火电厂实时数据采集与存储系统的安全稳定性创新与应用
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完成单位:天津军粮城发电有限公司
登记编号:ZSCX-DL2019-J-2-75
登记年份:2019
发布时间:2019-11-18
成果主要完成人
项目概况
1、成果简介:实时数据采集与存储系统解决了原有实时数据采集方式存在安全隐患、数据稳定性差、系统资源占用多及部署复杂等问题,现已应用到军粮城公司全部15个实时数据采集的数据源系统工程中,涵盖DCS、ECS、RTU、电能、辅网、除尘、脱硫环保等。 实时数据采集与存储系统正式投运三年多以来,安全稳定,实际效果远超预期目标。15个数据源的数据采集未发生中断事件。未部署系统之前,数据有效性只能达到90%;部署后,系统有效性一直保持在99%以上,满足了项目建设预期6个月无故障的设计要求。自动备份系统运转正常,一直保持零差错。
2、主要创新点: (一)安全创新点 实时数据库服务器设计为双机加阵列,三个区域之间均部署正向型单比特物理隔离设备进行分隔,采用UDP报文方式进行单向传输,均为加固系统的物理安全。建立了系统的访问控制和定期自动备份机制,强化数据库安全。系统整体具有极高的安全性和可靠性,在同类项目中独树一帜。 (二)稳定性“四项原则” 实时数据采集与存储系统可以绿色部署,创新性的提出了采集程序设计“四项原则”。 1.最简原则(无组件依赖) 采集系统的设计上依据少而优、精而简的设计思路。系统部署在采集接口机的时候采用最简原则,不需要的任何组件,实现了无组件依赖,插件一律不安装,数据的读取和写入直接调用PI API来完成,最大程度降低系统的依赖风险。 2.轻盈原则(最少调用层次) 独创使用PI API方式进行数据采集,使得系统轻盈,最大限度地避免采集系统对其它支撑环境的依赖,避免因为系统相关性带来的运行风险。 3.闭环原则(服务程序设计) 采集系统采用了Windows 服务程序的方式予以构建,最大限度地减少甚至杜绝人工的操作,实现了开机就位、复位重置、退出清理、资源释放的闭环管理。使得采集工作在系统服务层面上稳定运行。 4.切割原则(无依赖代码) 当把一个系统的功能被分割为几部分后,出现问题的几率会显著下降。 遵从切割原则,本项目将采集功能和监测功能进行分割,分开设计,互不干扰,解决了资源占用和功能需求的矛盾。 应用情况及前景简述 本项目已经在军粮城公司4*200MW燃煤机组及军电热电公司2*350MW燃煤机组实时数据采集项目中应用。即将在军粮城公司650MW燃气和350MW燃煤热电联产项目中进行推广实施。 对于电力行业中正在构建实时数据的企业和计划实施此类工程建设的企业有较好地指导意义,可以起到抛砖引玉作用。 节能减排及经济效益情况 1.经济效益 系统正式投运3年以来,2016-2018连续三年累计节约发电成本约515.015万元,年平均节约171.67万元。 采集系统稳定性高,运行人员可以及时按照实时数据相关应用的指导来调整发电机组运行状态,让机组保持在最佳工况,对机组部件的损耗都将降低,可以让检修维护费用有所下降。此外,运行人员可以根据机组的运行工况合理分配机组负荷,以最优的效能方案发电,降低发电成本。 2.节能减排 实时数据可用性提高,可以有效地提高能效比,降低发电煤耗,从而减少碳排放物,相应的烟气污染物排放量也会下降。有助于改善大气环境,具有良好的宏观社会效益。