火力发电厂实时数据采集与分析

发表时间:2021/3/2   来源:《当代电力文化》2020年第26期   作者:赵云燕
[导读] 随着社会经济的不断发展,科学技术的不断创新,
        赵云燕
        华电新疆五彩湾北一发电有限公司 ,新疆昌吉  831700
        摘要:随着社会经济的不断发展,科学技术的不断创新,火力发电厂也得到了很大程度的发展,逐渐普及了信息技术和自动化技术,为了使火电厂的运行效率和管理水平得到进一步的提升,就要将实时数据采集和分析的能力进一步提升上来。基于此,本篇文章主要对火力发电厂实时数据采集与分析进行深入的研究。
        关键词:火力发电厂 实时数据 采集
        前言:对于实时数据采集与分析而言,其主要依靠的一个系统就是SIS系统,而实时数据采集得以正产运行的基础就是该系统,对火力发电厂的实时数据采集与分析进行进一步的完善和提高,是SIS系统在实际建设和发展过程中,最重要的一个工作内容。而对于火力发电厂的实时数据采集与分析进行全面的完善和提高,可以进一步促进火力发电厂的全面发展。
        1、SIS的概念
        在火电厂的厂级自动化生产的过程中,最重要的一个组成部分就是SIS,其主要是保证对全厂的生产自动化系统与MIS系统的联系得以实现,其起到了桥梁的作用,进而使火力发电厂全厂的“管控一体化”得以全面实现,进而使电厂生产的安全性和经济性得以实现。
        以全厂的生产控制系统为实际的基础,SIS系统对其进行实时数据的采集,并且长期的保存这些实时采集的数据,与此同时,还要更加深入的挖掘和分析实时数据和立式数据,根据实际的分析,将实际的分析结果通过可视化的方式显现出来,进而指导电厂运行人员和生产管理人员的工作,与此同时,还可以进一步将实时的生产数据和历史生产数据提供给MIS系统。由此可见,在火电厂的实时数据采集和分析的过程中,SIS起到了非常重要的作用。
        2、实时数据采集与分析的研究意义
        首先第一点,就是对机组的实际运行进行监视和指导:不论是实际的生产,还是实际的检修以及运行,实时数据的采集与分析都能将真实全面的数据提供进来,以WEB网作为实际的依据,进而在不同的办公室中,都可以对机组的各种运行参数进行实时的查阅和监视,如果实际的参数与标准设定值偏离过多,则就会发出相应的警报,进而对其进行实时的分析和计算,将针对性的调整操作方式得出来,进而对机组的运行优化进行全面的指导。
        其次第二点,就是可以降低成本,提高经济效益:通过实时数据的采集与分析,可以得到相应的负荷调度建议,进而实时的调整机组,对机组的运行条件进行实时的优化,避免出现过多的损耗,不论是实际的生产成本,还是运行成本,均得到了有效的较低,进而使整体的效益得到了全面的提高。
        第三点,就是对机组负荷进行科学的分配。在当前阶段,主要是实行的是AGG,其只能简单的调节机组负荷目标值,但是将SIS系统应用进来,就可以以实际的电网调度为基准,进而对全面的发电总负荷进行实时的调度,与此同时,还能将不同机组的实际运行状况结合进来,进而使不同负荷分配的方式得以实现,进而使单元机组优化的操作条件得以最大化的满足,最终获得更高的经济效益。
        第四点,就是使管控一体化进一步实现。随着社会经济的不断发展,电力也在逐步向着市场化的趋势进行发展,将相应的系统整合在一起,就可以使实时的信息和管理信息资源进一步产生,进而使电力调度、决策管理以及检修维护等工作的最佳效益方式得以全面实现。
        3、实时数据采集总体结构设计
        对于实时数据采集接口而言,其本身就属于一个相对完整的提携,发电厂在进行实际发展和应用的过程中可以根据实际的规模大小以及实际的需求进而对其进行相应的裁剪,只有如此,才能使其实际运行的效率进一步提高上来,使实时数据的采集准确性得到提升,因此,在进行系统结构设计的过程中,应该对系统本身可拆分特点和模块化设计特点进行考虑。由图1所示,为火力电厂的实时数据采集总体结构。
        
        图1 实时数据采集总体结构
        3.1、通信功能模块
        在当前阶段的火力发电厂而言,其主要会应用到的实时数据通信有两种接口方式,首先第一种,就是以计算机的RS-232兼容串行接口作为实际的依据,将模拟通道的方式应用进来,进而达到通信的目的;其次第二种,就是以计算机的网卡作为实际的基础,将以太网应用进来,并且与TCP/IP协议结合进来,进而使数据网通道的方式通讯得以实现。对于通信功能模块而言,其主要负责的就是接收工作和发送工作,而且主要接收和发送的对象就是各种过程的自动化系统。
        3.2、规约转换与分析模块
        随着科学技术的不断发展,不论是电力自动化技术,还是计算机和通讯技术均得到了快速的发展,而且在电力系统中,也将各种自动化装置广泛的应用了进来,进而使不同系统之间的通讯进一步变得频繁和多样化。对于火力发电厂而言,不论是系统的通信,还是设备之间的通讯,都要以相应的远动通信规约为实际的标准进而使数据的传输和通讯得以实现,而且自动化设备互联的基础就是数据与信息传递载体的通信规约。如图2所示,为通讯规约的类继承关系图。
        
        图2 通讯规约的类继承关系图
        3.3、数据输出模块
        不论是电厂专家开发的数据分析系统,还是SIS系统对于实时数据的写入,都需要以实时数据采集接口为实际的依据,进而进行相应数据的获取,基于此,为了使数据采集系统的数据采集程序得以全面实现,将OPC数据接口应用进来,进而实现。对于OPC接口而言,其主要由两部分构成,即OPC服务器和OPC客户端。而OPC服务器与OPC客户端之间进行数据交互的过程中,主要是通过标准COM 和DCOM。而且OPC服务器的进一步建立与OPC规范的COM接口和对象完全符合。对于OPC接口而言,其主要的目的和任务,就是将一些具备高品质和有效性的数据点,以时间作为主要最新的时标依据,将相应的值写入到实时数据库之中。
        4、火电厂实时数据的分析
        在对火电厂进行实时数据分析的过程中,要对相应机组的热经济性以及实际的运行参数进行相应的计算和分析,对机组设备和热力系统的热经济状况进行全面的确定,进而将热经济节能原理利用进来,进而实时的计算实际的运行参数以及方式,将其对经济性的影响进行定量给出。而相应的运行人员可以以实际的计算结果作为主要的依据,进而调整相应的参数,确保机组运行工况的经济性。如图3所示,为实时数据的分析功能模块的组成设计。基于该模块的实际运行,使实时数据的分析得以全面实现。
        
        图3 实时数据分析功能模块组成图
        结语:总而言之,本篇文章对火力发电厂实时数据采集与分析进行了深入的探讨。在火力发电厂的实际发展过程中,将SIS系统应用进来,不但可以使电厂的经济效益提升上来上来,还是相应的成本得到了降低,与此同时,还是实施数据采集与分析的有效性和准确性进一步上来。在未来阶段,还要对实施数据采集与分析进行深入的探索和钻研,将更多的模块进行开发和完善,与此同时,还要对相应的功能结构进行进一步的完善,使分析模块的开发效率进一步提升上来。基于此,要想使火力发电厂的实施数据采集与分析得到进一步的完善和健全,不但要实时全面的调整实时数据服务的任务调度以及系统的结构,还要从多个方面和角度进行出发,例如,数据库、网络、硬件等,进而使系统的整体性能得到综合的改进和提高,此外,还要加大开发资金的投入力度,相关的研究人员还要加大研究的努力程度,与此同时,还要引进国内外先进的技术和体系,只有如此,才能使火力发电厂的实时数据采集与分析得到更大程度的发展,进而促进火力发电厂的持续稳定发展,并且获得更高的经济效益,最终推动我国社会的经济发展。
        参考文献:
        [1]马军,庞辉,聂海涛,张丽丽,吴小鸥,廖宝全.基于北斗电力应用的新能源电厂调度数据安全采集研究[J].供用电,2019,36(06):29-33.
        [2]赖欢欢,黄佳佳,叶茜茜,刘津源.基于无线网络的新能源电厂安全接入平台研究[J].电气技术,2019,20(03):111-114+121.
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