数字化电站系统的制作方法

本发明涉及电力系统自动控制的技术领域，具体地，涉及一种数字化电站系统。

背景技术：

随着国外设备及技术的引进，部分电厂就没有对整个电厂的信息系统进行总体规划，三维移交、APS(Automatic Power Plant Start Up And Shutdown System，机组自启停控制系统)、DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)、SIS(Supervisory Information System in plant level，厂级监控信息系统)、现场总线、BSF++(Bean Scripting Framework，简称BSF，是一个支持在Java应用程序内调用脚本语言，并且支持脚本语言直接访问Java对象和方法的一个开源项目)等系统的数据没有真正融合，使引进的智能优化控制软件和信息软件不能发挥应有作用，形成多个信息和控制孤岛，造成许多软件功能的重复和浪费。

而在现有的电厂中，基建系统、燃料管理系统、厂级采集系统、企业管理信息系统等等，均处于分散管理状态，现行管理系统应用范围较小，应用功能较单一，大多处于单项应用阶段，涉及电厂生产和经营的各个方面的多种分立系统，形成了“孤岛”和数据等的“截流”，缺乏总体数据规划、数据整合。

此外，电站中信息资料缺乏统一规范，使大量信息无法真正共享，造成资源浪费。由于普遍存在系统目标不明确、系统规划不合理以及设计阶段缺少统一的编码等问题。此外，现有的电站建设中对智能监测等技术的应用还不成熟，无法实现对现场设备的有效管理，从而制约了电站系统的发展需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种数字化电站系统，可集中管理现场设备的运行。

为了实现上述目的，本发明提供一种数字化电站系统，所述电站系统包括：运行控制平台，所述运行控制平台包括：多个现场设备；以及控制系统，用于采集各所述现场设备的运行参数，并根据所述运行参数对对应的所述现场设备进行过程控制。

优选地，所述控制系统包括：采集模块，用于获取各所述现场设备的运行参数；在线仿真模块，用于根据所述运行参数进行仿真试验，确定对应的所述现场设备的运行趋势；优化控制模块，用于根据所述运行趋势对对应的现场设备进行优化调整。

优选地，所述控制系统还包括：计算模块，用于根据所述运行参数，计算现场设备的当前性能；以及诊断模块，用于根据所述当前性能，对对应的现场设备进行故障诊断。

优选地，所述控制系统还包括：分配模块，用于在所述诊断模块确定现场设备出现故障时，根据故障的现场设备的运行负荷，确定各正常运行的现场设备承担的运行负荷；所述优化控制模块还用于使各正常运行的现场设备承担对应的运行负荷。

优选地，所述电站系统还包括综合管理平台，所述综合管理平台包括：生产管理系统，用于根据所述运行参数分析电站系统的生产运营情况。

优选地，所述生产管理系统包括以下至少一者：生产安全模块，用于根据所述运行参数，确定对应的现场设备的运行安全状况；资产管理模块，用于根据所述运行参数，确定对应的现场设备的检修状态并更新设备台账；节能环保模块，用于根据所述运行参数，分析对应的现场设备的用电量，确定所述现场设备的节能环保状况；以及运行监控模块，用于实时显示各现场设备的运行状态。

优选地，所述综合管理平台还包括：经营管理系统，用于根据电站系统的生产运营情况生成电站系统的经营决策信息，并存储。

优选地，所述电站系统还包括数字化工程平台，用于与所述运行控制平台和综合管理平台进行信息的交互。

优选地，所述数字化工程平台包括：数字化建设模块，用于构建数字化电站系统的模型；数字化采购模块，用于根据所述数字化电站系统的模型采购相关设备；数字化设计模块，用于根据所述数字化电站系统的模型及相关设备设计数字化电站系统；以及数字化移交模块，用于将所述数字化电站系统的初期信息移交至所述运行管理平台和/或综合管理平台。

优选地，所述电站系统中传输的信息采用统一编码。

本发明数字化电站系统通过控制系统根据采集的运行参数对对应的现场设备进行过程控制，实现对现场设备的集中管理，确保现场设备的可靠稳定运行，提高电站的生产效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明数字化电站系统的结构示意图；

图2是数字化工程平台的结构示意图。

附图标记说明

1 运行控制平台 11 现场设备

12 控制系统 121 采集模块

122 在线仿真模块 123 优化控制模块

124 计算模块 125 诊断模块

126 分配模块 2 综合管理平台

21 生产管理系统 211 生产安全模块

212 资产管理模块 213 节能环保模块

214 运行监控模块 22 经营管理系统

3 数字化工程平台 31 数字化建设模块

32 数字化采购模块 33 数字化设计模块

34 数字化移交模块

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明数字化电站系统包括运行控制平台1，所述运行控制平台1包括多个现场设备11；以及控制系统12，用于采集各所述现场设备11的运行参数，并根据所述运行参数对对应的所述现场设备11进行过程控制。

本发明数字化电站系统通过控制系统根据采集的运行参数对对应的现场设备进行过程控制，实现对现场设备的集中管理，确保现场设备的可靠稳定运行，提高电站的生产效率。

其中，现场设备11中涵盖了常规设备和数字化设备，全方位采用现场总线技术，通过使用现场总线控制系统和智能前端设备(变送器、执行机构)的共同作用，使实时通讯和控制成为现实。利用软测量和冗余分析技术，结合新型传感器技术，增加测量覆盖范围，可大幅度提高机组运行实时参数的精度，及时、准确的获得相对完备的机组运行参数。

其中，所述控制系统12包括：采集模块121，用于获取各所述现场设备11的运行参数；在线仿真模块122，用于根据所述运行参数进行仿真试验，确定对应的所述现场设备11的运行趋势；优化控制模块123，用于根据所述运行趋势对对应的现场设备11进行优化调整。通过优化控制现场设备的运行，可提升电站系统中各现场设备运行的安全性和经济性，达到环保和节能减排的效果。

进一步的，所述控制系统12还包括：计算模块124，用于根据所述运行参数，计算现场设备11的当前性能；以及诊断模块125，用于根据所述当前性能，对对应的现场设备11进行故障诊断。优选方案，所述控制系统12还包括分配模块126，用于在所述诊断模块125确定现场设备出现故障时，根据故障的现场设备11的运行负荷，确定各正常运行的现场设备11承担的运行负荷。所述优化控制模块123还用于使各正常运行的现场设备11承担对应的运行负荷。此外，为避免在现场设备出现故障引起火灾情况的发生，所述控制系统12还包括消防处理模块(图中未示出)。所述消防处理模块可在出现火情时，自动进行消防处理，可以最快速度消除着火点，以降低财产损失和人员伤亡。

所述控制系统12在横向上建立“炉-机-电-辅”的全厂数字一体化控制系统(厂级DCS)，在纵向上建立分散控制、实时监控优化的管控一体化功能，从而可实现数据的完整性、一致性、可交换性和互访性。通过采集模块121、在线仿真模块122、优化控制模块123、计算模块124、诊断模块125以及分配模块126等各组成部件的结合，实现智能运行控制的一体化管控模式。

如图1所示，本发明数字化电站系统还包括综合管理平台2，所述综合管理平台2包括生产管理系统21，用于根据所述运行参数分析电站系统的生产运营情况。其中，所述生产管理系统21包括以下至少一者(如图1所示)：生产安全模块211，用于根据所述运行参数，确定对应的现场设备11的运行安全状况；资产管理模块212，用于根据所述运行参数，确定对应的现场设备11的检修状态并更新设备台账；节能环保模块213，用于根据所述运行参数，分析对应的现场设备11的用电量，确定所述现场设备11的节能环保状况；以及运行监控模块214，用于实时显示各现场设备11的运行状态。

本发明数字化电站系统通过实时视频监控与智能监测(例如漏液(油、酸、碱、液)检测、漏气或汽检测、粉尘检测等)相结合，并进一步通过诊断模块实现智能事故预测预控，同时利用人工智能巡点检系统，作为自动诊断系统有益的补充，确保机组安全环保经济运行。

如图1所示，所述综合管理平台2还包括经营管理系统22，用于根据电站系统的生产运营情况生成电站系统的经营决策信息，并存储。其中，所述经营管理系统22包含经营决策、办公门户、计划经营、人力资源、财务预算、物资管理和电力市场管理等12个部分。这些管理子系统通过模块组件的方式，使系统层和功能层分离，进而实现模块松散耦合的平台管理和数据的统一互换，并能够与上级集团系统实现信息的交互。

另外，在整个数字化电站系统的周期管理过程中，还构建有数字化工程平台3(如图2所示)，基于统一的实时和关系型数据库(可采用虚拟服务器或云服务器)，所述数字化工程平台3与所述运行控制平台1和综合管理平台2进行信息的交互。其中，所述数字化工程平台3包括数字化建设模块31，用于构建数字化电站系统的模型；数字化采购模块32，用于根据所述数字化电站系统的模型采购相关设备；数字化设计模块33，用于根据所述数字化电站系统的模型及相关设备设计数字化电站系统；以及数字化移交模块34，用于将所述数字化电站系统的初期信息移交至所述运行管理平台1和/或综合管理平台2。

其中，本发明数字化电站系统中传输的信息均采用统一编码，例如应用基于KKS(Kraftwerk-Kennzeichen System，电厂标识系统)码、工程编码。物资编码等的资产编码体系，实现数字化信息数据的一致性、完整性、关联性和可互访性。

本发明通过采用数字化设计和统一的标识，实现物理电厂的三维可视化和数字化移交；应用全过程寿命周期理念，实现基建管理系统和生产管理系统的无缝链接与信息移交。

此外，整个数字化电站系统中涵盖一卡通系统、无线办公系统和智能安防系统，通过信息安全系统和运行维护体系保障新型数字化电站系统的安全稳定运行。同时通过对各部件的集中管理和优化控制，实现了数据采集的自动化，信息预测的精确化、控制运行的最优化和运行管控的一体化。

在数字化电站系统中，可以针对不同的部件的运行特定，采用不同控制策略，保证系统间各组成部件的无缝连接、统一运行和维护。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。