发电企业生产指标实时信息监控、对标及分析管理平台建设构想

发电企业生产指标实时信息监控、对标及分析管理平台建设构想本文针对构建以集团公司为中心的发电企业生产指标实时信息监控、对标 及分析管理平台背景、目标、方案及效果预测进行了论述。标签：生产指标;实时监控;对标;分析;管理平台1引言2010年以来，东北区域发电形势受新增风电、核电项目陆续投产等因素影 响，火电机组的发电市场竞争愈演愈烈。唯有成本低廉、环保指标达标机组才具 有竞争优势。为此，利用发电企业已有的生产管理系统，建设以集团为中心的发 电企业生产指标实时监控、对标及分析管理平台，避免过去数据人为干预，保证 数据真实、可靠，实现各项指标数据自动实时采集、在线管理及计算机辅助对标。 并通过集团专业技术人员利用管理平台实施日常监控、指导，来逐步提升机组各 项经济技术指标，增强发电企业在竞价上网和大用户直供电竞争中的实力。2 目标通过构建发电企业生产指标实时信息监控、对标及分析管理平台，实现集团 级实时生产信息监控、远程事件追踪与过程回放、设备报警与实时可靠性管理。 搭建指标对标体系平台，实现指标信息采集、粽合查询、对标分析、问题诊断、 经验交流、信息发布等业务功能，为指标管理活动提供跟踪过程、查找差距、分 析决策和建议措施等支持手段。3方案设计3.1生产指标实时信息监控管理平台建设方案生产指标实时信息监控管理平台是指标管理系统与控制系统(DCS、PLC、 SCADA等)的桥梁。它从控制系统采集生产数据，通过专业的计算与分析手法 对生产数据进行加工，将必要的指标数据提供给指标管理系统，并结合其它资源 信息为决策者提供科学依据。3.1.1生产指标实时信息数据采集发电企业生产指标实时数据按完整体系处理并存储至厂级实时数据库，根据 集团需求，将有关数据上传至集团级实时数据库。上传数据范围、粒度和方式将 根据集团实时监测系统需求和每个电厂具体情况而定。原则上可按下列需求确定 上传数据：(1) 系统主要工艺参数；（2）主要设备状态及参数；（3）计算经济指标需求的参数；（4）安全监控参数；（5）主要保护切投和自动利用率；（6）运行预测参数，例如指令负荷、煤油储量、设备检修预测等；（7）其它数据。3.1.2功能开发（1）集团实时监视系统从集团、发电厂两个层面，对生产运行信息（包括实时信息和准实时信息） 进行监视，直观了解集团内当前的生产运行情况。主要包括发电量监视、设备状 态监视、机组状态和出力监视、功率总和、电厂主要运行参数监视等。监视方式 可以采用列表、曲线、图形等多种方式表现，可以设置数据限值，当数据超过限 值时，会报警提醒监控人员。（2）异常信息管理在生产实时监测系统中包含着成千上万个测点和参数，这些参数能够真实反 映出电厂各机组的运行状况。但生产管理人员要从这些浩如烟海的数据及其变化 趋势中能及时发现异常报警是非常困难的。生产异常报警模块可根据相应的业务 规则设定各机组运行参数的报警限值，并实时判断各监视参数是否超限报警。生产异常报警的关键在于报警阀值的设定，由于机组稳定运行时各参数的历 史数据在绝大部分时间内处于正常范围之内，因此可用该参数过去一段时间的历 史数据平均值作为报警基准值，报警限值可在报警基准值的基础上设定正负偏差 值，不同类型参数的偏差范围不一样，可根据机组实际运行情况设定。生产异常报警采用JMS技术（Java Message Service）对来自生产上的异常 报警做统一消息处理，可以方便的与电子邮件系统、手机短信系统等消息发送系 统整合，为用户提供统一、安全、可靠的异常报警消息转发平台。根据异常的类型不同可分为状态异常和参数异常。（3）生产过程实时图形将来自控制系统中的图形转换为图形格式。以减少实时监测系统图形组态的 工作量，保持用户在客户机浏览器上看到的过程图形与控制系统中图形完全一致，真正实现过程监控从控制室延伸到桌面。（4）实时信息和历史趋势提供过程点的实时趋势及历史趋势，方便对历史及实时数据进行分析。可根 据实际需要配置相关趋势组。（5）生产过程回放生产过程回放功能是再现机组过去某一时刻的运行状况，并保持与DCS等 控制系统完全一致的过程图形。利用该功能可调用任何时间段内的画面回放，回 放速度可以设置1x、2x、4x、8x，并支持指针拖动式回放和多画面同时回放。1）事故异常分析彻底改变以往事故、异常情况分析仅通过查看、打印历史曲线或参数的方式， 通过更加直观和全面的图形重现机组工况，提高分析处理能力和反应速度。管理 人员可以针对事故异常设定时间段进行回放，重现当时时段的机组运行工况，确 保分析结果的真实性。2）指标分析管理人员可通过事故回放，回顾运行人员对指标偏差的现场处理过程，提高 经济性分析的真实性，总结操作方面的经验教训。3）故障检修前诊断以往检修人员在处理缺陷前需去集控室或工程师站，通过DCS分析相关参 数的历史数据和趋势，找到故障原因后再进行处理。利用回放系统，检修人员可 在客户端办公桌面直接重现缺陷产生前后的历史画面和设备状态，结合机组历史 运行工况，直观地了解缺陷情况，便于快速分析和定位故障点，实施有针对性处 理手段，大幅提高工作效率。4）启停机操作机组的启停机操作是安全生产和成本控制的重要内容之一。通过回放技术， 管理人员可在办公室反复研究以往的启停机步骤，并进行总结经验，提高启停机 操作水平。5）培训使用历史工况进行培训是提高运行、检修人员技能水平的最有效的方法。长 期单调的教材培训往往让人变得厌倦，降低培训的效果。应用回放系统进行培训 指导，增加了直观性和趣味性。尤其通过对历史事故异常时段的回放分析，可快 速提高运行人员的事故异常处理能力。3.2生产指标对标及分析管理平台建设方案建立以生产实时信息、管理系统信息以及人工输入信息为基础，以指标数据、 计划数据、标杆数据为核心，以报表、分析、报告为主要应用的指标管理平台， 实现对标管理工作所需的指标体系建立、信息收集、综合查询、统计分析与问题 诊断、经验交流、信息发布等业务功能。为对标管理活动提供过程跟踪、查找差 距、分析决策和建议措施等支持手段。达到有效整合对标管理数据资源，实现对 标管理信息共享，提高对标管理效率，降低对标管理成本的目的。3.2.1数据采集借助软件平台的建设，实现指标数据实时采集及计算机辅助对标的目标，指 标数据采集的方式主要为：（1）实时数据自动采集。（2）实时数据自动计算。（3）手工填报。（4）已有业务系统数据自动提取。主要数据传输流程如图1：图1主要数据传输流程图3.2.2功能开发（1）系统首页系统默认首页反映了指标管理系统的关键指标数据。关键指标有实时信息、 横纵比较，这些指标要反映出发电企业的异常情况、产出情况、成本消耗情况、 实时生产状态以及与其它市场主体的对比情况。系统首页可以根据企业的发展情 况自定义配置。（2）指标体系管理指标体系管理是对指标及相关数据的管理，是指标管理平台填报、报表、分 析、报告、异常报警的基础。根据各指标归属专业以及指标之间的关系编制成一 套完整的指标体系，其中包括：指标名称、代码、数据计算模型等指标基本信息 的内容和专业指标间的从属关系以及各指标所占权重等方面的内容。该功能模块 是实现对整体指标体系各方面内容的管理。根据对标业务需要，指标体系可以由 用户自定义完成。(3) 指标米集对标指标按上报周期分为月度，季度，半年度和年度指标。在每个统计周期， 指标都必须在指定的时间被采集、录入到系统中。指标的实时采集将由程序自动 完成，各企业指标数据维护负责人在规定的时间段内录入所负责的手工指标数据 或指标关联的基础数据。1) 单一指标米集单一指标是直接通过自动采集计算或手工填报获取数据的指标。2) 复合指标米集企业指标中一些生产和经营数据是通过其他指标计算的。复合指标的采集由 系统根据定义的公式，自动计算获得。(4) 指标数据审核指标数据审核模块主要针对手工上报数据。在对标管理系统中对指标数据填 报不正确的，管理员需对指标进行审核修改。数据审核修改是在方便检索出指标 数据基础上，对指标数据的值进行修改。同时，对修改人、时间、内容等修改相 关细节进行记录。指标数据审核流程如图2。图2指标数据审核流程图1) 指标数据审核管理：指标数据审核管理提供指标数据快速检索功能，用 户可按单位或按指标方式，通过设定检索条件方便准确定位到需要审核的指标数 据，按照系统提供的数据修改功能中对指标数据进行修改，指标数据修改过程的 相关详细信息系统将自动保存。2) 单位审核情况查询：根据系统管理分配的权限，各企业可查询本单位相 关的指标数据审核情况，通过设定的条件，系统将检索出相关的指标数据审核情 况信息。同时，系统会对该企业上报指标的正确率进行计算并显示。查询的结果 可以直接生成EXCEL报表。(5) 指标计算以采集到的基础数据为输入项，按照计算层次、计算公式的设定，分维度计 算出计算项指标数值。指标计算功能由指标采集功能自动触发。指标计算流程如 图3。图3指标计算流程图(6) 数据查询1）指标数据查询：可根据系统提供的查询条件进行，选定后系统会快速、 准确查出符合条件的指标数据，并将该指标信息的相关信息（包括该指标值在集 团内排名、参加排名单位数及该指标标杆值等）一并检索出显示。2）综合评价查询：对标业务中，每个上报周期的数据在系统进行指标分布 分析和综合评价分析后，指标的评价结果将被储存到数据库，用户可以根据系统 提供的查询条件对历史评价结果进行查询。3）指标最优值查询：根据条件选择，在每个上报周期中对综合管理和各专 业管理标杆单位最优值信息的查询。（7）指标分析指标分析是通过新建数据指标与分析指标最终形成指标编辑方案、选择调整 指标方案中的参数，利用指标计算公式计算分析出指标分析报表（报告）数据。 指标分析流程如图4。图4指标分析流程图（8）报表管理报表统计是根据对标业务汇总成各类报表的功能模块，对每个指标在同一层 次横向进行统计比较并生成EXCEL指标数据文件供管理工作使用。在对标管理 系统中可以总结出三类报表：即整合汇总报表、单项指标汇总报表和自定义模板 报表。（9）信息发布1）最佳实践库：系统提供最佳实践库管理功能，可灵活方便地存储和展示 对标管理工作中收集和积累的最佳实践经验和相关知识。2）对标管理制度：系统提供对标制度体系管理功能，能够上传、发布和浏 览对标管理相关规章制度和文档资料。3）文档管理：系统能够按照规定的结构建立对标文档目录树，支持文档结 构层次的自由定义。可以自定义某项对标管理工作及其产生的数据与文档目录树 之间的对应关系，并自动生成文档树。用户可以根据系统使用权限对文档进行单项或批量上传和下载，可查看文档 树结构、管理文档目录中的文件。文档的用户权限与对标管理系统中设置的用户 权限保持一致。（10）报告管理通过报告向导引用发布的指标分析结果的图形、表格、文字说明，并按报告 模版生成word、ppt格式的报告文档，提交主管领导审批。（11）指标异常管理指标数据提取、转换、加载、计算过程结束后，与指标计划值、设计值、基 本标准值或设定上下限数据进行比较，如出现异常，则将异常数据存入数据库。4效果预测4.1通过生产指标实时监控管理平台建设，使三级指标体系内容得到进一步 完善。从安全、发电量、可靠性、环保、节能、检修（含维护）、成本指标、新 机投产（含工程）八个方面完善单项指标管理内容。并实现分级控制。4.2主要指标在线远方传送、实时采集、避免了人为调整干预，杜绝个别瞒 报虚报情况，掌握了指标真实数据，进而分析其变化规律和发展趋势，为下一步 优化运行、强化检修和技术改造提供依据。4.3实现各台机组在线查询，各专业人员每天可在线查看各发电企业每台机 组运行状况和参数、系统等存在问题，实现集团对企业随时可检查、指导的目的。4.4有效监控主辅机非停、机组降出力等实际情况。各台汽轮机、锅炉、发 变组等主要保护异常送出报警并自动统计停机次数，辅机通过判据条件判断故 障，掌握辅机降出力原因并统计辅机故障次数。从非停及降出力发展趋势分析研 判主辅设备的治理方向。4.5形成在线查询、实时数据采集、指标分析、故障判断分析、停机统计、 对标报表、形成报告等一套完整的指标管理体系，对指标存在差距较大重点企业 能实施有效的监督整改。5结论构建集团为中心的发电企业生产指标实时监控、对标及分析管理平台，能够 及时准确掌握所属企业生产运营状况，监督、分析、指导指标差距企业实施整改， 促进集团的生产经营管理水平不断提升，持续增强企业市场竞争和发展能力。参考文献：1远程实畤监控技术探讨，华北电力技术。