火力發(fā)電廠發(fā)展為全廠自動(dòng)化

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上火力發(fā)電廠發(fā)展為全廠自動(dòng)化摘 要隨著我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展和改革的深入以及信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，實(shí)施“信息化帶動(dòng)工業(yè)化”戰(zhàn)略，是電力工業(yè)發(fā)展的必然要求，也是電力企業(yè)謀求創(chuàng)新發(fā)展的必由之路。在此需求下，依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、熱能工程、控制理論、管理科學(xué)等學(xué)科的發(fā)展和集成，火電廠廠級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（Supervisory Information System in Plant Level，SIS）作為一個(gè)獨(dú)立的概念被提出來，并得到了迅速的發(fā)展。通過SIS將過程級(jí)自動(dòng)化的各個(gè)系統(tǒng)連接起來，消除了信息“孤島”，并通過與廠級(jí)MIS系統(tǒng)聯(lián)系起來，共同構(gòu)成了火電廠全廠自動(dòng)化系統(tǒng)。

2、從而火力發(fā)電廠進(jìn)入了信息網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代。關(guān)鍵詞：自動(dòng)化，計(jì)算機(jī)技術(shù), 熱能工程, 發(fā)電廠英文題目The development of thermal power plantWith the rapid development of the development and reform of China's electric power industry and the deepening of information technology, the implementation of the "information technology to stimulate industr

3、ialization" strategy is the inevitable requirement of the development of electric power industry, electric power enterprise is the only way which must be passed to seek innovation and development. Under this demand, based on computer technology, information technology, thermal engineering, cont

4、rol theory, management science development and integration, real-time monitoring information system of power plant (Supervisory Information System in Plant Level, SIS) as an independent concept is proposed, and has been developed rapidly. Connect the system automation by SIS, to eliminate the "

5、information island", and with the link level MIS system, constitute the entire factory automation system in power plant. Therefore, the thermal power plant has entered the era of information network.Key words: automation, computer technology, thermal engineering, power plant目錄一、 火電廠自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展二、 電

6、廠的需求三、全現(xiàn)場(chǎng)級(jí)自動(dòng)化四、自動(dòng)化儀表結(jié)論.參考文獻(xiàn).一、火電廠自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展火力發(fā)電廠中自動(dòng)化技術(shù)得到了迅速的發(fā)展：?jiǎn)卧M合儀表從DDZ-II型到DDZ-III型發(fā)展到新型的數(shù)字化單元組合儀表。基于單片機(jī)技術(shù)的可編程調(diào)節(jié)器、可編程控制器迅速發(fā)展，具有各種特定功能的智能化控制儀表不斷出現(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)逐漸成為監(jiān)測(cè)控制儀表的核心，各個(gè)生產(chǎn)過程分散控制、集中管理的集散控制系統(tǒng)（DCS）的應(yīng)用，標(biāo)志著自動(dòng)控制達(dá)到了新水平。目前，具有現(xiàn)場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)控制、全數(shù)字化信號(hào)聯(lián)系的新的控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）正在逐步發(fā)展和壯大?！俺浞掷秒姀S的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的數(shù)據(jù)，合理規(guī)劃生產(chǎn)管理流

7、程，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助管理和輔助決策，為電廠的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)服務(wù)”成為火電廠信息管理系統(tǒng)（MIS）發(fā)展的原動(dòng)力和最終目標(biāo)。隨著電廠信息化建設(shè)的開展，提出了廠級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控信息系統(tǒng)，在安全生產(chǎn)的前提下，降低損耗和成本，提高性能和管理水平。整個(gè)火力發(fā)電廠自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和概念的延伸。二、電廠的需求隨著我國(guó)電力行業(yè)“廠網(wǎng)分開，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)”電力市場(chǎng)的起步和發(fā)展，電廠、電力集團(tuán)成為一個(gè)獨(dú)立企業(yè)，參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。 作為一個(gè)發(fā)電企業(yè)，在安全性、可靠性約束條件下，追求利潤(rùn)的最大化是它的主要目標(biāo)。因此電廠的管理重點(diǎn)從傳統(tǒng)的計(jì)劃生產(chǎn)，逐步過渡到基于科學(xué)調(diào)度和競(jìng)價(jià)決策的市場(chǎng)化生產(chǎn)。 隨著電力體制改革的深入和電廠信息化建設(shè)的

8、開展，為了適應(yīng)電力企業(yè)由生產(chǎn)型向經(jīng)營(yíng)型的轉(zhuǎn)變，在保障電廠安全生產(chǎn)的前提下，最大限度發(fā)揮機(jī)組效能，提高生產(chǎn)管理水平，降低發(fā)電成本，取得上網(wǎng)優(yōu)勢(shì)， 火力發(fā)電廠需要實(shí)現(xiàn)全廠自動(dòng)化。國(guó)內(nèi)各大電廠正逐漸重視整合企業(yè)的現(xiàn)有領(lǐng)先資源，希望在整個(gè)電廠范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息共享，為電廠實(shí)現(xiàn)管控一體化、提高整體效益打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。尤其近年來，電煤資源供應(yīng)緊張，發(fā)電成本明顯增加，如何挖掘電廠自身潛力，通過優(yōu)化生產(chǎn)降低煤耗，在有限的資源條件下發(fā)盡可能多的電，成為電廠當(dāng)前迫切關(guān)心的問題，這也為全廠自動(dòng)化的發(fā)展提出了技術(shù)要求和市場(chǎng)需求。1. 全廠自動(dòng)化的提出全廠自動(dòng)化從層次上劃分為三級(jí)系統(tǒng)：過程控制級(jí)主要實(shí)現(xiàn)過程及自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)各個(gè)

9、機(jī)組的DCS系統(tǒng)和其他輔助系統(tǒng)；生產(chǎn)管理級(jí)實(shí)現(xiàn)管理層自動(dòng)化，包括MIS和SIS，實(shí)現(xiàn)機(jī)組性能的優(yōu)化；經(jīng)營(yíng)決策級(jí)通過DSS或是ERP，統(tǒng)籌管理企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和生產(chǎn)。2. 管理層自動(dòng)化火電廠廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)是集過程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、優(yōu)化控制及生產(chǎn)過程管理為一體的廠級(jí)自動(dòng)化信息系統(tǒng)。其目的是為了提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性提供在線分析和指導(dǎo)，為生產(chǎn)管理決策服務(wù)，主要實(shí)現(xiàn)全廠生產(chǎn)過程監(jiān)控、全廠負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度、廠級(jí)及機(jī)組級(jí)性能計(jì)算、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析及診斷、優(yōu)化運(yùn)行操作指導(dǎo)、設(shè)備壽命管理、主機(jī)和輔機(jī)故障診斷等功能。同時(shí)，在電廠控制層和管理層之間起到數(shù)據(jù)信息橋梁的作用。該系統(tǒng)通過對(duì)火電廠生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠生

10、產(chǎn)過程的優(yōu)化控制和負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配，在整個(gè)電廠范圍內(nèi)充分發(fā)揮主輔機(jī)設(shè)備的潛力，達(dá)到整個(gè)電廠生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行在最佳工況的目的；同時(shí)該系統(tǒng)提供全廠完整的生產(chǎn)過程歷史/實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，可作為電力集團(tuán)公司信息化網(wǎng)絡(luò)的可靠生產(chǎn)信息資源，使集團(tuán)公司管理人員能夠?qū)崟r(shí)掌握各發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)信息及輔助決策信息，充分利用和共享信息資源，提高決策科學(xué)性。MIS部分包括MIS網(wǎng)絡(luò)、MIS數(shù)據(jù)庫、各種應(yīng)用服務(wù)器、Web服務(wù)器和所有的客戶端，并且通過防火墻和路由器與Internet或者發(fā)電集團(tuán)廣域網(wǎng)相連，以支持遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問。在電力市場(chǎng)的環(huán)境下，電廠MIS除常見的辦公自動(dòng)化、計(jì)劃管理、生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、技術(shù)監(jiān)督、財(cái)務(wù)管理、物資管理、燃

11、料管理、人事勞資管理、黨政工團(tuán)管理、綜合查詢等功能外，增加了新的功能： 實(shí)時(shí)運(yùn)行信息管理、動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)分析、報(bào)價(jià)輔助決策、 交易信息管理、模擬成本效驗(yàn)、接收與報(bào)價(jià)、設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)。鑒于發(fā)電企業(yè)對(duì)DCS和MIS系統(tǒng)在可靠性、安全性和實(shí)時(shí)性等方面的要求存在顯著的差異，為確保生產(chǎn)的安全，必須隔離DCS和MIS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)間兩類不同特性信息的傳輸，而最佳實(shí)施方案就是在DCS操作管理網(wǎng)絡(luò)和MIS網(wǎng)絡(luò)之間建立一個(gè)冗余的、高可靠性的實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)。在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上運(yùn)行針對(duì)全廠范圍的優(yōu)化控制和全廠負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度等軟件組成了火電廠實(shí)時(shí)監(jiān)控信息系統(tǒng)。機(jī)組性能優(yōu)化對(duì)于電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有十分重要的意義。避

12、免機(jī)組運(yùn)行過程中的參數(shù)偏離目標(biāo)值造成的熱經(jīng)濟(jì)損失；根據(jù)負(fù)荷調(diào)度適時(shí)調(diào)整，減少損耗和降低成本；對(duì)各個(gè)機(jī)組進(jìn)行科學(xué)合理的負(fù)荷分配，滿足單元機(jī)組負(fù)荷優(yōu)化操作條件，以獲取整體的最大經(jīng)濟(jì)效益。降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益是所有企業(yè)追求的目標(biāo)。通過調(diào)整機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，使之能更經(jīng)濟(jì)、更可靠、更穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)全廠的發(fā)電負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)合理分配，以獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益，也是降低發(fā)電企業(yè)的電力生產(chǎn)成本和提高效益的具體表現(xiàn)。電廠是典型的資產(chǎn)密集型企業(yè)，企業(yè)的絕大部分資產(chǎn)是設(shè)備。對(duì)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)，降低檢修時(shí)間，延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)間，是電廠生產(chǎn)運(yùn)行的主要目標(biāo)。設(shè)備資產(chǎn)管理旨在改革過去的維修方法，確保有形資產(chǎn)物盡其用。通過加強(qiáng)設(shè)備的檢修維護(hù)管

13、理，提高檢修質(zhì)量、延長(zhǎng)檢修間隔、優(yōu)化檢修項(xiàng)目和工藝，盡可能降低運(yùn)行和維修成本、降低檢修費(fèi)用，最終達(dá)到提高設(shè)備的可用性和機(jī)組的可用率，延長(zhǎng)設(shè)備的有效發(fā)電時(shí)間。EAM帶來的兩大價(jià)值就是降低成本和安全運(yùn)行。企業(yè)的生產(chǎn)線和運(yùn)營(yíng)設(shè)備維護(hù)是企業(yè)的兩條生命線。ERP主要管理企業(yè)的生產(chǎn)流程，而EAM則管理生產(chǎn)線上的運(yùn)營(yíng)設(shè)備。與ERP相比，EAM相對(duì)較為簡(jiǎn)單、投入少、涉及的人員和部門少，實(shí)施周期短，企業(yè)實(shí)施EAM的風(fēng)險(xiǎn)比ERP要小得多。設(shè)備資產(chǎn)管理與設(shè)備管理軟件一樣，不是一個(gè)單純的管理工具，它包含一定的管理思想和管理模式，能優(yōu)化企業(yè)固定和移動(dòng)資產(chǎn)使用率，增強(qiáng)電廠供應(yīng)鏈的預(yù)見性和響應(yīng)度，有助于提高電廠的生產(chǎn)設(shè)備的

14、管理模式。實(shí)施EAM，能對(duì)電廠用戶進(jìn)行信息化管理的培訓(xùn)，為電廠最終上ERP等高級(jí)管理軟件奠定基礎(chǔ)。3. 過程級(jí)自動(dòng)化過程級(jí)自動(dòng)化的組成；電廠中過程級(jí)自動(dòng)化主要是實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)組、電氣自動(dòng)化及輔助設(shè)備的正常、安全、可靠的運(yùn)行。過程級(jí)自動(dòng)化主要包括各個(gè)機(jī)組的DCS系統(tǒng)，基于PLC或是現(xiàn)場(chǎng)總線的其它系統(tǒng)以及RTU等。核心的DCS系統(tǒng)發(fā)展；在目前的火力發(fā)電機(jī)組中大部分都實(shí)現(xiàn)和使用了DCS系統(tǒng)，并且隨著DCS系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步，逐步實(shí)現(xiàn)了機(jī)、爐、電、輔及公用系統(tǒng)的一體化。近幾年來，隨著微電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，PLC產(chǎn)品高度融合了計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)最新進(jìn)的技術(shù)與工業(yè)自動(dòng)控制的經(jīng)典理論，在其功能及性能上指標(biāo)上得

15、以大大的豐富和完善，從而突破了傳統(tǒng)PLC的概念，在中、小型控制領(lǐng)域內(nèi)極大的擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。在特定的范圍內(nèi)，高性能價(jià)格比己成為新型PLC的最突出的特點(diǎn)。以PLC為基礎(chǔ)構(gòu)成的系統(tǒng)在電廠輔助裝置中也得到廣泛的應(yīng)用。RTU是Remote Terminal Unit（遠(yuǎn)程測(cè)控終端）的縮寫，是SCADA系統(tǒng)的基本組成單元。一個(gè)RTU放置在測(cè)量點(diǎn)附近的現(xiàn)場(chǎng)，可以有幾個(gè)，幾十個(gè)或幾百個(gè)I/O點(diǎn)。RTU的主要功能是數(shù)據(jù)采集及處理和數(shù)據(jù)傳輸（網(wǎng)絡(luò)通信），當(dāng)然許多RTU還具備PID控制功能或邏輯控制功能、流量累計(jì)功能等等。遠(yuǎn)程測(cè)控終端RTU體現(xiàn)了“測(cè)控分散、管理集中”的思路，它具有提高信號(hào)傳輸可靠性、減輕主機(jī)負(fù)擔(dān)

16、、減少信號(hào)電纜用量、節(jié)省安裝費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。三、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)自動(dòng)化智能儀器的出現(xiàn)，極大地?cái)U(kuò)充了傳統(tǒng)儀器的應(yīng)用范圍。智能儀器具有體積小、功能強(qiáng)、功耗低等優(yōu)勢(shì)，并且得到了廣泛的應(yīng)用。智能儀表是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的基礎(chǔ)，由現(xiàn)場(chǎng)智能儀表完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、控制運(yùn)算和數(shù)據(jù)輸出等功能?，F(xiàn)場(chǎng)總線是世紀(jì)年代中期在國(guó)際上發(fā)展起來的?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)綜合了數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能儀表等多種技術(shù)手段，從根本上突破了傳統(tǒng)的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”式的模擬信號(hào)或數(shù)字模擬信號(hào)控制的局限性，構(gòu)成一種全分散、全數(shù)字化、智能、雙向、互連、多變量、多接點(diǎn)的通信與控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)采用的按控制回路要求，設(shè)備一

17、對(duì)一的分別進(jìn)行連線的結(jié)構(gòu)形式，控制系統(tǒng)功能能夠不依賴控制室中的計(jì)算機(jī)或控制儀表，直接在現(xiàn)場(chǎng)完成，實(shí)現(xiàn)了徹底的分散控制。它把作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的智能設(shè)備連接成自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)控制、補(bǔ)償計(jì)算、參數(shù)修改、報(bào)警、顯示、監(jiān)控、優(yōu)化的綜合自動(dòng)化功能。是一項(xiàng)以智能傳感器、控制、計(jì)算機(jī)、數(shù)字通信、網(wǎng)絡(luò)為主要內(nèi)容的綜合技術(shù)。標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線有IEC61158、IEC62026、ISO11898和ISO11519國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN5017。目前世界上比較有影響的現(xiàn)場(chǎng)總線有FF，LONWORK，CAN，PROFIBUS，HART等，它們?cè)诓煌膽?yīng)用領(lǐng)域顯示了自己的優(yōu)勢(shì)。具有各自的特定，也顯示了較強(qiáng)的生命力。對(duì)現(xiàn)

18、場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)發(fā)揮出較大作用?，F(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展至今，已經(jīng)在工業(yè)、交通、樓宇、化工、環(huán)保等行業(yè)領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)場(chǎng)總線以及以其為基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS成為今后自動(dòng)化發(fā)展的一個(gè)方向，但不同廠商提供的設(shè)備通信標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，束縛了底層網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?，F(xiàn)場(chǎng)總線要求不同的廠商遵從相同的制造標(biāo)準(zhǔn)，組成開放的互連網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展趨勢(shì)。它的出現(xiàn)與傳統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)DCS變成了競(jìng)爭(zhēng)和討論的焦點(diǎn)，F(xiàn)CS代表潮流與發(fā)展方向，尚沒有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)而呈群雄逐鹿之勢(shì)；而DCS則代表傳統(tǒng)與成熟，以其成熟的發(fā)展，完備的功能及廣泛的應(yīng)用而占據(jù)著一個(gè)尚不可完全替代的地位。FCS與DCS之間的共存與結(jié)合將可能是今后發(fā)展的方向。四、自動(dòng)化儀表工業(yè)自動(dòng)化儀表：重點(diǎn)發(fā)展基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專用自動(dòng)化儀表；全面擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域，推進(jìn)儀器儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，完成自動(dòng)化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變，加速自動(dòng)化軟件的商品化。在現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表方面，新型智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表將發(fā)展為全數(shù)字式現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表，這