两化融合在火电企业的应用

孙 静，李云平

（华能威海电厂，山东 威海 264205）

0 引言

当前发电市场竞争日趋激烈，发电企业在生产运行环节提升竞争力的主要途径是提升生产管理水平，通过各环节的科学管理达到节能降耗和安全运行的目的。如何在安全生产的基础上最大限度的发挥机组性能，做到节能降耗，降低发电成本，提高企业的生产管理水平和市场竞争力，已经成为企业发展最为关注的问题。基于这种现状，企业酝酿实施两化融合，为获取差异化可持续竞争优势而打造信息化环境下的新型能力［1］，以期全面提升企业的竞争力。

1 企业发展战略

公司战略目标：追求安全稳定，创建世界一流的信息化发电厂，打造绿色共赢的行业标杆。

战略重点：坚持以安全生产为基础，以提质增效为主线，加强企业管理，强化市场营销、燃料供应和资金费用控制，大力推进光伏、供热发展，提升企业核心竞争能力和综合实力，确保各项绩效目标全面实现。

安全管理，夯实生产基础。全面推进安全生产责任制落实，建立安全生产责任动态评估机制。深入推进安全生产标准化建设，健全规范公司应急管理体系，加强安全培训和普法宣贯，不断强化各级人员法治意识，定期组织安全大检查，加大反违章整治力度，杜绝人身伤害事件发生。深化设备隐患排查治理，加大技术监督力度和缺陷整改力度，提高设备运行可靠性。

进行多元化发展，发展新能源，寻找新的增长点。全力以赴争取政府发电量计划和市场交易电量，加强风电项目开发工作，积极推进光伏项目建设，最大限度扩大供热面积提高市场份额，做好热电服务项目，着力转型升级。

提质增效，大力推进创新。坚持科技创新，面向科技前沿、面向生产实际、面向节能减排、面向提质增效，推进微创新、渐进式创新，不断提高“双创”工作成效。加强过程控制，通过技术比武、比赛等提高人员技术水平。强化设备可靠性管理。进行管理精益化管理，加快电力市场技术支持系统建设，持续深化在线经营管理，推进移动应用，逐步实现生产经营数字化、移动化、智慧化。

加强成本管理，着力降本增效，优化煤炭供应结构。科学管理煤场，减少存煤损耗。探索掺配燃烧技术，提高燃料掺配精度，保证锅炉效率经济性最佳，通过试验数据分析寻找经济煤种，降低公司单位燃料成本。积极做好港口运力的协调工作，不因协调工作不利，产生计划外费用，加强成本控制和资金管控。

绿色环保。按照国务院大气污染防治行动计划要求，深入开展节能环保性能诊断，节能调度研究，优化全厂负荷结构，强化节能指标控制，重点优化启停机节点，不断降低能耗环保指标。积极探索进行环保超低排放改造，加强脱硫、脱硝、除尘等环保设备的运行维护管理，健全环保设备和环保指标考核机制。做好烟气在线监控系统的检修维护工作，按照环保标准要求进行定期校验、日常维护，确保CEMS监测数据及上传数据的可靠性、准确性。

2 可持续竞争优势需求

为了准确地界定企业的优势、劣势，分析企业的风险和机会，从而确定公司的相关战略规划，进行SWOT分析如表1所示。

表1 企业SWOT分析

通过SWOT分析认为：

公司近期的核心竞争力集中在对于安全的管理和控制、对于火电全力以赴争取配额和直供电的营销以及对于煤炭成本的控制上。公司的远期的核心竞争力主要集中在对安全技术、绿色环保的不断追求、技术的发力创新、市场先入的经营机制、智能制造形成的综合成本的竞争优势、大力发展以新能源为代表的多元化经营。

结合公司的战略和上述分析，公司确定了需要获取的与战略匹配的差异化可持续竞争优势，包括3个方面：安全绿色发电的可持续竞争优势、多元化经营的市场先入可持续竞争优势、技术领先的高效发电的可持续竞争优势［2］。

3 信息化环境下的新型能力需求

根据企业的战略—可持续竞争优势—新型能力的思维，公司纬度识别如图1所示。

图1 公司纬度识别

公司火力发电时间较长，基本的管理能力、生产技术和资源配置能力是满足的，在技术创新和综合低成本竞争方面的能力也相对较强，目前主要是在变化的市场环境下、信息化环境下和日趋严峻的环保、安全形势下的能力需求的识别，因此需要建立的能力主要集中在市场开拓和业务竞争、产品创新、以及结合信息化环境下需要对安全技术、环保技术、生产技术的创新上。

结合上述需求进行规划梳理，最终识别确定了公司的能力需求为：全过程安全发电实时监控能力、基于客户需求的供电营销能力、绿色高效的智能发电能力。其中，本次申请评定范围内涉及的新型能力为：全过程安全发电实时监控能力。

4 新型能力打造

火电厂厂级监控信息系统（简称SIS系统）是集生产过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的厂级自动化信息系统，它能够满足电厂在节能降耗方面的实际需求，给电厂的管理带来了质的提高。SIS对实时数据的监控记录、对历史数据的比对分析以及对在线实验性能数据的参照，对做好设备维护与机组检修工作定会起到保驾护航的作用。

4.1 业务流程优化

生产数据采集：将各生产过程控制系统的实时数据通过接口软件采集到实时数据库。

生产过程监控：各生产过程监控系统的实时生产数据，其生产流程都能通过TPRI-SIS在工作站和终端上进行监视；以高精度采集所有来自外围控制系统的实时数据，并通过很高的数据压缩率将这些数据保存为历史数据文档。

信息分析与统计：机组运行时每一整点对相关数据进行采集并记录，可以监视任一台设备或整个机组的运行情况；可对反映机组性能的重要指标进行统计。

机组级及厂级性能计算：可反映出全厂范围内的生产方面实时信息，提供给生产管理人员一个实时准确的生产信息以供快速决策和简洁数据参考。

机组经济性指标分析：机组经济性指标分析来源于机组耗差分析，如主蒸汽压力、主蒸汽温度、烟气含氧量、飞灰含碳量、厂用电率、机组补水率等。

机组在线性能试验：为了让运行和管理人员定期了解机组设备目前性能或运行水平，TPRI-SIS设计了机组设备的性能试验功能。

机组优化运行及操作指导：在本机组运行参数优化及调整操作指导设计时，本着实用、可操作的原则，结合机组全面性优化调整试验结果和运行历史进程数据，尽可能最大限度提高机组的运行效率，主要包括优化运行指导曲线和优化参数列表。

4.2 组织结构优化

组织结构的调整及优化随业务流程的优化适时进行，随着业务流程的优化及数据自动收集分析功能的建立，日常生产统计岗位职责已做相应修改。随着业务流程的调整，以公文的形式对组织架构和名称等进行了变更。

根据新的组织架构，调整相应的岗位职责书，对人员提出新的能力要求。

对两化组织及各部门职责进行规定。同时，在项目实施后制定了系统操作说明书、设备操作指导、检验指导等，对变更的人员和岗位职责进行了规定。

4.3 技术实现

按照项目技术方案，SIS系统采用JAVA语言，多层网络结构软件系统采用三层分布式结构，整个系统分为多个运行部件，包括数据库服务器、接口机、计算分析站、镜像服务器、发布服务器、应用服务器、交换机、防火墙、单向隔离网闸等。层与层之间采用防火墙或网闸进行物理隔离以保证安全。各组件安装在不同的计算机中可以充分发挥软件系统的强大功能，提高运行效率。

TPRI-SIS系统是厂级实时生产过程监控信息系统，与其他系统的主要区别在于要求反映出全厂范围内的生产方面实时信息，提供给生产管理人员一个实时准确的生产信息以供快速决策和简洁数据参考，为此，在TPRI-SIS系统中设置了厂级性能计算功能，根据来自各机组性能计算的数据和经济性分析评估，进行全厂机组经济性指标的计算功能。

4.4 匹配与规范

为保证效果，项目进行了单元测试、功能测试、业务逻辑测试、接口功能测试、综合测试、验证开发产出物等，目前已正式上线使用。

在能力建设的同时，实施团队完成系统操作手册有关要求的编制，并对关键用户实施了广泛的培训，培训人次覆盖了项目所涉及的所有人员，并对能力进行考核。同时，对有关部门还梳理了公司现有文件化的管理制度，确保公司有关文件化管理制度与管理系统配置流程的一致性。

4.5 运行维护

系统的运行维护由信通中心完成。生产设备人员负责相关工业设备设施及相关监控设施的运行维护；项目设计的软硬件的运行维护由信通中心完成，包括服务器与存储基础设施和系统接口等相关运行维护。涉及业务流程与组织结构的运行维护由管理者代表组织进行，各部门均可根据实际需要参与其中。用户可以根据实际需要提出运行维护相关需求。

信息系统应急响应预案、演练。当信息系统发生故障时，首先诊断故障问题点，如终端故障，硬件网络故障，服务器故障，系统软件故障，并根据故障的类型启动应急预案机制进行响应，保障业务的连续性。

软件系统及服务器硬件故障。中心机房的服务器高可靠性由双机应用服务器保障，数据采用专业软件备份，且请外部运行维护机构进行专业运行维护。运行维护监控系统对硬件设备进行实时监控，并配置备用电源。

4.6 数据开发与利用

建立了数据的编码规则，确定了BOM的层级层次，确定了相关的数据表及相互关系，确定了系统的接口及数据交换规则，实现了对全流程的数据互联互通和共享［3］。

4.7 动态调整与优化

目前，各系统运行情况稳定，在系统运行过程中有重置或恢复初始化。虽然开发人员在设计软件时，深入业务基层，了解流程，软件对业务的吻合度较高，但是随着应用的深度和广度的增加，如业务流程的改进，组织机构的调整，新需求的提出，以及操作人员操作要求等，需要对软件功能、应用、结构等进行调整，因此动态调整将成为后续维护中的基本工作。制定了《匹配与规范控制程序》，明确了需求的收集、规划、实施、评价以及需求评审后的开发等规定，以保证软件良好的适用性，以及和其他系统优良的融合性能［4］。

5 结语

在两化融合管理体系贯标前，公司尽管在自动化、信息化方面进行了规划，并取得了一定的成绩，但未进行系统的规划，两化融合活动不能实现与战略—可持续竞争优势—新型能力的思路进行匹配和对接，存在流程管理缺位等问题。通过两化融合管理体系的贯标，采用系统的方法全面提升公司的两化融合水平，从关注局部向统筹全局转变，从强调技术向规范管理转变，帮助公司系统地建立、实施、保持和改进两化融合过程管理机制，系统地开展以管理为中心、业务为导向、数据为基础的能力建设活动，使公司依据为实现自身战略目标所提出的需求，规范两化融合相关过程，并使其持续受控，以形成获取可持续竞争优势所要求的信息化环境下的新型能力。