浅谈电厂SIS系统

浅谈电厂SIS系统

王亚娟白明辉

王亚娟白明辉(石家庄东方热电股份有限公司热电三厂050031)

［摘要］随着电力市场竞争的日益激烈，降低生产成本，节约运行费用，最大限度发挥机组效能，增强企业竞价上网的优势，已成为关系到企业生存发展的重要课题。因此直接面向生产过程的控制系统，不但需要用最优化的控制策略保证整个电厂的设备维持在最安全、最佳、最经济的运行状态，还要承担为操作者提供运行指导，为管理者提供决策依据，用最少的成本获取最多效益的责任。

［关键词］电厂SIS计算机飞速发展

一、前言

随着计算机技术飞速发展，以计算机技术为基础的控制技术、网络通讯技术等也得到迅猛发展，现代大型火电厂各工艺系统的控制已普遍采用分散控制系统DCS和PLC程控系统，大大提高了机组的自动化水平，但DCS主要注重机组的安全运行，各控制系统之间相互独立，信息不能共享，单元机组和全厂的经济效益得不到有效提高。我们只有通过网络和相应的应用平台把全厂DCS和辅助车间等自动控制系统互联在一起，才能实现发电厂真正意义上的厂级监控信息系统(SupervisorylnformationSystemofPlant，简称SIS))其属于厂级生产过程自动化的范畴。

二、SIS定义和特点

SIS是主要为全厂实时生产过程综合优化服务的生产过程实时管理和监控的信息系统。它面向生产过程，处理全厂的实时数据，是厂内单元机组DCS和公用辅助车间级自动化系统的上一级系统，同时也是整个企业信息系统的一个组成部分。

与电厂现有的管理信息系统（MIS）相比，SIS有显著不同：

●SIS处理生产过程数据。这些数据多数属于时间序列，往往是“短暂”的，即有一定的有效时间，过时则有新的数据产生。因此，SIS的数据量要远大于一般MIS的数据量。

●某些SIS应用有着很强的时效性，要求在规定的时刻或者一定的时间间隔内必须处理完毕，否则当前的计算结果或者指导将失去意义。

●SIS应用更多地侧重于数据分析，没有MIS应用中严格而清晰的“管理流程”；SIS应用每一次执行往往需要成组的历史数据，而MIS应用一般只需要少量的当前数据。

三、SIS系统所完成的基本功能

1、全厂生产过程监控

2、实现机组之间负荷经济分配

3、经济指标分析及优化运行操作指导

4、厂级性能计算

5、单元机组能损分析

6、单元机组主辅设备性能分析

四、硬件逻辑结构

电厂信息系统的一般逻辑结构，以SIS防火墙为界分为SIS和MIS两个部分。MIS部分包括MIS网络、MIS数据库、各种应用服务器、Web服务器和所有的客户端，并且通过防火墙和路由器与Internet或者发电集团广域网相连，以支持远程数据访问。SIS部分包括SIS网络、存储生产过程数据的实时/历史数据库、存储配置信息的关系数据库、接口站、SIS应用服务器、SIS管理站、值长站等。

●接口站负责采集所有生产过程数据（DCS系统、输煤系统、电气系统、除灰系统等），进行必要处理后，将其送入实时/历史数据库。通常，接口站安装双网卡分别连接控制系统和SIS，相当于SIS和控制系统之间的网关。

●SIS应用服务器承担各种应用计算（如：机组性能计算）或者业务逻辑处理等功能。

●SIS管理站负责整个SIS系统的维护管理。

●值长站是直接与SIS网络连接的客户端，为值长提供全部的SIS应用功能。

●从安全角度考虑，SIS网络与MIS网络之间通过防火墙进行连接；其次，普通客户端不直接与SIS网络相连，而是通过MIS网络来访问SIS数据。

在SIS硬件逻辑设计方面，还应注意：

●在资金允许条件下，可将SIS网络设计为双网，并配置为容错或者负载均衡方式运行，提高SIS网络的安全可靠性。

●SIS网络中，划分必要的虚网(VLAN)，屏蔽不必要的网络广播包，保证生产数据消息包的有效网络带宽。

●SIS网络主干，建议采用主流的千兆网技术，为将来规模的扩展提供足够空间。

●SIS网络设备的配置，应当遵循“满足功能的最小配置”原则，不设置任何与SIS网络通讯关系不大的多余命令。尤其防火墙，尽可能只开放HTTP协议端口和少数必要的TCP/IP通讯端口。在可能和需要的情况下，设置网络QoS(QualityofService，服务质量)等级，优先满足SIS核心应用的网络通讯带宽。

●SIS数据库服务器尽量配置为群集或者容错方式，以提高SIS数据库的可用率。条件允许时，配置应用服务器组为网络负载均衡和组件负载均衡系统。

●利用时间同步服务统一SIS所有硬件设备的时间。条件允许时，利用GPS对时设备校正SIS和所有生产控制系统的时间。

●为SIS数据库服务器和应用服务器配置数据备份设备。可能情况下，实现异地备份，增强SIS的容灾能力。

五、SIS系统的应用前景及发展趋势

厂级监控信息系统的出现使厂各控制系统有机地结合在一起，从以往仅仅局限于保证工艺系统的安全、正常运行的旧模式走向在安全的基础上通过优化控制和管理使整个电厂运行保持在最佳、最稳定、最经济的新模式。厂级监控信息系统的建设必然能提高电厂的综合经济效益，对其投资的回报主要表现在以下四个方面：

1、基于过程数据的计算分析结果使SIS系统为决策者的决策活动提供依据，使决策更加科学、合理。

2、SIS系统建立了完善的设备管理和生产过程管理等功能，使管理工作更加规范。

3、SIS系统的建立使电厂的运行管理人员不必以传统的方式进行电厂的决策支持活动，从而使决策活动更加迅速并可节省或避免了一部分开支。

4、SIS系统还通过改善主辅机设备的可控性和控制系统本身的性能，可减少运行值班人员和运行检修维护费用。