火电厂实时监控信息系统sis架构研究及其功能设计

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1、上海交通大学硕士学位论文火电厂实时监控信息系统SIS架构研究及其功能设计姓名：王献伟申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：赵霞20050101火电厂实时监控信息系统SIS架构研究及其功能设计摘要电力工业对各个国家的工业及国民经济发展起着至关重要的作用作为国民经济的关键部门与基础产业我国电力行业近年实行以厂网分开竞价上网打破垄断引入竞争等为核心内容进行了改革新的市场竞争机制逐步建立这对发电企业带来了严峻的挑战和机遇电力系统是一个具有庞大的输入输出的能量转换系统提高其运行效率争取其运行优化的必要性是毋庸置疑的针对新的电力市场运行模式和能源供应紧张的局面本论文以发电

2、企业为研究对象根据电厂的实际生产运行特征和优化生产管理的需求采用CIM理论对火电厂综合自动化系统CIPS体系结构进行整体研究对CIPS体系架构中的核心功能层——火电厂全厂实时监控信息系统SIS进行详细的功能分析和设计在此基础上对SIS的核心子系统——全厂机组负荷优化调度系统LODS进行了详细的分析和研究本论文的主要内容如下一绪论部分给出当前发电企业的运行特征现状和亟待解决的问题二针对电厂生产综合自动化的需求阐述了基于CIM理论的流程行业CIPS的研究状况和流程行业CIPS的体系结构分析了目前火电厂生产运行的信息特征针对目前火电厂生产控制与管理之间信息鸿沟和电力系统实施厂网分

3、开竞价上网的运行模式给出电厂生产控制管理一体化结构模型并给出火电厂上海交通大学硕士研究生学位论文TPP-CIPS的集成体系结构的功能设计视图三为了填补电厂生产管理与控制之间的信息鸿沟SIS在发电企业控制管理信息化的TPP-CIPS起着桥梁和纽带作用针对SIS的特殊地位和电厂的实际需求在总结前人理论研究的基础上对SIS架构进行了系统的总体分析并在TPP-CIPS总体架构的基础上对SIS功能模块进行详细设计对SIS和MIS的支撑平台-实时/历史数据库在电厂CIPS中的应用进行分析和设计四基于实时监控信息系统SIS对发电厂内机组的优化组合和机组间负荷的优化分配两个方面的问题进行了

4、研究和分析提出基于SIS整体架构下的全厂机组负荷优化分配算法在火电厂实时信息系统SIS对火电厂机组的性能分析和系统运行状态检测等的分析和研究的基础上给出单元机组煤耗特性曲线的拟合方法综合考虑机组启动寿命损耗功率平衡单元机组出力旋转备用和启停耗量等约束给出基于SIS整体架构下的全厂负荷优化调度LODS子系统的数学优化模型五对全厂机组负荷优化调度系统LODS进行总体设计结合电厂的实际运行状况和优化算法理论给出优化算法的程序设计的主要架构采用动态规划优化计算结果表明与值长根据经验进行机组间的负荷分配采用等微增率算法和优先顺序法等算法的计算结果相比基于SIS提供的实时数据而进行的负

5、荷优化调度的实现明显提高了火电厂的优化运行状况降低供电煤耗量减少了发电成本论文最后指出在电厂综合自动化系统中电厂SIS和基于SIS平台上的全厂机组负荷优化调度系统LODS的实施对于提高电厂运行的经济性和稳定性有着明显的效果并对于电厂SIS和LODS在当前电力市场运行模式下的进一步研究进行展望关键词火电厂计算机集成生产系统CIPS实时监控信息系统II上海交通大学硕士研究生学位论文SIS实时/关系数据库系统负荷优化调度系统(LODS)STUDYANDFUNCTIONDESIGNONARCHITECTUREOFTHERMALPOWERPLANTREAL-TIMESUPERVISO

6、RYINFORMATIONSYSTEMABSTRACTTheelectricpowerindustryplaysanimportantroleineverycountry’sindustryanddevelopmentofthenationaleconomy.Asthekeybranchandthefundamentalindustry,ourcountry’selectricpowerindustryhascarriedouttheinnovationbasedon“Separatepowerplantfromelectricnetwork,supplypowerbyco

7、mpetition”,smashtheelectricmarketmonopolyimportthecompetitionandsoon.Andtheestablishmentofnewcompetitivesysteminelectricpowermarketwillbringtheseverechallengesandthemorechancetothepowerplant.Theelectricsystemisahugeenergytransformationsystemforitsinputandoutpu