基于SIS的预测控制应用研究

火力发电厂厂级监控信息系统(SIS)作为一种以优化机组运行、提高运行经济性为主要目标的信息系统,已在火电厂厂级管理方面发挥了重要作用.为了更加有效地利用SIS平台上的大量数据,提出了基于SIS平台的动态矩阵预测控制.以湖北某电厂SIS为例,将锅炉过热蒸汽温度作为控制对象,蒸汽流量作为扰动量来反映锅炉运行工况的变化.采用神经网络辨识方法建立被控对象的动态模型并将动态矩阵控制算法应用到蒸汽温度控制系统.仿真结果表明,基于仿真数据建立的过热蒸汽温度神经网络动态模型,能够很好地预测被控对象在不同运行工况下的动态特性,基于神经网络模型的动态矩阵控制策略优于传统PID的控制效果.     

基于SIS平台的先进控制策略在汽温控制中的仿真及应用

提出了基于SIS平台的先进控制策略。以某电厂SIS系统为例,锅炉过热蒸汽温度作为研究对象,分不同的工况建立起不同的神经网络模型并采用不同的控制算法。仿真结果表明:分不同的工况建立的过热汽温神经网络动态模型,能够很好地预测对象的动态特性,基于神经网络模型的动态矩阵预测控制策略取得了优于传统PID的控制效果。     

基于运行性能评价的发电过程可控参数优化方法

针对燃煤发电过程中复杂过程优化运行问题,提出了基于运行性能评价的燃煤发电运行可控参数优化方法。在分析燃煤发电过程工艺和机理的基础上,采用基于即时学习策略的局部建模方法建立了汽轮机热耗率、锅炉效率局部动态模型;运用模糊综合评价方法对机组运行性能进行综合评价,根据当前运行边界条件和综合评价等级,采用案例推理方法获得机组较优运行性能下可控参数的优化目标值,基于优化目标值的评价对可控参数进行闭环优化设定。基于工业运行数据的仿真结果表明,该方法可有效提高机组运行性能,较好地解决了燃煤发电过程的优化运行问题。     

厂级监控信息系统在贵溪300 MW机组上的应用

厂级监控信息系统(SIS)是集过程实时监测、优化运行及生产过程管理为一体的电厂自动化信息系统。SIS的功能是采集和处理全厂必要的生产实时数据,建立起高级应用功能所需的实时数据平台。介绍了SIS在贵溪发电有限公司2×300 MW机组上的运行情况和实际应用效果。     

配电网运行风险的动态评估组合模型

现有配电网风险评价中普遍存在专家评价主观性强和无效数据处理不严谨2个现实难点,据此提出一种基于BP神经网络—动态贝叶斯网络的配电网运行风险预警模型。首先运用BP神经网络集进行评价属性的训练和测试,避免了模糊综合评价中指标权重设置和指标专家评价值主观性强的问题;其次将多组BP神经网络的输出进行融合处理,剔除差异性较大的观测数据,最后将部分数据缺失的时间片观测值矩阵作为变结构动态贝叶斯网络的输入,对指标隶属度在时间序列上的动态演化进行分析,达到对配电网运行风险动态评估预警的目标。在实例分析中,通过该模型与模糊综合评价方法的评价结果进行对比,证明了该模型有效可行。     

基于历史数据计算母管制机组各台汽轮机进汽流量的研究

为实现准确测量计算母管制运行机组各台汽轮机进汽流量,研究了利用机组运行的历史稳态数据进行数学建模,借助BP神经网络仿真计算母管制运行机组各台汽轮机的进汽流量的方法,并优化了神经网络隐含层神经元的数目。研究表明借助BP神经网络仿真计算母管制运行机组各台汽轮机进汽流量准确性较高,能满足工程要求,且借助厂级监控系统(SIS)平台,应用方便,解决了部分母管制运行机组各台汽轮机利用历史运行数据进行进汽流量计算的问题。     

省地一体化电力信息监控平台信息化的动态标尺评价模型

对当前省地一体化架构下电力信息监控平台的指标体系、评价方法和结果解释进行研究,从基础配置、支撑平台、动环系统、安全和投资能力5个方面刻画电力信息监控平台的综合性能与发展水平。基于模糊层次分析法和聚类分析建立多维加权的信息化水平静态评估模型;进一步利用数据包络分析法计算各指标评价值,用以获取监控平台信息化的综合性能;引入信息熵和时间度构成时序向量,最终建立动态标尺评价模型。以某网省公司省地一体化电力信息监控平台为研究对象,利用所提的动态标尺评价方法,对其2010年至2015年的多类信息监控数据进行分析判定,分析该省电力信息监控平台信息化水平的现状与趋势。     

计及可控负荷动态调节的主动配电网优化调度

为了促进间歇式能源的消纳,针对主动配电网调度,提出计及可控负荷动态调节的优化调度策略。通过动态调节可控负荷的接入点,以主动配电网的运行成本最小为目标函数,建立计及可控负荷动态调节的优化调度模型。采用动态群搜索优化算法对模型进行求解,并引入间歇式能源消纳率作为评估消纳性的依据。基于改进的IEEE₃₃节点系统进行仿真分析,仿真结果表明,计及可控负荷动态调节的优化调度策略是可行的,该策略能够有效提高主动配电网对间歇式能源的消纳能力。     

数据挖掘及其在电厂SIS中的应用

针对电厂运行分析的实际需要,基于数据挖掘技术建立了定量关联规则的数据挖掘算法模型,编制了可用于实时数据分析的应用系统。给出了确定机组最佳运行参数以及评价运行水平等电厂运行数据分析的应用示例,表明数据挖掘方法可以在监控信息系统（SIS）中广泛用于机组运行分析与优化。     

考虑多元可控负荷协调的配网鲁棒优化经济调度模型

为有效应对大规模分布式可再生能源和可控负荷接入配网后在经济优化调度方面所带来的挑战,本文建立考虑多元可控负荷协调的配网鲁棒优化经济调度模型.首先考虑电池储能系统、电动汽车及可参与需求侧管理的电负荷的能量转移特性,建立多元可控负荷可调模型;进而考虑配网中多元可控负荷的调峰能力及动态约束以运行成本最低建立配网鲁棒经济优化调度模型;最后,以蒙东某配网实际数据为例,在改进IEEE 14节点配电系统上进行调度仿真分析,验证本文所提出模型可充分利用多元可控负荷的调节能力,有效提升配网运行经济性.     

发电厂厂级监控信息系统的方案设计与使用

对电厂厂级监控信息系统(SIS)的概念,及其在火电企业信息化建设中所处地位作了简单描述。对上海外高桥第二发电有限责任公司的SIS系统的总体方案设计、层次架构、软件结构作了相应的分析。着重介绍了SIS的实施与使用,包括:硬件配置、实时/历史数据库的选择、计算方法、软件功能、系统安全、总体性能指标。指出该系统在火电企业信息化建设中的应用前景。     

电厂SIS与仿真机连接及其数据的仿真应用

介绍了电厂监控信息系统（SIS）与仿真机的连接及SIS数据的仿真应用。SIS和电站仿真相结合对电厂的安全、经济运行有着重要的意义。在应用中设计了SIS与电站仿真系统之间的连接方式，开发了相应的接口软件，并把SIS数据与仿真机应用相结合。经过多个电厂的实际应用，证明SIS环境下仿真系统不仅能够更快、更逼真地实现仿真机的开发，同时也为培训人员进行现场事故分析和故障重演等提供了很好的应用手段。     

基于一体化模型开发平台的SIS功能模型的开发及应用

上层应用功能软件的开发和维护是构建火电厂厂级信息监控系统(SIS)的重点。为提高其功能模型的开发、使用及维护效率,提出了基于一体化模型开发平台(IMMS)的SIS功能模型软件的开发方法。介绍了基于IMMS的SIS软件系统结构、模型开发平台的功能、模块化SIS功能模型的开发过程和方法。应用表明,基于IMMS的SIS软件开发周期短、系统开放性好、运行稳定、易于使用和维护。     

火电厂厂级生产监控信息系统的实现

提出了基于INFI90，面向厂级生产管理的监控信息系统SIS(Supervisory Information System)的设计方案和实现方法。它是在环网上增加计算机接口单元，通过接口机、光纤和数据交换机将生产过程的实时数据引入历史数据平台。接口程序采用基于OPC通信协议的OPsCon，历史数据平台采用iHistorian，组态软件采用iFIX，实时和历史数据分析、电力设备状态监测及故障诊断，设备可靠性和寿命管理等辅助决策功能采用infoAgent。实践表明，SIS充分利用了现有分布式控制系统DCS(Distribution Control System)和管理信息系统MIS(Management Information System)资源，形成了DCS，SIS，MIS三位一体的综合自动化网络，实现了电力生产全过程的自动化。     

SIS在耒阳电厂的应用

厂级监控信息系统（SIS）是电厂信息系统的发展方向，它在保障安全生产、降低成本、实现信息共享和管控一体化等方面发挥了重要作用。介绍SIS在湖南耒阳电厂的实际应用，重点介绍SIS的网络结构、数据库平台、应用模块的现场应用情况。耒阳电厂SIS主要功能包括实时监视和查询、厂级经济指标计算、设备状态监测、性能分析、厂级负荷优化分配、机组运行操作指导等，采用了GE Fanuc公司的实时历史数据库iHistorian和监控组态软件iFIX作为SIS的基本软件平台，并从网络和软件上实现了系统的冗余功能，保证了系统的稳定可靠运行。     

基于iH实时数据库平台的火电厂SIS建设

阐述了火电厂厂级监控信息系统SIS(Supervisory Information System)建设的重要性,并以某火电厂的SIS系统建设为例介绍了系统的各功能部分,具体探讨了iHistorian(简称iH)实时数据库平台、接口问题以及数据和网络安全等实现SIS系统的关键技术,为其他火电厂管控一体化的设计和实现提供了参考。     

火电厂SIS系统中实时数据库平台的选择

实时数据库平台是厂级监控信息系统(SIS)的核心部分，它的合理选择对于SIS建设具有重要意义。该文在介绍火电厂SIS系统的基础上，提出实时数据库平台的选择应该根据数据存储效率、系统访问结构和接口技术等方面进行。同时以某电厂的SIS建设为例，阐述了该电厂的SIS系统结构和实时数据库平台的一系列具体解决方案，讨论和分析如何采取措施满足数据的实时性要求、多系统间的连接技术、数据安全性和网络安全性等重要问题，为其他电厂选择和建立实时数据库平台提供了借鉴。     

SIS投资价值分析

厂级监控信息系统(SIS)建设已逐步成为电厂信息化建设的重点项目。由于SIS的开发实施费用相对昂贵,在全部投资中所占比例也较高,因此,有必要在SIS基本功能得到实现的假设前提下,对SIS的投资价值进行分析。SIS的投资收益水平取决于在SIS数据平台上进行的二次开发程度,特别是运行优化技术应用水平的高低。根据当前锅炉吹灰系统、循环水系统、给水泵组及汽轮机运行方式等的优化技术的发展水平,估算SIS可能取得的投资收益是:在百万千瓦级电厂建设SIS,全年平均发电标准煤耗可降低0.5～1.5g/(kW·h),可节约发电成本100～400万元/a。     

MATLAB COM组件在实现SIS功能开发中的应用

在火力发电厂厂级监控信息系统(SIS)中需要实现的应用功能众多,从而需要有效的数据处理方法和优化算法。为此,提出了利用高级编程语言搭建系统开发平台,复杂算法的功能由MATLAB COM组件实现的方案,以节约系统的开发成本及提高系统开发效率。介绍了SIS功能开发中调用MATLAB COM组件的实现过程,对部分计算结果的精度及效率与已有的自开发算法进行了对比,表明利用MATLAB中的二次规划函数生成的COM组件求解负荷分配问题所得到的结果比采用拉格朗日松弛法求解得到的结果稍差。因此,对算法精度和效率要求比较高的信息系统开发需要有针对性的设计算法或采用更适合具体问题的科学计算软件工具。     

火电厂SIS中在线性能计算与分析的应用

介绍了在线性能计算与分析在火电厂厂级监控信息系统(SIS)中的应用情况。基于实时/历史数据库平台上的实时计算引擎，提出厂级、机组级、设备级的性能计算指标及各指标在计算中需注意的问题，并进一步阐述了各指标间的依存关系。同时，对在线性能计算中的实时数据的有效性判断、轴封漏汽流量的计算、湿蒸汽流量与焓的计算等关键问题的处理方法进行详细论述，提出轴封漏汽系数的定义及计算原理、温蒸汽的嵌套式迭代计算方法。文中提出的方法在某900MW机组SIS的实时性能计算与分析中得到了验证，计算结果满足在线性能计算的实时性及精度要求。