本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動控制的技術領域，具體地，涉及一種數(shù)字化電站系統(tǒng)。

背景技術：

隨著國外設備及技術的引進，部分電廠就沒有對整個電廠的信息系統(tǒng)進行總體規(guī)劃，三維移交、APS(Automatic Power Plant Start Up And Shutdown System，機組自啟?？刂葡到y(tǒng))、DCS(Distributed Control System，分布式控制系統(tǒng))、SIS(Supervisory Information System in plant level，廠級監(jiān)控信息系統(tǒng))、現(xiàn)場總線、BSF++(Bean Scripting Framework，簡稱BSF，是一個支持在Java應用程序內(nèi)調(diào)用腳本語言，并且支持腳本語言直接訪問Java對象和方法的一個開源項目)等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)沒有真正融合，使引進的智能優(yōu)化控制軟件和信息軟件不能發(fā)揮應有作用，形成多個信息和控制孤島，造成許多軟件功能的重復和浪費。

而在現(xiàn)有的電廠中，基建系統(tǒng)、燃料管理系統(tǒng)、廠級采集系統(tǒng)、企業(yè)管理信息系統(tǒng)等等，均處于分散管理狀態(tài)，現(xiàn)行管理系統(tǒng)應用范圍較小，應用功能較單一，大多處于單項應用階段，涉及電廠生產(chǎn)和經(jīng)營的各個方面的多種分立系統(tǒng)，形成了“孤島”和數(shù)據(jù)等的“截流”，缺乏總體數(shù)據(jù)規(guī)劃、數(shù)據(jù)整合。

此外，電站中信息資料缺乏統(tǒng)一規(guī)范，使大量信息無法真正共享，造成資源浪費。由于普遍存在系統(tǒng)目標不明確、系統(tǒng)規(guī)劃不合理以及設計階段缺少統(tǒng)一的編碼等問題。此外，現(xiàn)有的電站建設中對智能監(jiān)測等技術的應用還不成熟，無法實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的有效管理，從而制約了電站系統(tǒng)的發(fā)展需求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)字化電站系統(tǒng)，可集中管理現(xiàn)場設備的運行。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種數(shù)字化電站系統(tǒng)，所述電站系統(tǒng)包括：運行控制平臺，所述運行控制平臺包括：多個現(xiàn)場設備；以及控制系統(tǒng)，用于采集各所述現(xiàn)場設備的運行參數(shù)，并根據(jù)所述運行參數(shù)對對應的所述現(xiàn)場設備進行過程控制。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)包括：采集模塊，用于獲取各所述現(xiàn)場設備的運行參數(shù)；在線仿真模塊，用于根據(jù)所述運行參數(shù)進行仿真試驗，確定對應的所述現(xiàn)場設備的運行趨勢；優(yōu)化控制模塊，用于根據(jù)所述運行趨勢對對應的現(xiàn)場設備進行優(yōu)化調(diào)整。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)還包括：計算模塊，用于根據(jù)所述運行參數(shù)，計算現(xiàn)場設備的當前性能；以及診斷模塊，用于根據(jù)所述當前性能，對對應的現(xiàn)場設備進行故障診斷。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)還包括：分配模塊，用于在所述診斷模塊確定現(xiàn)場設備出現(xiàn)故障時，根據(jù)故障的現(xiàn)場設備的運行負荷，確定各正常運行的現(xiàn)場設備承擔的運行負荷；所述優(yōu)化控制模塊還用于使各正常運行的現(xiàn)場設備承擔對應的運行負荷。

優(yōu)選地，所述電站系統(tǒng)還包括綜合管理平臺，所述綜合管理平臺包括：生產(chǎn)管理系統(tǒng)，用于根據(jù)所述運行參數(shù)分析電站系統(tǒng)的生產(chǎn)運營情況。

優(yōu)選地，所述生產(chǎn)管理系統(tǒng)包括以下至少一者：生產(chǎn)安全模塊，用于根據(jù)所述運行參數(shù)，確定對應的現(xiàn)場設備的運行安全狀況；資產(chǎn)管理模塊，用于根據(jù)所述運行參數(shù)，確定對應的現(xiàn)場設備的檢修狀態(tài)并更新設備臺賬；節(jié)能環(huán)保模塊，用于根據(jù)所述運行參數(shù)，分析對應的現(xiàn)場設備的用電量，確定所述現(xiàn)場設備的節(jié)能環(huán)保狀況；以及運行監(jiān)控模塊，用于實時顯示各現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述綜合管理平臺還包括：經(jīng)營管理系統(tǒng)，用于根據(jù)電站系統(tǒng)的生產(chǎn)運營情況生成電站系統(tǒng)的經(jīng)營決策信息，并存儲。

優(yōu)選地，所述電站系統(tǒng)還包括數(shù)字化工程平臺，用于與所述運行控制平臺和綜合管理平臺進行信息的交互。

優(yōu)選地，所述數(shù)字化工程平臺包括：數(shù)字化建設模塊，用于構建數(shù)字化電站系統(tǒng)的模型；數(shù)字化采購模塊，用于根據(jù)所述數(shù)字化電站系統(tǒng)的模型采購相關設備；數(shù)字化設計模塊，用于根據(jù)所述數(shù)字化電站系統(tǒng)的模型及相關設備設計數(shù)字化電站系統(tǒng)；以及數(shù)字化移交模塊，用于將所述數(shù)字化電站系統(tǒng)的初期信息移交至所述運行管理平臺和/或綜合管理平臺。

優(yōu)選地，所述電站系統(tǒng)中傳輸?shù)男畔⒉捎媒y(tǒng)一編碼。

本發(fā)明數(shù)字化電站系統(tǒng)通過控制系統(tǒng)根據(jù)采集的運行參數(shù)對對應的現(xiàn)場設備進行過程控制，實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的集中管理，確?，F(xiàn)場設備的可靠穩(wěn)定運行，提高電站的生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明數(shù)字化電站系統(tǒng)的結(jié)構示意圖；

圖2是數(shù)字化工程平臺的結(jié)構示意圖。

附圖標記說明

1 運行控制平臺 11 現(xiàn)場設備

12 控制系統(tǒng) 121 采集模塊

122 在線仿真模塊 123 優(yōu)化控制模塊

124 計算模塊 125 診斷模塊

126 分配模塊 2 綜合管理平臺

21 生產(chǎn)管理系統(tǒng) 211 生產(chǎn)安全模塊

212 資產(chǎn)管理模塊 213 節(jié)能環(huán)保模塊

214 運行監(jiān)控模塊 22 經(jīng)營管理系統(tǒng)

3 數(shù)字化工程平臺 31 數(shù)字化建設模塊

32 數(shù)字化采購模塊 33 數(shù)字化設計模塊

34 數(shù)字化移交模塊

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明的保護范圍。

如圖1所示，本發(fā)明數(shù)字化電站系統(tǒng)包括運行控制平臺1，所述運行控制平臺1包括多個現(xiàn)場設備11；以及控制系統(tǒng)12，用于采集各所述現(xiàn)場設備11的運行參數(shù)，并根據(jù)所述運行參數(shù)對對應的所述現(xiàn)場設備11進行過程控制。

本發(fā)明數(shù)字化電站系統(tǒng)通過控制系統(tǒng)根據(jù)采集的運行參數(shù)對對應的現(xiàn)場設備進行過程控制，實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的集中管理，確保現(xiàn)場設備的可靠穩(wěn)定運行，提高電站的生產(chǎn)效率。

其中，現(xiàn)場設備11中涵蓋了常規(guī)設備和數(shù)字化設備，全方位采用現(xiàn)場總線技術，通過使用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)和智能前端設備(變送器、執(zhí)行機構)的共同作用，使實時通訊和控制成為現(xiàn)實。利用軟測量和冗余分析技術，結(jié)合新型傳感器技術，增加測量覆蓋范圍，可大幅度提高機組運行實時參數(shù)的精度，及時、準確的獲得相對完備的機組運行參數(shù)。

其中，所述控制系統(tǒng)12包括：采集模塊121，用于獲取各所述現(xiàn)場設備11的運行參數(shù)；在線仿真模塊122，用于根據(jù)所述運行參數(shù)進行仿真試驗，確定對應的所述現(xiàn)場設備11的運行趨勢；優(yōu)化控制模塊123，用于根據(jù)所述運行趨勢對對應的現(xiàn)場設備11進行優(yōu)化調(diào)整。通過優(yōu)化控制現(xiàn)場設備的運行，可提升電站系統(tǒng)中各現(xiàn)場設備運行的安全性和經(jīng)濟性，達到環(huán)保和節(jié)能減排的效果。

進一步的，所述控制系統(tǒng)12還包括：計算模塊124，用于根據(jù)所述運行參數(shù)，計算現(xiàn)場設備11的當前性能；以及診斷模塊125，用于根據(jù)所述當前性能，對對應的現(xiàn)場設備11進行故障診斷。優(yōu)選方案，所述控制系統(tǒng)12還包括分配模塊126，用于在所述診斷模塊125確定現(xiàn)場設備出現(xiàn)故障時，根據(jù)故障的現(xiàn)場設備11的運行負荷，確定各正常運行的現(xiàn)場設備11承擔的運行負荷。所述優(yōu)化控制模塊123還用于使各正常運行的現(xiàn)場設備11承擔對應的運行負荷。此外，為避免在現(xiàn)場設備出現(xiàn)故障引起火災情況的發(fā)生，所述控制系統(tǒng)12還包括消防處理模塊(圖中未示出)。所述消防處理模塊可在出現(xiàn)火情時，自動進行消防處理，可以最快速度消除著火點，以降低財產(chǎn)損失和人員傷亡。

所述控制系統(tǒng)12在橫向上建立“爐-機-電-輔”的全廠數(shù)字一體化控制系統(tǒng)(廠級DCS)，在縱向上建立分散控制、實時監(jiān)控優(yōu)化的管控一體化功能，從而可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性、一致性、可交換性和互訪性。通過采集模塊121、在線仿真模塊122、優(yōu)化控制模塊123、計算模塊124、診斷模塊125以及分配模塊126等各組成部件的結(jié)合，實現(xiàn)智能運行控制的一體化管控模式。

如圖1所示，本發(fā)明數(shù)字化電站系統(tǒng)還包括綜合管理平臺2，所述綜合管理平臺2包括生產(chǎn)管理系統(tǒng)21，用于根據(jù)所述運行參數(shù)分析電站系統(tǒng)的生產(chǎn)運營情況。其中，所述生產(chǎn)管理系統(tǒng)21包括以下至少一者(如圖1所示)：生產(chǎn)安全模塊211，用于根據(jù)所述運行參數(shù)，確定對應的現(xiàn)場設備11的運行安全狀況；資產(chǎn)管理模塊212，用于根據(jù)所述運行參數(shù)，確定對應的現(xiàn)場設備11的檢修狀態(tài)并更新設備臺賬；節(jié)能環(huán)保模塊213，用于根據(jù)所述運行參數(shù)，分析對應的現(xiàn)場設備11的用電量，確定所述現(xiàn)場設備11的節(jié)能環(huán)保狀況；以及運行監(jiān)控模塊214，用于實時顯示各現(xiàn)場設備11的運行狀態(tài)。

本發(fā)明數(shù)字化電站系統(tǒng)通過實時視頻監(jiān)控與智能監(jiān)測(例如漏液(油、酸、堿、液)檢測、漏氣或汽檢測、粉塵檢測等)相結(jié)合，并進一步通過診斷模塊實現(xiàn)智能事故預測預控，同時利用人工智能巡點檢系統(tǒng)，作為自動診斷系統(tǒng)有益的補充，確保機組安全環(huán)保經(jīng)濟運行。

如圖1所示，所述綜合管理平臺2還包括經(jīng)營管理系統(tǒng)22，用于根據(jù)電站系統(tǒng)的生產(chǎn)運營情況生成電站系統(tǒng)的經(jīng)營決策信息，并存儲。其中，所述經(jīng)營管理系統(tǒng)22包含經(jīng)營決策、辦公門戶、計劃經(jīng)營、人力資源、財務預算、物資管理和電力市場管理等12個部分。這些管理子系統(tǒng)通過模塊組件的方式，使系統(tǒng)層和功能層分離，進而實現(xiàn)模塊松散耦合的平臺管理和數(shù)據(jù)的統(tǒng)一互換，并能夠與上級集團系統(tǒng)實現(xiàn)信息的交互。

另外，在整個數(shù)字化電站系統(tǒng)的周期管理過程中，還構建有數(shù)字化工程平臺3(如圖2所示)，基于統(tǒng)一的實時和關系型數(shù)據(jù)庫(可采用虛擬服務器或云服務器)，所述數(shù)字化工程平臺3與所述運行控制平臺1和綜合管理平臺2進行信息的交互。其中，所述數(shù)字化工程平臺3包括數(shù)字化建設模塊31，用于構建數(shù)字化電站系統(tǒng)的模型；數(shù)字化采購模塊32，用于根據(jù)所述數(shù)字化電站系統(tǒng)的模型采購相關設備；數(shù)字化設計模塊33，用于根據(jù)所述數(shù)字化電站系統(tǒng)的模型及相關設備設計數(shù)字化電站系統(tǒng)；以及數(shù)字化移交模塊34，用于將所述數(shù)字化電站系統(tǒng)的初期信息移交至所述運行管理平臺1和/或綜合管理平臺2。

其中，本發(fā)明數(shù)字化電站系統(tǒng)中傳輸?shù)男畔⒕捎媒y(tǒng)一編碼，例如應用基于KKS(Kraftwerk-Kennzeichen System，電廠標識系統(tǒng))碼、工程編碼。物資編碼等的資產(chǎn)編碼體系，實現(xiàn)數(shù)字化信息數(shù)據(jù)的一致性、完整性、關聯(lián)性和可互訪性。

本發(fā)明通過采用數(shù)字化設計和統(tǒng)一的標識，實現(xiàn)物理電廠的三維可視化和數(shù)字化移交；應用全過程壽命周期理念，實現(xiàn)基建管理系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)的無縫鏈接與信息移交。

此外，整個數(shù)字化電站系統(tǒng)中涵蓋一卡通系統(tǒng)、無線辦公系統(tǒng)和智能安防系統(tǒng)，通過信息安全系統(tǒng)和運行維護體系保障新型數(shù)字化電站系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。同時通過對各部件的集中管理和優(yōu)化控制，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的自動化，信息預測的精確化、控制運行的最優(yōu)化和運行管控的一體化。

在數(shù)字化電站系統(tǒng)中，可以針對不同的部件的運行特定，采用不同控制策略，保證系統(tǒng)間各組成部件的無縫連接、統(tǒng)一運行和維護。

以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。