一、项目总体情况回顾

　　2001年，华能集团公司决定与亚仿公司合作开发数字化电厂项目，并把伊敏发电厂作为“数字化电厂”项目“十•五”攻关计划的研究对象。2001年8月份，伊敏发电厂与亚仿公司签定“十•五”科技攻关数字化电厂项目合作协议书，9月份签定了总体设计合同书，11月份亚仿公司提交了数字化电厂项目总体设计报告。总体设计中提出了数字化电厂由控制、信息、仿真三部分组成，其中仿真是有别于传统仿真，而是在线仿真（OLS），信息包括生产优化与分析（POA）和管理优化与决策（MOD）两部分，三者通过亚仿自主版权的Simcoin“科英”三位一体实时共享数据库支撑平台实现了无缝连接。
　　2002、2003年伊敏发电厂分别实施#2机组及#1机组的DCS改造项目，亚仿公司派专人配合我厂进行了DCS改造技术规范书的编制和审查，把数字化电厂项目需要DCS配合的工作在技术规范书中进行了明确，两台机组的DCS改造为数字化电厂项目的实施奠定了基础。
　　2001年12月在线仿真系统项目（OLS）合同书签订，2002年3月在线仿真系统项目总体设计审查通过。2004年1月在线仿真系统项目通过厂内验收，目前在线仿真系统已随机组投入连续运行，成为运行人员培训、机组故障原因查找等的重要工具。
　　2002年8月，国家科技部正式下达国家科技攻关计划任务书，由亚仿公司与伊敏发电厂共同承担数字化电厂技术开发，包括在线仿真系统，生产优化与分析系统及管理优化与决策系统等内容，项目被列入国家“十•五”重点科技攻关计划引导项目。
　　2002年8月生产优化与分析系统（POA）项目合同书签订。经过深入调研国内发电厂SIS建设情况，结合伊敏发电厂实际，多次与亚仿公司召开设计联络会，确定了POA系统的基本功能及开发思路，抽调专门的人员配合亚仿公司完成了POA的开发。
　　2004年2月在考察国内电厂的信息化建设情况的基础上，配合亚仿对MOD进行了需求分析，确定了MOD系统的开发方向，使用功能， 2004年7月份签订了MOD合同，8月份双方进行了MOD总体设计，2005年3月份进入伊敏电厂调试，2005年7月份MOD系统正式投入试运行，目前伊敏电厂生产管理已全部实现了计算机网络化管理。

二、项目总体应用情况

　　数字化电厂项目于2002年开始启动，各系统功能分步实施，到2006年初开发工作完成，目前系统功能稳定，运行良好。
　　数字化电厂从电厂整体的概念出发，为发电厂的生产优化、安全运行、管理规范提出了完整的解决方案，给电厂带来了明显的效果。
　　从总的效果看，2002年实施数字化电厂项目以来，我厂的运行水平、检修水平、管理水平明显提高，电厂主要生产指标发电量、供电煤耗、厂用电率都取得了十分明显的效果：
　　1、从2002年以来，电厂的机组运行状态良好，事故发生率及非计划停运的次明显数减少，机组年利用小时数逐年增加，设备的可靠性逐年上升；2005年发电量60.36亿度，2006年发电量67.45亿度，非计划停运控制在1次/台年。
 

 
　　2、2002年以来,电厂生产管理水平的逐步提高、供电煤耗和厂用电率逐年下降，到2005年伊敏发电厂供电煤耗为326.83 g/ Kwh，比2002年下降6.15g/Kwh,厂用电率为4.99％,比2002年下降1.05个百分点。
 

　　下面从安全、经济、规范性三个方面，介绍数字化电厂实施的具体效果。
(一)  安全性
　　安全是发电厂管理的第一目标，在数字化电厂项目中，根据电厂的实际需要，开发了多个功能模块，通过不同的方法、措施，通过多个途径，为保证电厂的安全生产服务。具体的方面包括：
　　1． 利用仿真技术，提高运行培训水平，为安全生产服务
　　对运行人员的培训，可以利用在线仿真系统基础的功能离线模型进行机组的启动、停机、运行中常见事故处理等功能的培训工作，提高运行人员的运行水平，我厂还通过仿真机对运行人员进行了‘职业技能鉴定’进行考试，取得了显著的效果。
　　我厂还利用在线仿真机特有的功能，使培训工作更具特色：利用“在线工况存离线”、“在线重演存离线”这两个功能我们可以在学习班时间，将机组发生异常事件前的工况转当前工况调出进行运行人员的操作培训，以此来增强运行人员的实际操作水平和事故处理的能力。系统还可以把‘某个操作人员’进行事故处理时（比如重要辅机跳闸）的操作全过程的记录下来，进行离线重演，培训其他运行人员。
　　2． 通过多种的安全保障技术手段，为安全运行服务
　　1) 利用已知求未知的方法－超时运行功能：利用在线仿真的超时运行模式，以同步运行为基础，对重要的参数，通过加速运算，预测出未来将要发生的事件，提前对运行人员给予提示，便于运行人员作好事故预想和拟定防范措施，从而起到保证机组安全运行的作用。
　　2) 利用过去经验学习的方法－历史重演：利用历史重演功能，应用于现场的事故分析、操作追忆和各种运行事件的回溯、分析。这个功能目前已经成为发电厂进行事故分析的有效手段之一。利用这个功能可以准确地判别事故的诱因。我们还利用MOD运行管理系统汇总运行过程中出现的异常，形成培训教材，生产人员可以很方便的逐项利用“历史重演”查看到每个异常发生时的全部过程演示，找出异常出出现的原因，并在仿真机上训练，避免同类事件发生，大大提高了运行人员的反事故处理能力。在当前机组运行十分稳定的情况下，我们充分利用数字化电厂的综合技术，大大提高了运行人员的操作水平和反事故处理能力。
　　3) 对运行过程实时安全分析的工具：
　　a) 异常参数侦测：通过历史库大量的历史数据分析、对历史重演的研究、对重要参数曲线趋势的分析，以设备运行的历史数据作为比较参数，通过判断参数的变化速率和趋势，对设备在准备、启动初期、正常运行、发生异常时的参数变化，来分析机组运行状态是否正常，可以有效、及时地发现机组运行中的异常，特别是不明显的隐患。
　　b) 趋势分析：如果发现某个参数发现异常，运行人员利用本功能可以迅速查询到该参数的曲线进行分析，掌握其变化趋势，及时准确的进行处理，对于机组的安全经济运行起到了很大的作用。
　　c) 危险点预警：设备的启停、机组启动和停止的操作过程逻辑关系很复杂，运行人员有可能忽略某一个步骤。当遇到有可能发生危险的关键操作遗漏或参数未达到允许条件时，系统会及时向运行人员提示易发生的危险点，确保下一步操作的顺利进行。如果在机组正常运行时，当有人员误操作发生或由于热控原因导致的阀门误关，以及联锁的状态、保护压板等与设备运行工况不符时，系统会及时提示运行人员，在很大程度上避免了由于误操作和热控元件故障造成的重大事故等的发生，确保机组的安全运行。我厂曾经发生过一起在机组启动过程中，由于运行人员在投入全炉膛灭火保护的情况下错误的对油枪投入而导致的机组停机事件。现今如果再有此类事件的发生，危险点预警功能会马上发出报警，这样运行人员就会及时处理，也就不会发生机组停运的事件了。
　　(二)  经济性
　　在保证安全运行的基础上，经济运行是发电厂优化运行的目标。经济性分析通过系统采集的实时生产数据，通过计算、分析、汇总，将重要的参数、指标可直观地呈现在运行人员面前，或将这些参数、指标与历史数据对比、与最优值对比，使复杂的生产过程简单化、透明化，并提供优化的建议，以达到经济运行的目的。具体的方法包括：
　　1． 生产参数、指标的分析
　　1） 使生产运行透明化的工具－报表工具：生产报表包括了丰富的时段报表、班报表、日报表、月报表、年报表、生产报表、小指标报表、辅机运行历史统计等模块。这些报表的参数、指标使运行值班员可以在监盘时随时监视运行机组的“小指标”数据，及时调整，使生产过程透明化，清楚地看到机组运行的各种指标，为运行提供直观的数据。
　　2） 运行优化目标的分析工具－耗差分析：耗差分析可以在线分析汽机、锅炉、热力系统等多项影响因素对机组供电煤耗影响的相对变化趋势，并对各主要影响因素引起的经济性变化进行定量分析，分析的基准是根据历史数据确定的相似工况下的实际运行的最佳值。耗差分析结果以表格数值、饼图形式表示出来。运行人员可以根据此表找出导致机组或者某一个系统煤耗增大的因素，实时进行调节，从而提高了机组的经济性能。
　　2． 优化技术的采用带来的效益
　　采用优化的算法，提供给运行人员提供优化的运行指导，以提高运行效率产生经济效益，主要的方法有制粉系统优化、空预器吹灰优化、负荷分配功能优化、真空系统优化、全厂电平衡功能优化等，可以直接达到省煤、节电的效果，带来直接的经济效益。
　　采用各种预警、分析、统计功能，提高系统的安全性，减少运行误操作，消除机组的非计划停运，可带来间接的经济效益。比如异常参数侦测通过提前预报，能够避免了机组负荷的波动,减小了重大辅助设备启停对厂用系统的冲击。又比如通过超温统计的分析，约束运行人员的运行调整，大幅度减少超温的次数，使锅炉受热面超温次数和超温的幅度都大大的降低，有效的降低了锅炉爆管造成机组停运的可能。
(三)   管理规范性
　　管理规范性及管理的优化，是通过MOD系统来实现。系统将实时数据库、历史数据库融为一个整体，以设备管理、运行管理为核心，通过设备台帐这根主线，记录设备整个寿命期重要的静态、动态数据，建立设备完整的历史资料库，充分利用数据挖掘功能，对历史数据库各种参数进行分析，实现设备管理、运行管理的优化，为经济运行、安全分析、管理优化服务。
　　MOD系统的应用，使我们在管理上实现程序化、标准化、以数据为判据的现代管理代替经验管理，提高了发电厂的现在管理水平。
　　在管理的规范方面，系统设计上以设备台帐为主线，实现设备生命周期全过程参数的记录。系统采用KKS编码，建立设备的台帐。以设备台帐作为系统的主线，跟踪和记录设备自买来到投入使用以至最后报废的所有技术参数和运行历史数据，建立涉及到设备检修管理、运行管理、备件管理、技术监督管理等产生的设备运行记录、巡视记录、缺陷记录、检修记录、技术监督记录，以设备为主线，建立了涉及到设备的各种规程、规范。
　　通过设备台帐主线，可从不同角度、不同层次、不同方位对这些设备的各种动态、静态、实时的参数资料进行综合分析，为检修管理、运行优化、安全生产服务。
　　MOD系统引进检修任务管理和工作单管理的管理理念，建立检修管理知识库。检修任务管理持续地规范检修任务，把检修工艺流程、检修内容、技能、检修危险点分析、检修工器具、检修测量工具和仪表、检修材料、检修备品配件、大型支持工具、检修规程和设备图纸及技术说明形成标准化的检修作业包，并不断的积累完善，逐步形成完备检修知识库。检修任务管理可以将检修工作管理规范化，可以最大限度地降低因人为因素而造成的误差或事故。随着检修工作的不断进行，系统数据将愈来愈完善，工作效率也就愈来愈高。
　　MOD系统还将实时信息和生产运行管理的完全融合，优化运行管理，建立运行管理知识库。在各种运行日志中，对运行事件进行分类，引入异常情况分类编码，对异常情况分类进行分析、统计，形成设备的运行历史档案，为生产运行管理服务。系统充分整合生产信息，优化交接班管理规范：将运行日志与工作票、操作票、定期实验、工单、保护投退、地线登记、设备异动、技术交底、绝缘登记、保护及自动装置动作记录等汇总到一起。系统充分利用计算机信息系统的优势，优化实现了电厂运行管理“两票三制一参数”的原则。
　　到目前为止，我们按照国际标准编写了6万多条KKS编码，建立了55000多台设备台帐，录入了2500多份技术规程、图纸等资料，生成了近2万个工作单，18000多张工作票，编制了1500多个检修项目，登记了4800多条设备缺陷，完成了7000台工器具台帐的建立，积累了丰富的设备资料，到目前为止，整个MOD系统的数据量超过6G。
　　MOD系统是一个开放的、容易扩充的系统，在设计阶段已经考虑了电厂未来发展的需要，其网络操作系统、数据库系统、应用软件、网络设备、桌面计算机等均能够满足二期乃至三期投产的需要，只需要把二期新增设备相关的编码系统纳系统中即可实现二期投产后的检修管理需要，运行管理系统只需要做一些配置，即可把运行管理系统投入到二期运行管理。

　　综上所述，数字化电厂在伊敏发电厂的实施，取得了良好的效果，通过我们的实践验证，该系统对发电企业的安全生产，经济运行具有明显的效果，成为我们电厂运行、检修、管理不可缺少的实用工具。