一、企業(yè)概況 我國(guó)目前最大的火力發(fā)電廠(chǎng)——北侖發(fā)電廠(chǎng)總裝機(jī)容量300萬(wàn)千 瓦，年發(fā)電量可達(dá)165億千瓦時(shí)。 北侖發(fā)電廠(chǎng)是我國(guó)第一家利用世界銀行貸款、引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)設(shè)備 和技術(shù)的現(xiàn)代化大型火力發(fā)電廠(chǎng)，也是國(guó)家“ 七五”、“八五”、“九 五”重點(diǎn)工程。工程概算總投資 177億元，利用外資8．7億美元，主 要設(shè)備通過(guò)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)性招標(biāo)采購(gòu)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 北侖發(fā)電廠(chǎng)工程分兩期建設(shè)。一期工程安裝兩臺(tái)60萬(wàn)千瓦機(jī)組， 于1994年11月建成投產(chǎn)。1996年6月開(kāi)工建設(shè)二期工程，安裝3臺(tái)60萬(wàn)千瓦機(jī)組。二期工程建設(shè)努力與國(guó)際慣例接軌，全面落實(shí)了項(xiàng)目法 人負(fù)責(zé)制、工程招投標(biāo)制、工程監(jiān)理制、資本金制和合同管理制，創(chuàng) 造性地實(shí)施“小業(yè)主、大監(jiān)理、總承包”的工程管理新模式。3臺(tái)機(jī) 組同時(shí)施工，比國(guó)家規(guī)定的合理工期提前15個(gè)月完成，工程造價(jià)大幅度下降，節(jié)約投資22億元以上。二期工程還按國(guó)際慣例取消了國(guó)內(nèi)常 規(guī)的半年試生產(chǎn)期，在機(jī)組通過(guò) 168小時(shí)試運(yùn)行后即投入商業(yè)化運(yùn) 行。 北侖發(fā)電廠(chǎng)的建成投產(chǎn)，不僅緩解了浙江省以及華東地區(qū)的電力 緊張局面，而且有利于實(shí)施電力工業(yè)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整。 二、實(shí)時(shí)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)介紹 1.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)作為MIS系統(tǒng)的重要組成部分，直接運(yùn)行在電廠(chǎng) 的局域網(wǎng)上。局域網(wǎng)絡(luò)的中心是三個(gè)LINKSWITCH1000，它們之間用光纜連接，構(gòu)成了電廠(chǎng)100MB吞吐率的網(wǎng)絡(luò)主干。每個(gè)LINKSWITCH還以 星型方式延伸至電廠(chǎng)的各個(gè)辦公地點(diǎn)，以每個(gè)支路10MB的吞吐率使各部門(mén)工作站入網(wǎng)。機(jī)組的集散控制系統(tǒng)DCN網(wǎng)絡(luò)通過(guò)網(wǎng)關(guān)GATEWAY 聯(lián)入其中的一個(gè)支路。安裝相應(yīng)的軟件之后，網(wǎng)絡(luò)上的任何工作站都 可以調(diào)看實(shí)時(shí)信息。 1.2系統(tǒng)平臺(tái) 實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)的平臺(tái)主要有三類(lèi)：性能計(jì)算平臺(tái)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)和客戶(hù)平臺(tái)。性能計(jì)算平臺(tái)為DEC公司的ALPHASTATION250，操作系 統(tǒng)為OPENVMS6.2。該平臺(tái)上運(yùn)行的模塊主要為PMS，包括MOD300接口、 在線(xiàn)性能計(jì)算模塊（OTIS）、設(shè)備性能測(cè)試模塊（OLET），另外有即時(shí) 機(jī) 組 數(shù) 據(jù) 刷 新 模 塊 （ ULTRATEST ）。 歷 史 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 平 臺(tái)WINDOWSNTSERVER4.0，其上運(yùn)行INSQL SERVER，提供歷史數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存和標(biāo)準(zhǔn)查詢(xún)功能?？蛻?hù)平臺(tái)為WINDOWS95、NTWORKSTATION等，安裝 了 NETDDE 和 SQLCLIENT 軟 件后，就能 PMS 上的即時(shí)數(shù)據(jù)和 INSQLSERVER上的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)，而當(dāng)安裝了INTOUCH軟件后，就冷對(duì) 機(jī)組運(yùn)行情況進(jìn)行直觀(guān)的顯示。另外，其它的應(yīng)用子系統(tǒng)也可以通過(guò) NETDDE和SQL方式調(diào)用實(shí)時(shí)信息。 1.3數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)流 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)接口有: （1）MOD300接口軟件：分別安裝在MOD300和作為實(shí)時(shí)系統(tǒng)性能計(jì) 算平臺(tái)的ALPHA機(jī)上，負(fù)責(zé)從現(xiàn)場(chǎng)DCN上獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。具有較高的數(shù)據(jù)吞吐率、靈活性和運(yùn)行可靠性。 （2）即時(shí)數(shù)據(jù)查詢(xún)接口：分別安裝在所有三種平臺(tái)上。ALPHA機(jī)上， 用于將從MOD300采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和PMS的計(jì)算結(jié)果及時(shí)發(fā)送出去。作為INSQL SERVER的WINDOWSNT平臺(tái)和各種客戶(hù)端上，及時(shí)刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。即時(shí)數(shù)據(jù)查詢(xún)接口采用了快速的FASTDDE 標(biāo)準(zhǔn)，它是建立在TCP/IP協(xié)議上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，快速、穩(wěn)定， 對(duì)介質(zhì)要求不高，開(kāi)放性強(qiáng)，適合于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù) 傳輸。經(jīng)過(guò)測(cè)試，通過(guò)普通電話(huà)線(xiàn)撥號(hào)上網(wǎng)的用戶(hù)也可以獲 得較為滿(mǎn)意的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。 （3）歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)接口：分別安裝在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)和客戶(hù)平臺(tái) 上，以滿(mǎn)足各種用戶(hù)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的需求。歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)采用SQL標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)便、開(kāi)放，既滿(mǎn)足了其他系統(tǒng)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的要求， 也方便技術(shù)人員對(duì)數(shù)據(jù)的各種要求。 從實(shí)時(shí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向看，控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)首先 PMS 的 MOD300數(shù)據(jù)接口，PMS的OTIS和OLET模塊直接利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種計(jì)算，計(jì)算結(jié)果和第一手的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)一起，通過(guò)同一臺(tái)ALPHASTATION 上的即時(shí)數(shù)據(jù)通道為INSQL SERVER、客戶(hù)機(jī)和其它應(yīng)用程序提供即時(shí)數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)存儲(chǔ)并為各種客戶(hù)機(jī)和其它應(yīng)用程 序提供歷史數(shù)據(jù)。客戶(hù)機(jī)可以運(yùn)行INTOUCH軟件、INSUPPORT軟件，也可以是僅僅安裝了NETDDE和SQLCLIENT接口的普通工作站。 1.4歷史數(shù)據(jù)庫(kù) 同其它系統(tǒng)相比，實(shí)時(shí)系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)有如下要求： •總數(shù)據(jù)量特別大 如果不考慮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，按每個(gè)采樣點(diǎn)4字節(jié)，每10秒鐘一次刷新計(jì)算，1000個(gè)采樣點(diǎn)每個(gè)月的累計(jì)數(shù)據(jù)量超過(guò)1GB。 這樣的數(shù)據(jù)量，如果用標(biāo)準(zhǔn)商用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)儲(chǔ)存和管理，加上時(shí)間片信息和數(shù)值的質(zhì)量信息，可以是數(shù)千個(gè)字段幾十萬(wàn)條記錄 的多達(dá)10GB的一個(gè)巨型表。 •數(shù)據(jù)交易量特別大 對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的每次查詢(xún)，都是基于上述數(shù)據(jù)表中的，即便是對(duì)特定時(shí)間某點(diǎn)的值這樣一個(gè)最簡(jiǎn)單的操作，也非常耗費(fèi)服務(wù)器資源。 •對(duì)權(quán)限的要求不高 由于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主要是技術(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)企業(yè)內(nèi)部的 技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，一般不存在權(quán)限按字段封鎖等要求，因此，數(shù)據(jù)表可以作為一個(gè)整體參與權(quán)限設(shè)置。 電廠(chǎng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)采用 WONDERWARE公司的工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)IndustialSQL，其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)壓縮率高，查詢(xún)效率高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。在 對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的表項(xiàng)處理上去除了普通商用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)必備的管理功能。數(shù)據(jù)的開(kāi)放性沿用了SQLSERVER的標(biāo)準(zhǔn)。另外，IndustrialSQL 加強(qiáng)了對(duì)時(shí)間的查詢(xún)控制，如用戶(hù)可以直接設(shè)置所要查詢(xún)的起點(diǎn)時(shí)刻、終點(diǎn)時(shí)刻、時(shí)間間隔、總時(shí)間段以及查詢(xún)的方式等專(zhuān)用的 參數(shù)，從而控制下面發(fā)生的SQL查詢(xún)，而不必編制繁復(fù)的程序。 三、參數(shù)的實(shí)時(shí)計(jì)算和顯示 我們通過(guò)INTOUCH軟件，在PC側(cè)做了近百幅顯示畫(huà)面，作為實(shí)時(shí)系統(tǒng) 的人機(jī)界面。通過(guò)這些界面,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)測(cè)量值、參數(shù)基準(zhǔn)值、機(jī)組性能參數(shù)計(jì)算值、各參數(shù)的耗差值等進(jìn)行動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)顯示。 2.1 基準(zhǔn)曲線(xiàn)的獲得及實(shí)時(shí)顯示 通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)尤其是機(jī)組的循環(huán)效率試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析和整理，我們獲得了參數(shù)的基準(zhǔn)曲線(xiàn)， 并在實(shí)時(shí)系統(tǒng)的人機(jī)界面上實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)值的實(shí)時(shí)顯示。如機(jī)組供電煤耗、鍋爐效率、高壓缸效率、中壓缸效率、主汽壓力、主汽溫度、熱 再溫度、汽機(jī)真空、排煙溫度、鍋爐出口氧量、再熱器壓降、各級(jí)回?zé)峒訜崞鞯纳隙瞬詈拖露瞬畹?。隨著優(yōu)化工作的深入，基準(zhǔn)曲線(xiàn)將不 斷得到充實(shí)和完善。 2.2 機(jī)組性能參數(shù)的在線(xiàn)檢測(cè) 利用在線(xiàn)性能計(jì)算軟件，對(duì)機(jī)組的供電煤、汽機(jī)熱耗、廠(chǎng)用電率、鍋爐效率、汽機(jī)高壓缸效率、中壓缸效率、各級(jí)回?zé)峒訜崞鞯纳?端差和下端差、抽汽量等性能參數(shù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)計(jì)算，并把計(jì)算結(jié)果送 到MIS網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。 2.3 耗差計(jì)算結(jié)果的在線(xiàn)檢測(cè)參數(shù)偏離基準(zhǔn)以后，對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響以耗差的形式顯示在 INTOUCH畫(huà)面上，用以指導(dǎo)運(yùn)行人員對(duì)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)可控制，確保 機(jī)組能始終在最佳工況下運(yùn)行。 四、優(yōu)化操作指導(dǎo) 利用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，可以對(duì)運(yùn)行人員的調(diào)整操作進(jìn)行在線(xiàn)指 導(dǎo)。即通過(guò)偏差控制和耗差控制，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。運(yùn)行操作優(yōu)化的核心是耗差分析（或稱(chēng)能損分析）。通過(guò)耗差計(jì)算，對(duì)機(jī)組的運(yùn) 行總耗差進(jìn)行分割、解剖，找出機(jī)組能量損失的分布情況，給出各項(xiàng)損失的大小及其原因，并進(jìn)行正確的調(diào)節(jié)指導(dǎo)。 3.1 偏差控制 我們把參數(shù)（運(yùn)行參數(shù)和性能參數(shù)）的基準(zhǔn)值、運(yùn)行實(shí)際值以及 兩者的偏差值同時(shí)顯示在計(jì)算機(jī)畫(huà)面上，集控人員根據(jù)偏差的大小，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，使機(jī)組在電廠(chǎng)已有設(shè)備條件下保持最佳工況運(yùn)行。 3.2 耗差計(jì)算及耗差指導(dǎo) 耗差分析（在線(xiàn)能損分析）給出了機(jī)組能量損失的分布情況和大小，是提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的核心技術(shù)，是火電機(jī)組節(jié)能技術(shù)從粗放型向 科學(xué)精細(xì)型轉(zhuǎn)變的根本方法。以前，節(jié)能工作無(wú)論從運(yùn)行角度，還是從設(shè)備角度，都存在一定的難度。運(yùn)行人員對(duì)經(jīng)濟(jì)性的把握，主要依 靠對(duì)一些主參數(shù)（小指標(biāo)）的監(jiān)視和控制，而各項(xiàng)小指標(biāo)對(duì)機(jī)組供電煤耗有多大的影響，則缺少一個(gè)量的概念，而且，小指標(biāo)考核也比較 粗。對(duì)設(shè)備性能狀況的了解，則完全依靠機(jī)組的性能試驗(yàn)，但由于性能試驗(yàn)的時(shí)效性比較差，不能動(dòng)態(tài)反映機(jī)組的性能情況，削弱了它的 指導(dǎo)效果?？梢哉f(shuō)，如果沒(méi)有耗差分析的手段，節(jié)能方式只能停留在粗放型階段。為此，我們建立了耗差計(jì)算模塊，并把結(jié)果顯示在INTOUCH畫(huà)面上，為優(yōu)化操作提供了極大的方便。 五、優(yōu)化運(yùn)行分析手段 運(yùn)行工程師和有關(guān)技術(shù)人員可以通過(guò)查閱實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，參數(shù)的波幅 監(jiān)視（通道監(jiān)視），結(jié)合歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)和相關(guān)分析，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行分析的優(yōu)化功能。具體地說(shuō)，主要有以下幾個(gè)方面： 4.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析 對(duì)運(yùn)行參數(shù)、性能參數(shù)（尤其是耗差數(shù)據(jù)）的查 閱，找出異?，F(xiàn)象，及時(shí)分析其深層原因，并提出相應(yīng)的處理意見(jiàn)。 4.2 重要參數(shù)的波幅監(jiān)視 根據(jù)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)一些重要參數(shù)的波 幅隨負(fù)荷的變化情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，作出波峰基準(zhǔn)曲線(xiàn)和波谷基準(zhǔn)曲線(xiàn)。把這兩條曲線(xiàn)輸入計(jì)算軟件，計(jì)算出波峰和波谷的基準(zhǔn)值，并把計(jì)算結(jié)果送至實(shí)時(shí)顯示畫(huà)面。這樣，在實(shí)時(shí)畫(huà)面上就有了一個(gè)由波峰 和波谷的基準(zhǔn)值形成的通道，運(yùn)行人員只要監(jiān)視某一參數(shù)的實(shí)際運(yùn)行值是否在這個(gè)通道內(nèi)波動(dòng)，就可以進(jìn)行直觀(guān)的判別。如實(shí)際值在波峰 線(xiàn)以上波動(dòng)，應(yīng)及時(shí)分析原因，并作相應(yīng)的調(diào)整處理。 4.3 趨勢(shì)分析 利用實(shí)時(shí)系統(tǒng)的歷史曲線(xiàn)畫(huà)面，對(duì)運(yùn)行參數(shù)（包括性 能參數(shù)）進(jìn)行實(shí)時(shí)、歷史趨勢(shì)分析。 4.4 歷史數(shù)據(jù)查詢(xún) 利用實(shí)時(shí)系統(tǒng)的歷史曲線(xiàn)畫(huà)面以及統(tǒng)計(jì)報(bào)表數(shù) 據(jù)，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的查詢(xún)。 4.5 相關(guān)曲線(xiàn)分析 在歷史曲線(xiàn)畫(huà)面中，可以同時(shí)放入八個(gè)監(jiān)視參 數(shù)，即有八條曲線(xiàn)，并可隨意組合。當(dāng)需要對(duì)某個(gè)異常參數(shù)進(jìn)行分析時(shí)，只要把與之相關(guān)的參數(shù)放在同一幅畫(huà)面上，就可以分析各參數(shù)間 的相互變化關(guān)系，非常方便、靈活。 六、考核指標(biāo)的自動(dòng)統(tǒng)計(jì) 在實(shí)時(shí)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。管理人員只要鍵入統(tǒng)計(jì)起止 時(shí)間，就能自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)的電子報(bào)表。并使報(bào)表上網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)報(bào)表的網(wǎng)上打印。它與傳統(tǒng)的小指標(biāo)考核辦法相比，具有以下特點(diǎn)： 連續(xù)、動(dòng)態(tài)的考核方法 由于可控耗差的計(jì)算每時(shí)每刻都在進(jìn) 行，它記錄了運(yùn)行人員從上班到下班的整個(gè)操作過(guò)程，比較準(zhǔn)確地反映了運(yùn)行人員的操作控制水平和責(zé)任心。 自動(dòng)計(jì)算和統(tǒng)計(jì) 由于耗差計(jì)算和統(tǒng)計(jì)是在計(jì)算機(jī)內(nèi)自動(dòng)完成 的，克服了手工抄表、手工計(jì)算帶來(lái)的弊病。使結(jié)果更加準(zhǔn)確，并減輕了勞動(dòng)量，消除了一些不必要的人為因素。 科學(xué)、合理的耗差計(jì)算 考核方式更接近機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的要求。不同的負(fù)荷，要求的基準(zhǔn)值也不同。調(diào)峰負(fù)荷下的參數(shù)，不能以額定負(fù)荷時(shí)的基準(zhǔn)值進(jìn)行考核。由于耗差計(jì)算中的基準(zhǔn)值是以曲線(xiàn)方式存 在的，其結(jié)果也就更接近機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的要求，比較科學(xué)、合理。 更加合理的考核結(jié)果 用可控耗差月平均進(jìn)行考核的方法，免 去了對(duì)小指標(biāo)項(xiàng)目進(jìn)行人為加權(quán)的工作，減少了人為因素，也使考核 結(jié)果更加合理。 由于本系統(tǒng)具有計(jì)算和統(tǒng)計(jì)的實(shí)時(shí)性、連續(xù)性、考核的科學(xué)合 理性等優(yōu)點(diǎn)，深受運(yùn)行人員的歡迎。極大地激發(fā)了運(yùn)行人員從事經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的積極性，收到了良好的經(jīng)濟(jì)效果。