基于SAP的火电厂数字化煤场管理系统的开发及应用.docx

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1、一、数字化煤场管理系统　　数字化煤场是从火电厂的燃煤源头开始控制和管理，通过对燃料的进、耗、存、量、质动态实时管理，将传统煤场管理转变成数字化管理方式，将被动供煤转变成主动供煤，将以设计煤种为目标的采购方式转变成以成本最低的采购方式，实现燃料采购和使用的成本最小化。通过煤场管理的数字化、规范化，实现对电厂燃料进、耗、存的全过程监控，形成统一化的公司级煤场优化管理模式。　　SAP是用于企业资源计划（ERP）管理的软件。本文基于SAPERP系统，结合集成平台PI，实现燃煤监管数据的同步，如动态的库存和质检交易凭证数据，通过交换架构（XD平台，实时传输到公司并集中于SAP系统的物料管

2、理（MM）系统和质量管理（QM）模块。SAPR/3应用软件采用模组化结构，不同的应用功能可通过组织单元和系统内的连接实现无缝集成。　　基于集中管理、分散经营的原则，该系统应支持集中与分散的模式，燃料业务全流程化管理，数据采集的自动化，燃料和财务管理一体化，全过程的数据统计分析。　　大燃料管理链包括：需求、计划、采购、合同、调运、入场、库存、入炉、结算、支付、成本核算等环节以及量、质、价3条线。数字化煤场是大燃料链中的中间环节。　　数字化煤场的系统架构设计既具有集中化的特点，又具有分散型的特点。SAPERP系统作为集团级（公司）管理平台，其业务性质决定了集中方案，对于电厂侧采用分

3、散方案。在公司侧将1套SAPECC软件作为集中和标准化系统，并与现有及将来系统接口，在29个电厂建立现场侧系统，以集成和存储现场数据。公司侧系统与现场侧系统通过统一的标准PI接口实现动态数据通信，并实时更新数据。　　将数字化煤场系统从物理上分为公司侧和电厂侧2层，分别对应信息化5级体系中的第4级和第3级，其结构见图1。根据发电燃料管理的业务特点，采用SAP软件建立了统一规范的业务流程（图2）。　　　　　数字化煤场系统集中加分散方案的优点有：集中的ERP/EAM 系统可以有效实现公司级的管控；分散的电厂系统包含了业务实时性强的功能，不受网络中断的影响，可以有效保障对电厂正常运行的

4、支持；通过本地局域网集成公司侧与电厂侧系统的数据，效率高。　　集成总线特点为：PI接口集成能力将是SAP软件应用的基础；基于开放的标准；包含预定义的集成模板，缩短项目实施周期；基于标准的SAP技术，易于扩展；支持不同的平台、协议、标准。二、软件开发及应用　　以SAPECC系统为业务逻辑层和数据层，利用Java软件开发的JZEE作为操作层，这样既简化人机界面，又达到了数据集中、业务统一的要求。公司侧SAPECC系统用MM/QM模块，实时同步更新业务数据，并在微软系统中显示，为公司决策层提供决策的依据。数字化煤场系统逻辑架构见图3，业务数据流的实时传输见图4。　　电厂侧系统包括计量

5、管理、煤质管理、煤场管理、燃料运行、燃油管理和系统管理等模块。计量管理模块主要包括来煤接收、归批人库、入炉耗用等功能；煤质管理模块主要包括入厂和入炉煤的采制化全过程管理；煤场管理模块主要包括煤场的月度盘存、煤场转移、煤场数据管理等功能；燃料运行模块主要包括燃料运行交接班数据记录、运行计划、月度考核及掺配方案等功能；燃油管理模块主要包括燃料人库、耗用等功能；系统管理模块主要包括部门班组维护、人员角色维护、权限维护等功能。　　通过图形化方式，运用更接近于煤堆样式的画面，可直观地显示当前煤场的实时状况（图5)，从而可根据煤场的实时数据进行堆煤及上煤。点击煤场的实时状况显示画面上的相应

6、图形区域，系统以列表的形式在图形下方列出本段位上的煤批信息（煤的量、质等基本信息和可实时反映当前煤堆状况的实时数据），为掺配掺烧提供数据支持；以图形化方式反映当前库存率及各煤场的存煤状况，为采购提供依据。热值差图形画面（图6）以仪表盘、曲线图及列表的形式显示每天的采购与入厂、入厂与入炉的热值差，并通过月累计、年累计值实时反映火电厂热值差指标，从而达到优化进煤、合理掺配、节能降耗的目的。图形化的商业智能解决方案（BO）显示系统不仅能直观显示煤场实际情况，而且还可以通过点击显示系统查看煤的相关数据，火电厂煤场存煤煤质显示画面见图7。　　三、配煤掺烧优化　　动力配煤的最大效果是提供质

7、量稳定的燃煤，同时充分发挥单种煤的特点，达到提高效率、节约煤炭、从总量上减少污染物排放的目的。　　根据现场情况，配煤模块可配置2～5种煤，配煤目标可灵活设置，可对来煤煤质成分、目标煤质成分、煤种混合比例进行计算。配煤模块主要功能有：对每个火电厂锅炉设计需求限定配煤的目标；支持多元参数限定配煤，即配煤结果必须同时满足水分、灰分、挥发分、发热量、硫含量等参数的安全限定要求，既要保证配煤能满足锅炉稳定、安全燃烧的要求，又要兼顾对环保和经济性的要求；根据实际煤场情况可以指定和限定优质煤和劣质煤的实际