二十一世紀進入信息化時代，電力市場也將隨著廠網(wǎng)分開，竟價上網(wǎng)等一系列改革措施的實施，逐步進入市場經(jīng)濟的時代。電力市場的交易將在現(xiàn)代的信息網(wǎng)絡中實現(xiàn)。為此發(fā)電企業(yè)必將隨著不可抗拒的潮流加速進入信息網(wǎng)絡時代?；痣姀S乃至電力系統(tǒng)和電力企業(yè)集團將形成生產(chǎn)過程自動化和管理現(xiàn)代化的信息網(wǎng)絡。
　　
　　電廠SIS系統(tǒng)是發(fā)電廠的生產(chǎn)過程自動化和電力市場交易信息網(wǎng)絡化的中間環(huán)節(jié)，是發(fā)電企業(yè)實現(xiàn)發(fā)電到市場交易的中間控制層，是實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)信息管理一體化的核心，是承上啟下實現(xiàn)信息網(wǎng)絡的控制樞紐。
　　
　　電廠SIS系統(tǒng)采用的企業(yè)三層結(jié)構設計方案加上實時生產(chǎn)信息發(fā)布層和生產(chǎn)過程控制層等一共五層，構成現(xiàn)代化企業(yè)的一套通用標準平臺。見圖1。　　
　　SIS系統(tǒng)的功能函蓋了以下五個方面；
　　
　　·實現(xiàn)全廠生產(chǎn)過程監(jiān)控
　　
　　·實時處理全廠經(jīng)濟信息和成本核算
　　
　　·竟價上網(wǎng)處理系統(tǒng)
　　
　　·實現(xiàn)機組之間經(jīng)濟負荷分配
　　
　　·機組運行經(jīng)濟評估及優(yōu)化運行操作指
　　
　　一、電廠SIS系統(tǒng)是電廠電力生產(chǎn)和電力交易的控制樞紐
　　
　　隨著DCS系統(tǒng)性能的不斷提高，其可靠性、開放性、可執(zhí)行性及性能價格比也不斷提高，實現(xiàn)機、爐、電的安全經(jīng)濟控制已是成熟的技術，同時電廠的化學水處理、除灰系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)也都能實現(xiàn)計算機控制，因此電廠生產(chǎn)過程的自動化已基本實現(xiàn)。同時生產(chǎn)信息也可以通過自動化系統(tǒng)實現(xiàn)實時采集和處理，而電廠的SIS系統(tǒng)是將各機組的生產(chǎn)信息加以集中采集和處理，以實現(xiàn)全廠的運行監(jiān)控和經(jīng)濟控制。
　　
　　電網(wǎng)調(diào)度和電力市場交易是以信息網(wǎng)絡的方式實時地對電廠進行信息交換，見圖2。電網(wǎng)交易中心對發(fā)電企業(yè)進行交易，包括竟價上網(wǎng)數(shù)據(jù)申報、期貨和現(xiàn)場交易、電網(wǎng)下達發(fā)電調(diào)度指令、以及交易結(jié)算等。　　這些過程都是在電網(wǎng)調(diào)度中心和電廠SIS系統(tǒng)之間進行。電廠SIS系統(tǒng)將對所有這些來自電網(wǎng)中心的信息加以處理，并將以分門別類反饋到電廠運行控制層電價處理系統(tǒng)。在這里電廠SIS系統(tǒng)起到承上啟下實現(xiàn)發(fā)電和交易的控制樞紐作用。因此要求具有相當高的可靠性、開放性、可擴性以及完備的功能和完善的管理。
　　
　　二、電廠SIS系統(tǒng)實現(xiàn)全廠生產(chǎn)過程監(jiān)控
　　
　　發(fā)電廠SIS系統(tǒng)其中一項功能是實現(xiàn)對電廠各生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)包括機爐的DCS系統(tǒng)、網(wǎng)控系統(tǒng)、廠用電系統(tǒng)、化學水處理系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)等的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)流程進行統(tǒng)一的監(jiān)視和查詢。其中生產(chǎn)數(shù)據(jù)要進行綜合處理以形成全廠生產(chǎn)報表和生產(chǎn)成本。
　　
　　對于電網(wǎng)的負荷調(diào)度要根據(jù)現(xiàn)有各機組的運行工況進行經(jīng)濟負荷分配，同時對當前機組的運行狀況進行綜合的經(jīng)濟評估，形成改善運行措施的操作指導并反饋到各機組的DCS系統(tǒng)，進行優(yōu)化運行。見圖3。　　
　　為了監(jiān)視和查詢分散控制系統(tǒng)DCS的數(shù)據(jù)和畫面，首先要將DCS的實時數(shù)據(jù)通過DCS網(wǎng)關，根據(jù)電廠SIS的網(wǎng)絡的需要并按企業(yè)信息系統(tǒng)標準發(fā)送有關實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)，同時將數(shù)據(jù)存入企業(yè)級數(shù)據(jù)庫中。Web服務器上的實時圖形、表格或曲線顯示應用程序直接從企業(yè)管理平臺獲取，歷史曲線或數(shù)據(jù)顯示應用程序從企業(yè)級數(shù)據(jù)庫中獲取。監(jiān)控站的用戶通過通用的客戶端監(jiān)視系統(tǒng)畫面。
　　
　　網(wǎng)絡系統(tǒng)要由傳統(tǒng)的儀表和手工操作按鈕開關變成CRT監(jiān)控，即用計算機系統(tǒng)對網(wǎng)控進行監(jiān)控，如果新建電廠可以考慮把電氣操作全部納入DCS系統(tǒng)中去，然后通過網(wǎng)關把網(wǎng)控信息送人企業(yè)級數(shù)據(jù)庫中。輔助車間包括化學水處理系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)和輸煤系統(tǒng)，它們可以通過各自的程控計算機系統(tǒng)經(jīng)網(wǎng)關處理后送入企業(yè)級數(shù)據(jù)庫中。
　　
　　三、實現(xiàn)機組經(jīng)濟負荷分配
　　
　　對發(fā)電機組實現(xiàn)經(jīng)濟負荷要考慮兩種情況：
　　
　　1．依據(jù)發(fā)電企業(yè)與電網(wǎng)電力交易中心所簽訂的期貨交易和現(xiàn)貸交易合同，發(fā)電企業(yè)要相應的制定長期與近期的檢修計劃和運行計劃，并在這前提下按照日負荷預測的要求，以*的機組組合安排次日發(fā)電機組和運行方式，同時要安排相應的備用容量。
　　
　　2．在按照電網(wǎng)調(diào)度中心的日負荷調(diào)度曲線運行過程中，調(diào)度中心將根據(jù)電網(wǎng)負荷實際的變動情況，電網(wǎng)的EMS系統(tǒng)將實時地對各電廠發(fā)出調(diào)整發(fā)電的AGC指令，如果電網(wǎng)調(diào)度的負荷調(diào)整厶P是對電廠發(fā)出的指令，則電廠的SIS系統(tǒng)將按圖(4)的流程，對電網(wǎng)中心的負荷調(diào)整指令AP，按機組等微增率原則對電廠各機組進行經(jīng)濟負荷分配。
　　
　　四、實時處理全廠經(jīng)濟信息和成本核算
　　
　　實施廠網(wǎng)分開和建立發(fā)電側(cè)電力市場交易，使發(fā)電企業(yè)形成獨立經(jīng)營和獨立核算的發(fā)電企業(yè)法人實體，企業(yè)的目標就是要求追求zui高的經(jīng)濟效益，嚴格進行經(jīng)濟控制，實現(xiàn)發(fā)電成本核算是電廠運行十分重要的因素，實現(xiàn)成本核算即是全廠管理的核心，也是競價上網(wǎng)進行電價計算的基礎。　　
　　發(fā)電成本基本上是由固定成本和可變成本組成的。固定成本是由管理成本和還本付息費用組成，而可變成本是由運行費及檢修費組成的。這些費用隨著管理信息系統(tǒng)的發(fā)展以及電廠DCS控制系統(tǒng)的發(fā)展都已經(jīng)分別可以進行自動計算?，F(xiàn)在隨著控制及信息一體化的建立，電廠的成本計算及經(jīng)濟分析可以做到實時的綜合計算，其邏輯框圖見圖(5)。這個系統(tǒng)如果首先建立電廠的SIS網(wǎng)絡(見第六部分)，把全廠各臺機組的DCS系統(tǒng)通過網(wǎng)關與SIS系統(tǒng)連結(jié)。同時財務管理、貸款管理等系統(tǒng)也與SIS系統(tǒng)連結(jié)實現(xiàn)全廠信息互聯(lián)。同時在SIS網(wǎng)絡上建立企業(yè)級網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫，這個數(shù)據(jù)庫是實時運行的大型商用數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)格式采用統(tǒng)一標準，支持SQL語言數(shù)據(jù)庫的建立要嚴格按數(shù)據(jù)庫的設計要求進行，以便建立嚴格的數(shù)據(jù)管理。
　　
　　生產(chǎn)費用的數(shù)據(jù)信息可以通過DCS系統(tǒng)的性能計算，實時將有關的生產(chǎn)費用的信息送入數(shù)據(jù)庫，而固定成本的相關信息也要定時地從生產(chǎn)管理系統(tǒng)的相關信息送人數(shù)據(jù)庫，而數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)要定期的將上述有關生產(chǎn)成本信息進行綜合實時處理，以形成企業(yè)的發(fā)電成本。
　　
　　五、發(fā)電企業(yè)竟價上網(wǎng)處理系統(tǒng)
　　
　　根據(jù)1998年國家電力公司提出“落實省為實體，實行廠網(wǎng)分開”的電力體制改革，相應制定了“實行網(wǎng)廠分開建立發(fā)電側(cè)電力市場的實施方案框架，將電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)擁有和管理的發(fā)電廠分離，形成獨立經(jīng)營和核算的發(fā)電企業(yè)法人實體。這樣國家電力調(diào)度通訊中心相應制定“實行網(wǎng)廠分開建立發(fā)電側(cè)電力市場的實施方案框架”。方案框架要求電力市場系統(tǒng)應采用開放式，分布式體系結(jié)構，積極采用標準、國家標準、工業(yè)標準和通用技術。
　　　　這里所設計的竟價上網(wǎng)系統(tǒng)總體上要滿足以下要求：
　　
　　A、可靠性：要保證系統(tǒng)的可靠運行；
　　
　　B、安全性：保證數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的安全，采用適應加密防護措施；
　　
　　C、完整性：保證數(shù)據(jù)和交易的完整；
　　
　　D、準確性：通過校驗等方法，確保獲取正確的數(shù)據(jù)；
　　
　　E、一致性：要保證數(shù)據(jù)的一致；
　　
　　F、連續(xù)性：全年365天，每天24小時都能提供連續(xù)服務；
　　
　　G、及時性：保證交易及時處理和數(shù)據(jù)及時傳輸；
　　
　　H、開放性：采用開放體系架構和功能分布系統(tǒng)設計；
　　
　　I、可擴性：適應電力市場的發(fā)展、規(guī)則的變化、技術的發(fā)展。
　　
　　其系統(tǒng)總體性的參數(shù)指標為：
　　
　　A、交易管理系統(tǒng)年可利用率≥99．95％；
　　
　　B、結(jié)算系統(tǒng)年可用率≥99．95％；
　　
　　C、合同管理系統(tǒng)年可用率≥99．75％；
　　
　　D、發(fā)電報價系統(tǒng)年可用率≥99．75％；
　　
　　E、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)年可用率≥100％；
　　
　　根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)電側(cè)實施方案要求，發(fā)電側(cè)的報價系統(tǒng)及發(fā)電管理應實現(xiàn)如下功能見圖(6)：報價數(shù)據(jù)申報、合同管理、發(fā)電成本分析、電價計算運行計劃、檢修計劃、資源優(yōu)化、市場分析、風險分析以及電廠工況監(jiān)視等功能。
　　
　　合同管理：主要管理發(fā)電廠與電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)之間的中期合同(如日)和長期合同(如年)，也稱為期貨交易合同管理，由于電力系統(tǒng)的固有特性，期貨交易所占比例很大(目前約占80％左右)所以合同管理系統(tǒng)非常重要。
　　
　　發(fā)電報價數(shù)據(jù)申報系統(tǒng)：主要為實現(xiàn)次日竟價上網(wǎng)，申報數(shù)據(jù)包括技術數(shù)據(jù)(發(fā)電量)和經(jīng)濟數(shù)據(jù)(電價)按每半小時報一個點，即日報48點，每點報6段或8段數(shù)據(jù)。一般對竟價上網(wǎng)的電廠都應配備SPDnet數(shù)據(jù)網(wǎng)絡節(jié)點設備，以實現(xiàn)對電網(wǎng)SIS的訪問。
　　
　　發(fā)電計劃的編排：要依據(jù)期貨交易和現(xiàn)貨交易的情況以及機組的狀況，同時在考慮電網(wǎng)對發(fā)電企業(yè)要求的備用容量進行綜合考慮。
　　
　　資源優(yōu)化這里按兩級控制實現(xiàn)：機組的運行控制層要依靠DCS的機爐協(xié)調(diào)控制及優(yōu)化運行實現(xiàn)。廠級的優(yōu)化要依靠全廠的機組經(jīng)濟負荷分配實現(xiàn)，對于發(fā)電機組由于設備本身的缺陷或缺乏經(jīng)濟指標指導下運行人員非經(jīng)濟性的“誤”操作等原因，使機組偏離*工況下運行，使機組的運行效率下降、發(fā)電煤耗增加，降低了機組運行的經(jīng)濟性，則可以進行運行工況經(jīng)濟性評估，分析其原因，并進行操作指導。
　　
　　六、電廠SIS系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構
　　
　　1．系統(tǒng)概述
　　
　　SIS系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構是基于企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)構架的生產(chǎn)和管理模式(見圖7)，開發(fā)出的相關產(chǎn)品已開始在部分電廠試運行。系統(tǒng)的總體設計思想是：采用的企業(yè)三層結(jié)構設計方案加上實時生產(chǎn)信息發(fā)布層和生產(chǎn)過程控制層等一共五層，構成現(xiàn)代化企業(yè)(特別是電廠)的一套通用標準平臺。
　　
　　企業(yè)三層架構即企業(yè)級數(shù)據(jù)庫服務器(數(shù)據(jù)倉庫)+企業(yè)Web服務器(應用程序服務器)+通用的瘦戶端。
　　
　　為了監(jiān)視和查看企業(yè)的各個生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)如分散控制系統(tǒng)(DCS)的實時數(shù)據(jù)和流程畫面，首先要將各個生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的信息和實時數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關軟件(如DCS網(wǎng)關等)，根據(jù)企業(yè)管理網(wǎng)的需要并按企業(yè)信息系統(tǒng)編碼標準向企業(yè)生產(chǎn)管理網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)送有關實時生產(chǎn)的靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)，企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)負責收集、整理各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)并提供生產(chǎn)管理用戶一套統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和工藝流程圖顯示查詢界面，同時將在線生產(chǎn)數(shù)據(jù)存人企業(yè)級數(shù)據(jù)倉庫中，并加工處理后為企業(yè)的生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)。企業(yè)Web服務器同時兼作企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的軟件和數(shù)據(jù)集中管理和發(fā)布站點，供生產(chǎn)管理用戶下載使用或更新，同時提供企業(yè)外部網(wǎng)絡用戶查詢生產(chǎn)數(shù)據(jù)的簡單接口。歷史曲線或數(shù)據(jù)的查詢和顯示由客戶端應用程序從企業(yè)生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)倉庫中獲取。企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的系統(tǒng)工程師根據(jù)自己的工作權限通過管理站點或瘦客戶端對實時生產(chǎn)系統(tǒng)的測點及畫面進行組態(tài)生成或修改，并通過企業(yè)Web服務器發(fā)布到企業(yè)用戶端。
　　
　　電廠SIS系統(tǒng)各部分內(nèi)容介紹如下：
　　
　　2．系統(tǒng)各部分功能說明
　　
　　按上述系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構和主要信息流從右向左依次說明如下：
　　
　　2．1網(wǎng)絡系統(tǒng)
　　
　　1)將網(wǎng)控系統(tǒng)由傳統(tǒng)的儀表監(jiān)視及手工操作按鈕開關改造成為全CRT監(jiān)控，主要內(nèi)容包括發(fā)電機／變壓器組、輸送線路及廠用電等的順序控制，以及通過RTU接收上級EMS發(fā)來的AGC信息等。
　　
　　2)增加通過網(wǎng)關將網(wǎng)控信息實時發(fā)布到管理層的功能。
　　
　　2．2DCS等系統(tǒng)的網(wǎng)關服務器
　　
　　1)接收DCS等系統(tǒng)的實時生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并轉(zhuǎn)換企業(yè)管理平臺中所需的企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)并發(fā)送到企業(yè)實時數(shù)據(jù)庫中。
　　
　　2)組態(tài)和管理實時生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)和企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)間映射關系，并負責DCS與企業(yè)網(wǎng)測點的同步。
　　
　　3)可通過遠程管理實現(xiàn)組態(tài)和運行管理。
　　
　　2．3企業(yè)數(shù)據(jù)倉庫
　　
　　1)根據(jù)企業(yè)對數(shù)據(jù)倉庫的要求應采用商用數(shù)據(jù)庫并能支持SQL語言；
　　
　　2)記錄所有企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為企業(yè)歷史數(shù)據(jù)；
　　
　　3)作為其他信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉庫。
　　
　　2．4系統(tǒng)應用服務器
　　
　　包括Web服務器、企業(yè)應用服務器
　　
　　等?？梢曄到y(tǒng)規(guī)模將其合產(chǎn)或拆分為多個獨
　　
　　立的服務器。
　　
　　企業(yè)的WEB服務器主要有以下功能：
　　
　　1)作為企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)(Intranet／Internet)的公共服務器。
　　
　　2)作為系統(tǒng)的WWW公共服務器，管理系統(tǒng)的全部HTML文件，供企業(yè)內(nèi)、外的客戶瀏覽。
　　
　　3)管理和維護系統(tǒng)的圖形組態(tài)和實時運行圖形環(huán)境及圖形畫面，以供用戶在客戶層瀏覽。
　　
　　4)管理和維護企業(yè)級測點組態(tài)表，以供用戶在客戶層瀏覽。
　　
　　5)負責將實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)定時存人歷史數(shù)據(jù)倉庫中。
　　
　　企業(yè)應用服務器主要有：
　　
　　1)發(fā)電成本計算及經(jīng)濟性分析，作為企業(yè)生產(chǎn)輔助工具
　　
　　2)機組運行經(jīng)濟性評估及操作指導
　　
　　3)設備檢修計劃
　　
　　4)發(fā)電計劃
　　
　　5)經(jīng)濟負荷分配
　　
　　6)上網(wǎng)電價及電力交易管理系統(tǒng)
　　
　　另外，企業(yè)的其他離線信息系統(tǒng)如財務、燃料、物資等應用服務器系統(tǒng)應有相應接口與企業(yè)數(shù)據(jù)連接。
　　
　　2．5系統(tǒng)管理員站點
　　
　　l)根據(jù)企業(yè)管理網(wǎng)的需要，組態(tài)生成并維護統(tǒng)一的生產(chǎn)管理用測點表
　　
　　2)組態(tài)和維護DCS等系統(tǒng)在企業(yè)管理網(wǎng)上的各種圖形畫面，如模擬圖、趨勢棒圖、相關畫面、動態(tài)圖符、模擬量文本、開關量文本等
　　
　　3)軟件更新有關的維護處理及發(fā)布
　　
　　4)網(wǎng)關生成和更新維護
　　
　　2．6系統(tǒng)客戶機
　　
　　是zui終用戶界面，主要有以下功能：
　　
　　1)機組實時監(jiān)視：通過模擬圖、趨勢圖、棒圖、相關畫面、測點一覽表、動態(tài)圖符、模擬量文本、開關量文本等實時顯示，以及模擬量、開關量、模擬量越限和開關量跳變等一覽實時顯示，是生產(chǎn)管理人員對各機組進行實時監(jiān)視。
　　
　　2)歷史曲線處理：檢索顯示、打印存儲在企業(yè)數(shù)據(jù)倉庫服務器中的各發(fā)電機組、電氣系統(tǒng)等系統(tǒng)的模擬量測點的歷史曲線。
　　
　　3)有關生產(chǎn)數(shù)據(jù)、報表的生成和查閱、檢索、統(tǒng)計等。