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电厂厂级监控信息系统的设计与实现

作　者: 于治国
导　师: 张庆范
学　校: 山东大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: SIS系统实时数据库系统有损压缩无损压缩电力系统安全区域
分类号: TM769
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着我国电力市场改革的深入,为增强自身的竞争力,降低发电成本,从根本上提高运行效率和管理水平,发电企业都在积极探讨、研究、开发火电厂厂级监控信息系统。厂级监控系统(Supervisory Information System, SIS)属于企业生产过程自动化范畴。该系统是各种分散控制系统与企业管理应用系统之间的数据桥梁,为管理提供多层次的实时数据支持。SIS系统以分散控制系统为基础,以经济运行和提高发电企业整体效益为目的,采用先进、适用、有效的专业计算方法,实现整个电厂范围内信息共享和全厂生产过程的实时信息监控,提高了机组运行的可靠性。本文对发电企业SIS系统的构成进行了详细的说明,并对目前系统的使用情况行了分析。文章结合多个项目经验,就发电企业SIS系统的构成、工程中涉及的硬件、网络、软件接口、功能实现、计算方法等进行了阐述。重点做了以下几个方面的工作。1.设计了一种在工程中比较实用的通讯方式：利用移动或联通的无线网络,实现了信号覆盖区域内的数据传输,解决了实际工程中有线方式难以实现时的网络通讯问题。2.对电力企业的安全区域划分进行了研究,并对由安全区域划分不同所造成的软件接口技术实现进行了说明,设计了适合、实用的代码,可实现不同安全区域间的数据可靠传输。3.研究了SIS实时数据库平台的压缩算法,对不同数据库之间的性能差别机理提出了新的观点,为设备选型提供了参考。4.对SIS网络平台流量进行了符合实际的预估,对设备选型原则进行了描述,可大幅度降低项目的投资成本。系统投入使用后,实现了单元机组DCS、辅网设备(含水、煤、灰网)、电气设备、脱硫系统等的远程监控。生产管理人员通过该系统可随时查看设备的运行工况,极大地提高了对运行设备的管理监控能力；各类考核报表可实时在线生成,使考核结果更加真实、公平；系统在线优化操作运行方式,一线操作人员可根据计算结果及时调整运行状态,提高了电厂生产的经济性。系统从整体上促进了机组安全、稳定、经济运行,提高了企业经济效益。

全文目录

摘要  10-11
ABSTRACT  11-13
1 绪论  13-19
  1.1 SIS产生背景及定义  13-14
  1.2 SIS的发展现状  14-15
  1.3 SIS在电厂管理中的功能定位与构成  15-16
    1.3.1 数据硬件平台  15-16
    1.3.2 数据软件平台  16
    1.3.3 SIS应用软件  16
  1.4 本课题研究的意义  16
  1.5 本课题所研究的内容  16-19
2 SIS数据硬件平台  19-35
  2.1 计算机硬件  19-21
    2.1.1 设备构成  19-20
    2.1.2 接口计算机  20-21
  2.2 网络平台  21-23
    2.2.1 网络连接方式一  21-22
    2.2.2 网络连接方式二  22-23
    2.2.3 网络流量计算  23
    2.2.4 网络结构设计  23
  2.3 系统通讯布线  23-26
    2.3.1 常规专用线路方式  23-25
    2.3.2 无线传输方式  25-26
  2.4 网络安全性设备  26-35
    2.4.1 遵循标准的安全性方案  26-31
    2.4.2 强于标准的安全性方案  31-34
    2.4.3 两种方案的区别  34-35
3 SIS数据库平台  35-41
  3.1 实时数据库平台的选择  35-36
  3.2 实时数据库选取的原则  36-37
  3.3 实时数据库性能对比  37-40
    3.3.1 旋转门压缩算法在PI数据库中的处理过程  38-39
    3.3.2 霍夫曼压缩算法在eDNA数据库中的实现  39-40
    3.3.3 两种压缩算法性能对比  40
  3.4 数据库应用情况  40-41
4 SIS系统功能软件  41-61
  4.1 生产过程监视功能  41-42
    4.1.1 生产过程实时数据采集与处理  41
    4.1.2 机组运行监视  41-42
  4.2 性能计算及分析  42-50
    4.2.1 数据越限监测与记录  42
    4.2.2 机组级性能计算  42-49
    4.2.3 厂级性能计算和分析  49-50
  4.3 耗差分析  50-52
  4.4 运行优化操作指导  52-53
    4.4.1 工况分析  52
    4.4.2 启停过程优化  52
    4.4.3 运行优化指导  52
    4.4.4 优化参数列表和曲线  52-53
    4.4.5 优化运行方式  53
    4.4.6 趋势分析  53
    4.4.7 负荷特性  53
    4.4.8 运行指导  53
  4.5 机组负荷优化分配  53-57
    4.5.1 系统结构  54
    4.5.2 优化调度算法  54
    4.5.3 主要功能模块  54-57
    4.5.4 负荷优化分配模块功能特点  57
  4.6 绩效考核  57-58
    4.6.1 经济性考核  57-58
    4.6.2 安全性考核  58
    4.6.3 小指标竞赛  58
  4.7 生产运营统计及报表  58-61
    4.7.1 机组级生产报表  58-59
    4.7.2 厂级生产报表及分析  59-61
5 系统应用效果  61-65
  5.1 系统实际运行情况  61-62
  5.2 系统运行效果  62-65
    5.2.1 评价方法  62
    5.2.2 运行效果  62-65
6 结论与展望  65-67
参考文献  67-71
致谢  71-73
附录电厂机组性能计算机参考测点清单  73-83
攻读硕士学位期间发表的论文  83-84
学位论文评阅及答辩情况表  84

电厂厂级监控信息系统的设计与实现

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