智慧电厂建设总体规划方案V3.0.doc

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1、智慧电厂建设总体规划方案 V3.0智慧电厂建设总体规划方案智慧电厂建设总体规划方案 V3.0- i -目 录前言第 1 章 综 述 .11.1 电厂信息化的定义 .11.2 电厂信息化建设的目的和意义 .11.2.1 电力企业在市场竞争环境下迫切需要信息化建设 .11.2.2 统一规划使得电力企业信息化建设更具规范性 .21.2.3 电厂信息化建设能够真正实现电力企业数据共享 .21.2.4 电厂信息化建设降低信息化建设的总成本 .31.3 规划原则 .31.3.1 系统性和完整性 .31.3.2 实用性和先进性 .41.3.3 标准化和开放性 .41.3.4 安全性和可靠性 .41.3.5

2、经济性和灵活性 .51.4 标准和依据 .5第 2 章 总体结构 .92.1 规划的总体目标 .92.2 电厂信息化结构模型 .92.3 电厂信息化总体功能结构 .102.3.1 广义控制系统（广义 DCS） .112.3.2 厂级监控信息系统(SIS) .112.3.3 仿真研究系统(SIMU) .112.3.4 管理信息系统(MIS) .122.3.5 视频监控(VMS) .122.4 硬件支撑环境 .13第 3 章 广义控制系统（广义 DCS） .153.1 系统定义和范围 .153.2 系统功能要点 .15第 4 章 厂级监控信息系统（SIS） .17智慧电厂建设总体规划方案 V3.0

3、- ii -4.1 定义和范围 .174.2 系统建设原则 .174.3 系统功能 .184.3.1 数据采集与处理 .184.3.2 运行工况监视与查询 .194.3.3 运行统计与考核 .214.3.4 性能计算与分析 .224.3.5 运行优化 .234.3.6 负荷优化分配指导 .244.3.7 控制系统优化 .244.3.8 应力与寿命管理 .254.3.9 设备状态监测 .254.3.10 设备可靠性管理 .264.3.11 机组在线性能试验 .274.3.12 系统管理 .274.4 系统组成和结构 .274.4.1 系统总体要求 .284.4.2 实时/历史数据库系统 .294

4、.4.3 硬件及系统配置 .314.4.4 软件要求 .344.5 系统实施 .35第 5 章 仿真研究系统（可选） .375.1 定义和范围 .375.1.1 定义 .375.1.2 范围 .375.2 系统功能 .395.2.1 总体功能 .395.2.2 仿真研究系统运行功能 .405.2.3 教练员功能 .415.2.4 工程师站功能 .44智慧电厂建设总体规划方案 V3.0- iii -5.3 组成和结构 .455.3.1 培训环境 .455.3.2 仿真机硬件系统 .455.3.3 仿真机软件系统 .475.4 网络和接口 .51第 6 章 视频监控及视频会议系统 .526.1 视

5、频监控 .526.1.1 系统设计原则 .526.1.2 集团公司对电厂监控点布设原则要求 .536.1.3 系统总体架构 .536.1.4 组网方式及其功能要求 .546.1.5 广域网络要求 .576.1.6 与视频会议的集成 .576.1.7 生产期电厂视频监控系统 .586.2 视频会议系统 .59第 7 章 管理信息系统 .617.1 定义和范围 .617.2 建立以 EAM 为核心的信息系统 .617.3 系统建设原则 .637.4 基建期模块 .647.4.1 办公自动化管理 .657.4.2 项目计划管理 .667.4.3 项目费用管理 .667.4.4 项目安全管理 .677

6、.4.5 项目质量管理 .687.4.6 项目达标投产管理 .697.4.7 财务管理系统 .697.4.8 项目材料管理 .707.4.9 项目设备管理 .717.4.10 工程文档管理 .72智慧电厂建设总体规划方案 V3.0- iv -7.4.11 综合查询与决策支持系统 .737.4.12 系统管理与接口 .747.5 生产期模块 .747.5.1 办公自动化 .757.5.2 设备管理 .767.5.3 维修管理 .767.5.4 运行管理 .777.5.5 物资管理 .787.5.6 财务管理 .797.5.7 人力资源管理 .807.5.8 燃料管理 .817.5.9 技术监督管

7、理 .827.5.10 安全管理 .827.5.11 计划统计管理 .847.5.12 生产技术管理 .847.5.13 工程项目管理 .857.5.14 档案管理 .867.5.15 班组建设管理 .867.5.16 党工团建设 .877.5.17 综合查询 .877.5.18 安全经济分析 .887.5.19 竞价上网辅助决策 .897.5.20 系统维护管理 .897.6 MIS 网络及硬件环境 .907.7 系统软件要求 .917.7.1 操作系统 .917.7.2 数据库 .927.7.3 软件架构 .927.7.4 平台要求 .927.7.5 编码体系 .93智慧电厂建设总体规划方

8、案 V3.0- v -7.8 管理信息系统从基建期到生产期的过渡 .937.9 数据规划 .95第 8 章 数 据安全与系统 防护 .99第 9 章 分步实施 .1039.1 实施进度的总体规划 .1039.2 实施步骤及工程概算 .1099.2.1 初步设计阶段 .1099.2.2 管理信息系统基建期部分 .1099.2.3 管理信息系统生产期部分 .1099.2.4 信息系统工程概算 .1099.3 出厂验收试验和要求 .1169.4 工程实施对开发商的要求 .1169.4.1 合作伙伴服务的评估 .1179.4.2 合作伙伴的实施能力 .1189.4.3 对实施方案进行评估 .1189.

9、4.4 合作伙伴对项目的商务报价 .119第 10 章 规划的意义及经济性比较 .12010.1 提高投资的有效性 .12010.1.1 目标明确避免盲目投资 .12010.1.2 统一规划平衡投资比重 .12010.1.3 分步实施有效利用资金 .12010.2 提高集团化管理水平 .12110.2.1 发挥集团化管理的优势 .12110.2.2 加强集团化管理意识和手段 .12210.2.3 提高集团总体效益 .122智慧电厂建设总体规划方案 V3.0- 0 -第 1 章 综 述1.1 电厂信息化的定义电厂信息化可以定义为：综合利用计算机技术、网络技术、软件技术等现代信息技术，融入先进的管

10、理思想和技术策略，建立贯通发电企业生产经营管理各环节的信息网络，对企业各环节产生的信息数据进行采集、分析、处理、控制和反馈，并通过信息网络实现信息资源共享，实现电厂生产经营管理的智能化和自动化，达到提高企业现代化管理水平，提高企业经济效益，提高企业市场竞争能力的目标。企业构建“信息化电厂”，将大大加快电力企业信息化的进程，全面提升电力企业形象和市场竞争的综合实力，加速推进电力事业的飞速发展。本规划提出了利用信息技术提升电厂竞争力即电厂信息化建设的规划方案。在电厂先进控制系统和安全高效的网络平台、数据库平台基础上，用先进的管理思想和信息技术对电厂的生产经营管理和生产系统进行统一规划，提出电厂信息

11、化建设的解决方案，使信息技术与工业技术、管理手段全面融合，从而提升电厂的生产经营管理水平，增强企业核心竞争力。1.2 电厂信息化建设的目的和意义信息化的过程不是一个纯技术的工程，而与组织机构、管理模式、工作流程、人员素质等多种非技术因素相关。应该将信息系统建设纳入企业战略的范畴统一规划，从企业生存、市场竞争和客户服务需求角度看待信息化建设。规划的缺失导致系统建设处于分散状态，分散的系统又导致企业管理层感受不到信息化带来的效益。因此电厂信息化建设规划具有如下意义：1.2.1 电力企业在市场竞争环境下迫切需要信息化建设在当前的电力市场环境下，电厂信息化建设是要“充分利用电厂的生产和经营数据，合理规

12、划生产管理流程，实现计算机管理和辅助决策，为电厂的经营目标服务”。从需求来看，要求电厂的管理信息系统以企业内部网为依托，以经济分析、成本管理和报价辅助决策为目标，在对大量生产、经营、交易的实时和历史数据信息进行有效组织和控制的基础上，运用最新的计算机技术、电力经济分析方法和决策分析模型实现生产经营指标动态分析、投入产出比较、电价趋势分析、预报以及报价方案分析、评估等功能。智慧电厂建设总体规划方案 V3.0- 1 -因此，在电力市场环境下电厂信息化的建设，通过数据挖掘、决策分析等技术手段，将电厂的全部信息整合在统一的平台上，采用合理的决策分析模型，对企业的生产成本、设备折旧、物资消耗、报价策略进

13、行分析，为管理者提供智能化的决策支撑，并结合先进的管理理念，依据对电厂物资流、资金流、工作流的合理规划，使电厂的业务管理流程化、规范化，满足电厂竞价上网的需求，达到追求最大利润的目标。1.2.2 统一规划使得电力企业信息化建设更具规范性从 20 世纪 60 年代起步的电力行业信息化，经过 40 多年的发展，形成了一定的规模，但由于各电力企业独立规划和运作，始终没有形成统一的信息化标准规范，加之复杂的专业应用使得发电企业各职能部门只根据自身的需要单独立项，开发功能单一的专用系统，很少考虑系统的开放性，信息资源没有得到充分利用，这些系统功能不同，开发工具不同，结构也存在很大差异，最终形成众多的信息

14、孤岛，给企业领导的经营和决策带来诸多不便。电厂信息化建设规划在技术层面上，采用标准的接口技术、编码规范和数据指标体系等，来构建电力企业的统一信息平台。该平台自底向上包括了基础平台、业务平台和决策支持系统平台。基础平台的建设包括网络平台、安全平台、数据库平台、应用支撑平台等。业务平台包括各种业务应用子系统和生产管理应用系统的集成。决策支持层平台则是为公司管理层提供决策支持的智能系统。1.2.3 电厂信息化建设能够真正实现电力企业数据共享电厂的数据根据其采集手段和应用范围的不同可以分为以下三类：生产过程控制系统数据、SIS 数据、管理信息系统数据。 生产过程控制系统数据：生产过程中的实时数据，来自

15、于各生产控制系统，通常为自动采集，因此数据具有真实、量大、频率高等特点。 SIS 数据：包括全厂各个过程控制系统生产实时/历史数据、SIS 各应用模块产生的计算分析数据，具有准确、及时、量大、刷新频率高等特点。 管理信息系统数据：是电厂级的管理数据，采集手段主要依赖于人工录入，部分存在与 SIS 的接口，而基础数据的组织又与电厂管理的深度和细度密切相关，因此其准确性、数据量大小、更新频率存在差异。对于电厂如此庞大的数据源，需要全面、统一地对数据进行规范、分类的管理，以方便存储和检索，有效地分析数据。只有通过电厂信息化统一规划，而非单一的 EAM、MIS 或 SIS，对所有的数据进行有效的衔接，

16、规范的分类和仔细的智慧电厂建设总体规划方案 V3.0- 2 -分析，才能为管理者智能决策服务，才能使其变成真正有用的信息。因此建立生产过程数据与经营管理信息的集成与应用，实现管控一体化，是电力企业信息化的必由之路。1.2.4 电厂信息化建设降低信息化建设的总成本在信息系统总成本中，包括软、硬件投入和系统维护费用。从 60 年代生产过程自动化开始，到 80 年代 90 年代的专项业务应用，直至 90 年代后步入综合应用阶段，每一阶段的典型应用，都构成了电厂信息化的重大工程，投入了相当的财力、物力和人力。其中各应用系统的功能模块不可避免地存在重叠部分，硬件系统平台的构建也会因项目的独立建设而造成资

17、源没有充分利用，造成重复投入的情况。而以上信息化构建过程不仅在建设期间增加了成本的投入，同时也使得生产期的人力、财力投入大大增加。更突出的是投入高额资金、花大力气建立起来的电厂信息化系统存在着难以达到预期效果的问题。有的系统规模很大，实际应用的范围却很小，有的系统用与不用似乎没有明显的差别，还有的系统后期维护量太大，若在原有基础上扩充还不如推倒重来。与巨大的投入相比，信息化管理的效益还远远没有发挥出来。本电厂信息化建设规划是在数据仓库基础上对电厂物流、资金流、信息流进行的综合分析系统，其功能体系涵盖电厂生产经营和决策等各个方面，它包括厂级监控信息系统(SIS)即管控一体化系统、电厂企业资源规划

18、系统/资产管理系统(ERP/EAM)、发电报价决策系统，将电厂的信息化建设基于统一的目标进行考虑，即融合多种管控数据对电厂的控制系统进行最优决策，解决了电厂传统控制系统和管理系统的数字鸿沟，对全厂的经营活动提供最优经济决策支持。1.3 规划原则电厂信息化建设以“统一规划、分步实施、控制造价、注重实效”为总原则，在整个规划的具体设计当中，注重以下方面要求。1.3.1 系统性和完整性 按照系统工程的观点，把整个企业看作一个有机整体，全盘考虑，统一规划，避免信息孤岛的产生，避免局部优化时对整体目标的损害，争取达到整体最优化。整个系统基于“服务生产，面向管理，辅助决策” 的设计思想，着眼于未来和发展，

19、同时注重结合目前实际情况，进行统一总体规划设计。智慧电厂建设总体规划方案 V3.0- 3 -1.3.2 实用性和先进性首先，为充分发挥系统的作用，应注重系统的实用性。在硬件和系统软件平台的建设方面充分考虑企业特点，适合企业组织形式、业务要求和工作习惯等，能无缝与现有系统整合，便于数据信息的收集、存储、维护与更新，便于软件系统的升级维护。同时，为适应电厂不同层次人员，使用简单、实用、人性化，提供灵活、方便、高效的工作平台。 其次，在实用性的前提下，系统在设计思想、系统架构、采用技术、选用平台上均要具有先进性、前瞻性、扩充性、开放性。尽可能采用当代先进、成熟和具备发展潜力的基础架构平台，采用模块化

20、组件技术、面向对象开发技术及基于Web 的门户技术等，实现企业应用及电子商务的灵活部署与扩展，可以全面集成系统内部及外部各系统，既要保证系统满足现在的要求，又要适应未来技术的发展。采用现代管理思想和理论，吸收国内外成功经验，帮助企业管理水平上一个新台阶。1.3.3 标准化和开放性在总体设计、规划上符合国际先进的技术标准及国家有关信息化电厂建设要求和标准。进行数据的整体规划，在此基础上建立一整套符合国际/国内/ 行业/企业标准的编码体系，对数据进行编码和规范。在数据库设计上严格遵循相关技术标准。软硬件产品的选择必须坚持标准化和开放性原则，采用开放性体系结构；在应用软件开发中，遵循软件开发的规范要

21、求。遵循开放的设计思想，符合各种形式通讯标准及通用开发平台的接口标准，具有良好的可移植性、可扩展性、可维护性和互连性。按照分层设计，实现软件模块化实现。对于采用的软件模块化开发方式要满足：一是系统结构分层，业务与数据分离；二是以统一服务接口规范为核心，使用开放标准；三是模块语意描述要形式化；四是提炼封装模块要规范化。系统管理要用参数化方式设置，实现硬件设备、系统软件的配置、删减、扩充、端口等。数据结构要符合国际标准、国家标准和电力行业标准，数据库的修改维护界面要简洁、实用、易操作。1.3.4 安全性和可靠性系统建设遵循安全、保密的原则，系统对数据操作要实现对各级用户授权限制。采用统一的用户认证，采用统一的用户、权限管理和控制、密码控制等多种