节能发电调度煤耗在线监测系统子站的建立及应用

广东珠海金湾发电有限公司 李本贤

节能发电调度煤耗在线监测系统子站的建立及应用

广东珠海金湾发电有限公司 李本贤

本文介绍了某厂3、4号机组节能发电调度煤耗在线监测系统子站的物理结构、数据传输、系统搭建及其应用情况。通过节能发电调度煤耗在线监测系统子站的建立及应用，实现了调度中心对机组煤耗指标的实时在线监控，也为生产人员提供了分析数据和操作参考，有效提高了机组经济性。

煤耗；在线监测；子站；节能发电

1 引言

随着国家节能减排政策的不断深入，以及地方政府对清洁能源的具体要求，发电实时煤耗在线监测的需求日益增强。节能发电调度煤耗在线监测系统，即PDAS系统在此背景下顺利产生并得到了广泛应用。PDAS系统接受DCS、PLC等系统通过网络提供的实时数据，在线监测设备运行参数、运行状态，并通过相应的计算，形成能表现发电过程的参数和指标，定期对计算结果进行存储，形成历史数据库，该数据库可为运行操作、节能减排、电力市场经营提供必要的信息。借助于技术经济指标、运行参数，协助运行管理人员实施经济运行方式、优化全厂负荷在各个机组的分配、指导运行人员进行操作调整，从而为节能发电调度提供数据依据，同时指导火力发电机组安全经济运行。

广东珠海金湾发电有限公司（以下简称某厂）3、4号机组设计为600MW超临界燃煤直流锅炉，一次中间再热机组。为响应党中央节能减排的号召，落实广东省政府发展循环经济的方针，某厂于2011年顺利实施了3、4号机组节能发电调度煤耗在线监测系统子站的建立。子站建立和投运后实际应用效果良好，在满足煤耗实时在线监控的基础上，为机组人员分析、操作提供了良好参考，有效提高了机组经济性。

2 PDAS系统结构

节能发电调度煤耗在线监测系统（PDAS）采用成熟的三层结构，分为数据采集层、数据管理层和功能应用层。数据采集层主要包括数据采集子系统，负责采集DCS、TDM、辅网系统以及电网调度中心的数据，进行检测并自动缓冲恢复数据。数据管理层负责统一管理全厂的所有实时、历史数据，为其它专门应用提供数据基础。功能应用层是PDAS的业务应用的集合，包括全厂煤耗数据监测、煤耗性能计算和分析、热力试验平台等模块。

系统的各项专业服务程序对实时/历史数据进行管理分析，通过IIS（或其它Internet服务）响应来自客户浏览器的请求，把相应的请求页面发布到客户终端。节能发电调度煤耗在线监测系统（PDAS）总体结构如下图1所示：

图1 节能发电调度煤耗在线监测系统总体结构图

3 PDAS子站结构

某厂3、4号机组节能发电调度煤耗在线监测系统子站的网络拓扑结构如图2所示，按照网络结构位置，可将其分为3个部分，即数据采集区、数据交换区、数据发送区。

图2 节能发电调度煤耗在线监测系统子站网络拓扑图

3.1 数据采集区

数据采集区即DCS系统将节能发电调度煤耗在线监测系统子站所需采集的数据安全有效地传输至数据交换区。某厂3、4号机组节能发电调度煤耗在线监测系统子站数据源分为3路，即3号机组数据，4号机组数据，3、4号机组脱硫脱硝系统数据。3号机组数据传输链路为：3号机组数据→3号DCS工程师站第二网卡→3号DCS交换机→隔离器。4号机组数据传输链路为：4号机组数据→4号DCS工程师站第二网卡→4号DCS交换机→隔离器。3、4号机组脱硫脱硝系统数据传输链路为：3、4号机组脱硫脱硝系统数据→脱硫DCS工程师站第二网卡→脱硫DCS交换机→光线交换机→光线转换器（发）→光线转换器（收）→隔离器。

某厂3、4号机组节能发电调度煤耗在线监测系统子站所需DCS采集测点如表1所示（以3号机组为例）。除DCS采集点以外，部分数据需人工输入或换算得出再进行最终煤耗指标的计算和分析。

3.2 数据交换区

DCS系统将节能发电调度煤耗在线监测系统子站所需采集的数据安全有效地传输至数据交换区后，经过物理隔离，送入SIS核心交换机，通过IP地址定义标示后送出至数据发送区。

表1 节能发电调度煤耗在线监测系统DCS采集点表

3.3 数据发送区

煤耗在线计算/数据服务器通过IP地址识别和采集由数据交换区送出的煤耗数据，进行必要的计算、分析和存储处理后送出至交换机。交换机将煤耗数据分出一路至厂内局域网，另一路进行反向隔离后送至煤耗数据通讯服务器，进行必要的数据格式处理后至调度数据网交换机，通过专用调度数据网送出至节能发电调度煤耗在线监测系统主站（调度中心），从而实现了节能发电调度煤耗实时在线监测。

4 PDAS子站建立

某厂3、4号机组节能发电调度煤耗在线监测系统子站的建立和调试投运主要包含以下步骤，工程历时15个工作日，成功实施后系统运行稳定可靠。

• 完成子站与DCS系统网络物理连接；

• 完成子站与主站通讯服务器之间的网络连接；

• 完成数据接入方案确认；

• 完成数据接口程序部署和现场调试工作；

• 收集整理DCS的实时点表，并完成数据库的配置和导入工作；

• 完成煤耗在线监测系统的环境部署；

• 完成煤耗在线监测系统关系数据库的安装调试；

• 完成煤耗在线监测系统的系统测试和调试；

• 将专业公式导入系统进行煤耗指标计算；

• 对指标算法进行核对并通过审核；

• 将审核后的指标公式同中调母站同步；

• 出具《数据分析核对报告》；

• 系统上线试运行及调整。

5 PDAS系统应用

某厂3、4号机组节能发电调度煤耗在线监测系统子站投运后，实际应用效果良好。登陆系统后，用户即可方便地进行系统的应用操作，如图3所示。在满足调度中心对其煤耗实时在线监控的基础上，节能发电调度煤耗在线监测系统子站还具备丰富实用的扩展功能，包括：

耗差指标查询。提供对耗差指标的查询功能，包括耗差指标的当前值、滤波值、自动寻优目标值、出厂曲线目标值、热力试验目标值、经验目标值等。

耗差指标配置。可对耗差指标进行配置，包括算法和目标值的配置、与设备关联以及导出公式等。

实时数据查询。对实时指标的查询，可以查看实时指标的历史数据，并提供了趋势曲线功能。可以按照机组进行筛选，同时支持对单个指标的模糊查询，输入实时指标的编号、描述或实时点名都可以实现查询。

机组试验。可进行各种试验操作，并生成试验报告，以实现机组主要参数的深入分析，为运行操作调整提供数据参考。

数据超限分析。对机组超限指标进行统计、记录和分析，用图表的形式直观反映出数据超限的状况和对比结论，指导运行人员调整运行方式。

数据报表。提供丰富的数据报表设置功能，可根据用户需要生成各类数据报表，以利于生产人员进行生产状况的分析和调整。

图3 节能发电调度煤耗在线监测系统子站应用

6 结语

本文所述的节能发电调度煤耗在线监测系统子站，其网络结构安全合理，数据传输稳定可靠，系统投运后实际应用效果良好。在满足调度中心对机组煤耗指标实时在线监控的同时，系统提供了丰富实用的查询、分析、记录、报表等扩展功能，极大地方便了生产人员对机组煤耗指标的分析管理，为运行人员的生产调整提供了数据参考，有效提高了机组安全性和经济性。

[1] I/A’S系统及应用[Z]. 上海福克斯波罗有限公司, 2001.

[2] 600MW超临界、中间再热凝气式汽轮机热力性能数据汇编[Z]. 上海汽轮机有限公司, 2005.

李本贤（1984-），男，湖北宜昌人，工程师，现担任广东珠海金湾发电有限公司设备部热控分部机调班技术员，主要从事火力发电厂热工维护检修方面的工作。