随着我国火电机组容量不断增大和电力市场竞争日益激烈，发电企业的生存能力越来越依赖其管理水平的提高。如何运用新技术最大限度地发挥机组效能，提高企业生产管理水平和市场竞争力，已经成为关系到电力企业生存和发展的重要课题，在“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”战略构想指引下，用信息化推动电厂现代化已成为共识。我国火电厂正处于数字化时代，为推动火电厂自动化信息技术发展，迫切需要系统地研究、开发和应用新的信息化技术。
        截止2006年底，我国火力发电装机已达48405万千瓦，占全国发电装机容量的77.8%，平均发电煤耗为366g/kWh，比发达国家平均高出50g/kWh以上，每年多耗煤约1亿吨。作为发电企业，降低能耗水平，提高能源的转换效率不仅是履行社会责任的需要，更是提高竞争力和市场占有率需要。提高效率，除了从选用性价比高的设备外，对于现役机组要采取现代化的技术手段，优化运行方式，推进状态检修，提高机组的可靠性和经济性，从而实现节能降耗的目的。
        华能国际电力股份有限公司（以下称为华能国际）作为国内最大的独立发电公司，至2006年底，公司可控装机容量3339.3万千瓦，分布于20个省市自治区。要满足公司秉承的集约化、精细化管理的理念，安全生产、基本建设、经营管理的范围之大、工作量之大可想而知，在现代化管理理念的驱动下，华能国际第一次提出将所有电厂的实时数据、管理信息送到公司本部，进行集中监视、分析、检查、指导，提出了依托集团火电运行监管系统来实现安全生产管理创新的思路。
        集团火电指标监管系统是华能国际先进安全生产管理理念的载体，每一项功能都体现一个或多个管理创新思路：面对上百台大型发电机组，采用统一模式对所属的机组实行在线监管，有效监督电厂运行及设备状况，大大提高了运行管理水平，真正实现了以数字化、信息化的方式集中管理所有电厂思路，在国内开创了发电公司监督和管理电厂的新路子，极大地提高了公司的生产和管理效率。该系统运行至今，硬件稳定、软件可靠，达到了原设计的目标，现已成为华能国际形象和管理水平的重要标志。该系统由国内电力系统技术力量雄厚的西安热工研究院有限公司和北京科东电力控制系统有限责任公司分期共同实施。该项目获得“2006年中国电力科学技术奖”二等奖。
        一、集团火电指标监管系统主要功能
        华能国际火电指标监管系统是国内第一次在如此大规模的机组安全生产监管方面的重大研究和工程应用，华能国际在调研的基础上，提出了火电指标监管系统实施的总体思路和计划：将机组的实时数据、管理数据统一进行监管，为稳妥期间分两个阶段进行研发，由华能国际统一组织协调和实施。
        第一阶段：进行“华能生产实时监管系统”的研究和应用，主要完成华能国际所属46家电厂共计156台发电机组的集中监管、数据统计和分析等。生产实时监管系统作为生产管理的信息平台，采用了专门开发的火电版CC2000EMS系统支撑平台，通过事件驱动机制来组织各个系统应用间的数据通信，通过底层可靠性数据广播协议来进行各个网络节点间的数据传输。系统采集数据齐全，实时性好，既采集DCS系统、程控系统、遥测、遥信等实时数据，又采集日电量、计划负荷、值长日志、机长日志、燃料的供耗存等非实时数据。通信规约采用国际标准的IEC60870-5-104通信协议（或规约），通信链路的配置、调试、监视和管理比较方便，数据处理能力强，软件设计采用UNIX多线程技术，很好地适应了华能生产实时监管系统数据量大、链路多的特点；系统提供备用拨号线路，保证数据的可靠性。系统历史数据存储稳定可靠 ，采用双机集群技术和自行开发的数据库管理系统，保证历史数据的一致性和连续性，历史数据采集周期可灵活设置，历史数据采集点的动态维护，具有丰富的数据统计、考核处理，历史数据无限期保存，提供方便的历史数据转储和装入方法，为其他应用提供规范灵活的数据接口，历史数据实现网上发布。系统开发了强大的报表系统，采用 PowerBuilder软件开发的报表管理系统，并对特殊格式的报表进行了特别处理。报表管理系统通过友好的人机界面人工或定时查询历史服务器上的历史数据形成各种类型的表格打印输出。该报表管理系统查询速度响应快，制表功能齐全。系统具有丰富的事故追忆和分析演示功能，对于每一个断面信息都能完完全全地捕捉到，满足了监视和后期分析的要求。
        第二阶段：进行实时监管系统高级应用技术研究开发（以下称“华能国际火电运行指标监管系统”）的研究应用，主要完成华能国际所属30家电厂共计89台发电机组（20万千瓦容量以上）的实时性能计算、分析、对比和发布等。该系统是以所属电厂、机组、锅炉、汽机和辅机为对象（20万千瓦以上机组89台，涉及30个电厂），以相关的国家行业标准为依据，利用各电厂已有的实时数据，对电厂、机组、锅炉、汽机和辅机的主要性能进行实时计算，并通过PI数据库对性能参数和性能计算结果进行储存和进一步处理，同时利用PI数据库的有关功能和开发的相关发布软件，对所有的性能参数和性能计算结果进行显示，并按一定规则对数据进行统计分析和对比。系统采用可视化性能计算组态软件，改变了以往通过高级语言编制性能计算软件的工作方式和流程，使性能计算过程实现按相关标准统一规范实施，大幅度减低了性能计算软件的编制、调试和维护工作量，为工程的按期完工奠定了基础。系统开发了专业的功能计算软件模块，在可视化性能计算组态软件的基础上，对性能计算所用的公式进行了模块化编制，使各种性能参数的计算实现统一。在开发理念上，第一次提出了虚拟发电公司和虚拟机组的概念，建立了相应运行性能指标的统一计算规范和方法。专门针对火电运行指标监管系统设计开发了基于多层结构的通用的远程通信软件，提高了整个系统的可扩展性和稳定性，使得更多的电厂可以同时接入该系统。开发了基于B/S三层结构的实时动态信息发布软件，实现了全公司的生产运行性能指标的信息共享。
        火电指标机构系统重点对火电机组运行性能进行监测和评价，通过机组的实时数据对相关的经济技术指标进行计算、存储、比较和分析，从而指导运行人员按照最经济的工况操作。系统主要有以下评估指标：
   a.锅炉性能评价指标
       锅炉性能计算参数包括：锅炉效率（排烟热损失q2、机械未完全燃烧热损失q3、散热损失q4、灰渣物理热损失q6）、等比锅炉效率、空预器漏风率、过量空气系数、锅炉效率目标值、飞灰可燃物目标值、排烟温度目标值、排烟氧量目标值。
   b.汽轮机性能评价指标
       汽轮机性能计算参数包括：汽轮机热耗率、汽轮机汽耗率、再热蒸汽压损、高压缸一段抽汽量、高压缸二段抽汽量、中压缸三段抽汽流量、高压缸效率、中压缸效率、真空度、真空度目标值、汽轮机热耗率目标值、主蒸汽温度目标值、主蒸汽压力目标值、再热蒸汽温度目标值。
   c.辅机性能评价指标
       辅机性能计算参数包括：风机功率和耗电率（包括送风机、一次风机和引风机）、磨煤机功率和单耗功率和；泵功率和耗电率（包括给水泵、凝结水泵、循环水泵）、凝汽器端差、凝结水过冷度。
   d.机组性能评价指标
       机组性能计算参数包括：机组效率、机组供电功率、机组厂用电功率、机组厂用电率、机组发电煤耗、机组供电煤耗、机组厂用电率、机组负荷率、机组燃煤量、机组效率目标值。对供热机组，还计算机组供热比、机组供热耗煤量、机组发电耗煤量和机组燃料利用系数。另外对于带工业抽汽的机组，还计算了机组抽汽比、机组抽汽耗煤量。
   e.机组耗差评价指标
       对影响机组性能最大的7个主要耗差参数进行计算并试运行，这些机组耗差参数包括：排烟氧量耗差、排烟温度耗差、飞灰可燃物耗差、主蒸汽温度耗差、再热蒸汽温度耗差、主蒸汽压力耗差、真空度耗差。
    f. 厂级性能评价指标
       包括全厂发电功率、全厂供电功率、全厂厂用电功率、全厂厂用电率、全厂出力率、全厂机组效率、全厂锅炉效率、全厂汽机热耗率、全厂发电煤耗、全厂供电煤耗、全厂燃煤量。对供热机组，还包括全厂供热比、全厂供热耗煤量、全厂发电耗煤量和全厂燃料利用系数。对于带工业抽汽的电厂，计算了全厂抽汽比及全厂抽汽耗煤量。
    g. 公司级性能评价指标
       包括公司级发电功率、公司级供电功率、公司级厂用电功率、公司级厂用电率、公司级出力率、公司级机组效率、公司级锅炉效率、公司级汽机热耗率、公司级发电煤耗、公司级供电煤耗、公司级燃煤量、公司级煤质参数统计。
       集团火电指标监管系统在技术上、管理理念上有以下创新：
        1）首次提出了"集团火电运行监管系统"的概念并得到工程实现；
        2）创立了发电集团"远程即时运行监管"的全新运行管理模式；
        3）首次采用虚拟电厂的概念解决了不同类型发电机组、电厂级性能指标的可比性问题，实现了在集团层面上和电厂层面上的运行及性能信息的共享；
        4）自主研发了多项关键技术。
        二、集团火电指标监管系统主要管理创新成果
        集团级火电运行监管系统能够使公司级的管理人员能够随时了解、分析和掌握全公司、分公司、电厂和机组设备的实时和历史运行状况和运行性能，为全公司提高生产管理水平提供了有力的技术支持，加强了对所属电厂和机组的监管力度和监管水平，切实提高了集团级的运行管理水平。该系统还可使分公司和各个电厂的管理人员实时掌握自己机组的运行状态和经济性，并可以通过对比即时了解自己的设备在整个公司范围内的运行水平，积极促进电厂提高经济性和安全性。
        主要成果有以下几个方面：
        1、电厂、机组的安全生产信息及时地呈现在华能国际所有管理人员的面前。在没有集团火电指标监管系统之前，华能国际的生产日报由人工统计，既没有速度又质量不高，报表往往在上午11点才能报出，严重阻碍了信息的传送，影响了华能国际决策速度的提升。系统投运后，日报在次日凌晨已经报出，在华能国际管理人员正常上班后即可方面地掌握每一台机组的运行状况，为提升安全生产管理水平提供了手段。新机组试运、机组修前后试验、试运以及发生事故后的分析，均可在华能国际本部进行，既减少了出差费用，又节省了时间，提高了管理效率。
        2、加强监管，提高了电厂的安全生产管理水平。将华能国际所有火电机组的实时数据统一送到本部，采用系统图、曲线、表格等方式形象地描述了每一台机组的运行状况，发现问题，及时处理，起到了监督电厂安全生产的作用。所有电厂的数据都展示在电厂的管理人员面前，既能相互学习借鉴，又能比较分析，达到了共同提高的目的。
        3、系统投运后，大大提高了机组的可靠性。在系统投运前，对于非计划停运事件存在瞒报或漏报的现象，系统投运后，所有停机事件都在公司的监视之下，发生一次就统计一次，视情况进行考核，电厂变压力为动力，努力研究提高机组可靠性的新技术、新措施，大大提高了公司的安全生产水平，非计划停运指标由04年的2.19次/台.年，降到了06年1.25次/台.年，效果显著。
        4、系统能够实时地测算机组的发电煤耗，及时掌握机组的运行效率，为节能减排提供了手段。每一机组大修前，根据实时测算效率的情况，查找影响效率降低的因素，有针对性地制定检修计划，通过检修可以将机组的效率提高到较理想的水平。系统投运后，也提高了华能国际的热耗报表的实时性和真实性。
        5、系统还提供了耗差分析。对影响机组供电煤耗影响较大的主汽温、主汽压、再热汽温、排烟温度、真空度等因素和影响量实时地展现出来，电厂运行人员根据这些参数变化情况，实时地进行调整，向最理想的工况靠近，从而提高了机组的可靠性、经济性。
        三、经济效益情况
        华能国际集团火电运行监管系统自04年投产以来发挥了极大的作用，共监管火电机组启停4000多台.次，监视机组非正常状况10000多台.次，指导、引导所有火电机组运行工况靠近、接近最经济的设计工况，为电厂实现节能环保目标提供了手段。3年来创造了可观的直接经济效益（因为该系统为管理信息系统，无法准确测算华能国际和电厂的效益情况，故采有定性方式测算）：04年创造效益800万元；05年创造效益1520万元；06年创造效益1820万元，3年创造效益平均1380万元。创造的效益主要体现在一下几个方面：（1）加强了监管的力度，减少了电厂非计划停机次数；（2）股份公司发电煤耗平均下降0.5-1.9g/kWh，公司通过加强机组运行效率的监管，监管系统对降低煤耗的贡 献率在20％左右；（3）提高了统计效率和质量，减少公司和电厂的人力、物力、旅差等管理成本。
        四、应用领域与推广
        目前，华能国际的管理创新理念已经或正在其它发电公司中应用。