火电厂SIS系统方案设计与实施

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1、火电厂SIS系统方案设计与实施摘要　介绍了自主开发的电厂厂级监控信息系统TEC-SIS的方案设计，并对其主要六大功能的研制开发进行了叙述。并对该系统的应用实施情况作了简要介绍。指出该系统在电厂自动化、信息化建设中具有广阔的推广应用前景。关键词　监控信息系统；性能优化；耗差分析；寿命管理；故障诊断；优化负荷分配中图分类号：TM621.60前言火电厂厂级监控信息系统SIS(SupervisoryInformationSystem)，是介于底层控制系统和管理信息系统之间的“中间件”，主要用于处理实时数据，完成对生产过程的监控、分析和管理，同时为管理信息系统提供信息。SIS作为实现

2、从DCS系统到管理信息系统MIS的桥梁，可以降低发电成本、提高安全系数，为运行管理提供优化指导，从而降低发电成本，增强整体效益，并帮助企业管理者进行经营决策。目前我国火电厂自动化发展已处于数字化阶段，电力系统信息化水平明显提升，SIS系统的建设已成为下一步火电厂投资的热点，并将在今后几年内加速发展。SIS的核心功能要求SIS开发商不仅要有计算机知识，更需要全厂生产过程综合管理和自动化的知识。北京同方电子科技有限公司在上海外高桥第二发电有限责任公司厂级监控信息系统项目的研制开发带动下，经过不断修改完善，现已形成具有自主知识产权的软件产品——电厂厂级监控信息系统TEC-SIS。

3、本文将对该系统的方案设计和实施开发作以简单介绍。1TEC-SIS系统方案介绍TEC-SIS系统是北京同方电子科技有限公司基于优势核心技术，整合多方资源，深刻消化理解用户需求，针对火电厂开发的具有自主知识产权的监控信息系统，是集实时/历史数据管理、过程监测、过程管理及优化控制为一体的厂级自动化信息系统。该系统已通过“国家信息中心国家计委学术委员会软件评测研究中心”评测，计算机软件质量保证测试和计算机软件质量特性测试评价均为优。TEC-SIS在设计中遵循系统性和整体性、标准化与开放性、适应性和灵活性、安全性和可靠性等原则，充分保证了投资的有效性。系统的核心目标是：“降低发电成本

4、，提高整体效益”。产品定位于“电厂生产的专家级助手”，为电厂运行人员和决策层提供操作和决策参考。它主要通过三条途径实现：一、量化设备、机组、全厂经济指标，优化过程控制，降低发电能耗；二、对各种设备进行全方位故障预测、寿命管理，变计划检修为状态检修，降低设备损坏率，延长使用寿命；三、优化负荷分配，降低上网电价，通过中长期负荷预测，提前统筹安排计划，优质、高效响应电网负荷要求，提高企业竞争力。TEC-SIS系统总体上包括三大部分：实时数据采集为系统提供生产信息来源，是整个系统的基础；实时/历史数据库是系统的核心；建立在数据库基础上的功能软件则是系统成功推广应用的关键。1.1系统

5、网络架构TEC-SIS系统网络架构采用分层分布式设计，如图1。下层为接口层704网络，采用独立接口机连接各控制系统进行数据采集。上层为应用层网络，挂接各应用服务器和客户端。下层强调与各控制网络的互通性；上层强调开放性。这样利于分散网络负荷、提高通讯效率和可靠性。TEC-SIS系统和MIS系统的互连采用防火墙策略，将应用层网络通过防火墙连接到MIS系统骨干网，在防火墙上设置各种安全策略，满足SIS系统的安全性和可靠性。图1TEC-SIS系统网络架构1.2系统软件架构TEC-SIS系统软件架构自下向上由接口软件、数据库软件、计算及推理引擎、功能模块和客户端软件组成，如图2所示。

6、TEC-SIS采用灵活高效的计算、推理引擎对各功能模块进行快速有序的驱动管理，并将计算分析结果进行必要的数据处理并输出到实时/历史数据库。位于计算引擎上层的是为了满足相应功能需求的监测统计、性能计算、耗差分析、状态监测、寿命管理、故障诊断、负荷分配等功能模块。客户端采用C/S结构，同时也支持B/S结构的监控信息发布。图2TEC-SIS系统软件架构7041.3实时/历史数据库实时/历史数据库是整个系统的核心，是电厂生产运行的“黑匣子”，其存储容量和存储效率直接关系到数据采集的范围和精度。由于电厂生产过程数据海量、无序、精度要求高、带有时标，常见的关系型数据库不能很好地满足要求

7、，使用适用于流程行业的实时/历史数据库是常见的选择。国外已有几种这类成熟软件产品，国内一些公司也开发出了自己的类似软件产品。选择实时/历史数据库时应着重考虑以下几个方面：数据接口、数据存储能力、开放性，其他方面如客户端软件、数据库管理和软件的成熟度也不可忽视。目前，TEC-SIS系统采用在国内SIS系统中应用较多的美国OSISoftware公司的PI实时/历史数据库[1][2]。它主要提供三种接口方式：世界多数著名DCS系统厂家专用接口、基于OPC标准的通用接口、基于API开发的特殊接口。同时，本系统还无缝支持自主