最下层的连接生产控制系统的数据采集接口软件、实时/历史数据库软件、中间层的逻辑处理和信息发布工具以及面向最终用户的客户端应用软件 (包括C/S模式的专用客户端软件以及B/S模式的IE浏览器应用软件) [2]。

(1) 数据采集接口软件:安装运行于连接各个生产控制系统的数据采集接口机, 实时不间断地向数据库发送实时数据。

(2) 实时数据库服务器软件:安装运行于数据库服务器集群系统, 收集管理实时和历史数据, 并向计算机处理软件和客户端软件提供实时历史信息。

(3) 性能计算引擎、报表管理工具:安装运行于性能计算站、应用服务器等。定时获取数据库实时、历史数据并将计算结果数据写入数据库。

(4) 客户端应用软件:运行于监控站、厂领导、生产管理及相关部门的客户计算机。

2.2 监控点映射模型的设计

监控点映射模型定义外部系统的数据点如何与发电厂监控信息系统的测点对应问题。服务器的监控点数据库提供了以下字段用于测点映射:数据源:Datasource;设备标签:InstrumentTag;位置点:LocationlZ;测点类型:PointType;测点ID:Pointld。

接口模板只提供映射初始化查询的接口声明, 具体接口的监控点映射模型由各接口按实际需求实现。监控点映射实例:用一个采集数据的接口作为示例。数据监控点分为三类, 遥测、遥信和遥脉, 使用CDT规约上送数据, 每一类都按照自然序号来排序, 测点的序号就是它的ID。也就是说要唯一的标识一个监控点需要两个数据:类型和序号。而数据是线性的, 所以建监控点的时候使用监控点属性locationl来标识类型, 0表示遥测, 1表示遥信, 2表示遥脉。LocationZ来标识自然序号, 对应RTU监控点上送的自然序号。

2.3 监控点数据处理的设计

监控点数据处理可对取自外部系统的数据进行线性预处理, 处理表达式如下:PINewValue=OldValue*fseale+foffset

其中, OldValue为原始数据, PINewValue为加工后的数据, fseale为比例系数, foffset为偏移量。系数fscale与foffset设置并存储到服务器的测点属性中, fscale对应属性userreall, foffset对应属性userrealZ。可只对需预处理的测点属性作相应设置。当userreall为默认值0时:fseale=1.O:当userreall不为0时, fseale=userreall。