用信息技術提高火電企業的綜合管理水平
用信息技術提高火電企業的綜合管理水平
華能黨校第十四期干部進修班 宗 清
摘要：隨著我國電力體制改革的深入發展，發電企業的經營方式已發生了很大的變化，利潤最大化成為發電企業的最終追求目標。目前火電廠的生產自動化系統與管理信息系統處于相互分離狀態，不能為這一目標提供有效的支持。本文從信息化建設的角度，提出了火電廠信息化模型應具備的三個層次，對信息化模型建設各要素進行了分析，以求使電廠信息系統能充分利用當今先進的信息技術，達到管控一體，來提高企業的管理水平，增強市場競爭力。
關鍵詞：火電廠 信息化模型 管控一體
一、緒論
目前，發電企業管理工作的重點已經逐步由安全生產型轉變為以安全生產為基礎、以經濟效益為中心、以企業資源優化為目標的全方位綜合發展。發電企業在這個經濟轉型的時代里要想生存和發展，就必須提高企業的綜合實力和市場競爭力，利潤最大化成為發電企業的最終追求目標。在這樣的改革壓力下，發電企業必須充分利用當今先進的信息技術來提高企業的管理水平，優化資源配置，及時獲取和利用市場信息，提高生產的自動化水平，降低生產成本，增強市場競爭力。
二、我國火電力企業信息化系統現狀
目前火電廠的生產自動化系統與管理信息系統處于相互分離狀態，彼此不能有效結合，數據信息不能集成共享，不能實現管控一體化，不利于實現企業的綜合管理。此外由于缺乏總體數據規劃、數據整合，特別是火電廠的生產實時信息，如DCS、SIS信息不能充分地為MIS所用，不能為決策和數據挖掘服務。企業信息化應用大多處于業務處理層面，信息系統實現了信息記錄、信息統計和報表統計，而對于優化設計、生產組織、協同商務等應用尚未涉及。在企業信息資源管理、數據管理方面還未能建立起商業智能分析系統進行信息增值利用，不能為企業綜合管理與決策提供有效的支持?；痣姀S在綜合管理系統應用方面的滯后狀態嚴重制約了企業管理水平的提升與競爭力的提高，火電廠需要大力推進管理信息化的進程，加強生產控制自動化化與管理信息化的結合，實現信息一體化。
三、電力企業信息系統構建，提高企業競爭力策略
1.火電廠信息化建設
火電廠信息化建設包括從生產控制自動化、管理信息化到綜合決策信息化的各個層面?；痣姀S信息化建設需突破現有層次，向綜合決策支持轉變。一，信息化觀念由重視生產自動化向重視管理信息化轉變；二，應用模式由管控分離向信息一體化轉變，即實現生產實時信息與管理信息的集成；三，應用架構由分散應用向整合應用轉變，即從部門級單項應用到企業級，涵蓋生產、營銷及財務、人事、設備、燃料、物資等環節的整體應用；四，數據管理由分散管理向集中管理轉變，形成信息共享、增值的機制；以信息化帶動管理創新，以管理創新促進信息化，實現火電廠價值鏈的協同化運作，以整合化的系統應用為目標，實現信息化建設，促進信息化的價值實現，推動火電廠綜合競爭力的提升。
信息化模型應具有三個層次,兩個支持系統的信息化模型層次結構模型。三個層次分別是生產現場控制層、管控一體化層、經營決策層,兩個支持系統是數據庫支持系統和計算機網絡支持系統。其系統結構：上層是生產經營管理層，構架在火電廠MIS管理系統上，外掛電子商務交易系統，主要為火電廠高層提供決策依據。中層是生產管理層，構架在廠級信息監控系統上，為火電廠生產過程如機組負荷分配、機組性能診斷與分析、設備維護等提供決策依據。下層是生產過程控制層，構架在經典的DCS、DEH、NCS系統上，用于火電廠生產過程的控制和調節。
第一層 生產現場控制層，該層是指生產過程的數據采集和直接控制,包括單元機組DCS、DEH、輔機、水處理、輸煤、除灰(渣、塵)等輔助設備的控制系統。目前技術的發展是以現場總線為代表的先進控制系統以及DCS系統機、爐、電的一體化。該層屬于生產范疇，直接與生產設備關聯，現在一般都隨著設備直接集成，主要提供設備的運行實時信息，屬于生產基礎數據提供層。
第二層：管控一體化層。該系統為廠級監控系統(SIS)和煤質在線監測、智能化煤場、優化燃燒、故障診斷等各種機組性能優化的高級應用軟件,它完成廠級生產過程的監控，結合管理層的信息,對控制系統和機組性能進行整體優化和分析,為過程控制層提供操作指導,該層是管理和控制之間聯系的橋梁。該層對直接控制區提供的生產基礎數據進行實時的采集，然后對采集到的數據進行顯示、統計、分析和保存，結合生產管理層和決策層所下達的控制信息，反饋到直接控制區，控制生產，同時為生產管理層和決策層提供所需的分析、統計信息。
第三層：生產管理層。該系統體現火電廠MIS系統，以安全、經濟、環保運行管理為重點，以設備檢修為基礎,以完成發電量為目標,以企業資產管理為主線來優化火電廠的機組性能指標，以全面預算和成本管理為核心，以物資管理、燃料管理為基礎、人事管理以及OA等系統為輔助手段，整合、優化生產計劃和策略, 協調各個部門的運轉,為發電廠的高效運轉提供信息,實現全廠的安全、高效、經濟、環保運行。該層從經營決策層獲取經營指標信息來制定相關的生產計劃，并加以實施，同時為SIS層提供控制指導信息。該層是信息化火電廠管理的基石。
支持系統一：數據庫支持系統
以關系數據庫和實時數據庫為基礎的面向數據主題的火電廠數據倉庫構成了信息化火電廠的數據庫支持系統和技術支撐平臺，火電廠數據倉庫以對火電廠各類數據進行分析、提煉、集成,為火電廠的分析和決策提供支持。
支持系統二：計算機網絡支持系統
以千兆以太網為代表的先進組網技術,結合系統-網絡-終端三級安全策略、目錄管理統一認證等先進技術,構成了信息化火電廠的計算機網絡支持系統。
2 信息化建設模型分析：
2．1廠級監控信息系統
根據《火力發電廠設計技術規程》中規定，當電廠規劃容量為1200MW及以上，單機容量為300MW及以上時可設置廠級實時監控系統。同時又要求電廠信息系統的配置應由各獨立發電公司根據實際需要及技術發展的可行性總體規劃后分步實施。這說明SIS目前還遠未成熟。為全廠提供一套冗余的、能綜合機組、輔助車間有關的實時信息并對各機組、輔助系統的運行提供優化分析、在線運行指導的廠級監控信息系統，它應與各機組的DCS、DEH、外圍輔控以及公用系統的自動化控制系統有機的聯系在一起，并與火電廠管理信息系統有通訊接口。
廠級監控系統的主要功能包括實時數據采集、處理和監視、廠級性能計算和分析等功能。并為廠級管理信息系統的生產運行管理提供充分的實時數據和分析資料。具體功能如下：
全廠各生產系統實時信息顯示，過程信息統計分析并生成各類生產報表為廠級生產管理人員提供全廠各生產系統實時信息，如顯示鍋爐、汽機、發變組及輔助生產系統的設備運行工況、主要參數、各項指標以及工藝系統圖等。
通過對大量影響機組安全運行和經濟性能指標的主要過程參數和設備狀態的實時數據及歷史數據的統計計算，提供豐富的數據源及分析方法和手段，并能生成各職能部門需要的生產、經濟指標的統計報表等，為廠級生產管理人員決策提供支持。
在線計算整個聯合循環機組的各種效率、損耗及性能參數等。對數據進行分析，為用戶提供成本核算依據和數據。并利用性能計算的期望值與計算值進行比較，確定機組運行在最佳狀態并分析出偏差產生的原因和改進措施。
廠級監控系統主要包括生產過程監控模型和各種機組性能優化的高級應用軟件。
2．2發電廠資源計劃系統
火電廠ERP系統，是基于敏捷供需鏈管理思想的企業資源計劃系統，它是在MRPII系統基礎上發展起來的。它除了對火電廠內部的各類資源運用MRP算法進行全面規劃和優化控制外，還通過計算機網絡把火電廠生產經營過程的合作伙伴，如供應商、電網、大客戶等等的資源和能力集成起來，充分調動火電廠所有可利用的資源，把火電廠之間的競爭轉化為供應鏈之間的競爭。
在管理思想上，火電廠ERP 是以國外先進、成熟的ERP管理思想為核心，與中國電力行業的實際情況相結合。其目標是優化、計劃火電廠的所有資源，降低火電廠生產、運行成本，提高火電廠的綜合競爭力。其核心是對火電廠供應鏈的管理，一方面強調建立燃料及設備供應商、火電廠與電網之間新的戰略伙伴關系，強化市場、經營、營銷，使火電廠能夠快速響應市場；另一方面強調火電廠業務流程與工作流，通過工作流，將火電廠的人、財、物、資金、信息有效的與生產集成，支持火電廠業務過程重組。這使得企業的物流、信息流與資金流更加有機地集成，能更好地支持火電廠經營管理各方面的集成；將給火電廠帶來更廣泛、更長遠的經濟效益與社會效益。
系統的另一個重要思想是引入“全面生產維護”的思想，通過加強對設備運行狀態的監控，實行全面預防性檢修，合理控制設備維護、檢修費用；系統通過充分利用火電廠生產運行實時數據，實現對機組安全性能與經濟性能的實時分析與預測。通過“全面生產維護”和機組性能的實時分析與預測，使系統真正能夠支持狀態檢修、支持競價上網。
在發電廠管理模式上：以全面預算為龍頭，以綜合計劃為主線，以物資、燃料為基礎，以安全生產為重點，進行整個價值鏈的平衡調整與控制；通過一體化管理體系建立每個價值鏈的閉環標準業務流程；通過工作流平臺“推動”整個業務沿著標準流程順利進行；通過計算機網絡將火電廠、用戶、供應商、母公司及其他職能機構集成起來，完成信息流、物流、人力流和資金流的有效轉移與優化；借助IT技術，將供應鏈管理、渠道管理、客戶關系管理等先進的管理思想轉變成為現實中可實施應用的計算機軟件系統，并通過系統的實施應用自然實現全面預算管理、一體化管理和全面績效考評管理。
3 信息化建設系統特點
新一代的信息化火電廠主要特征表現在四個方面，第一、除了火電廠常規的主輔設備、檢測控制儀器儀表外，還配備了特殊的生產工藝過程、特種檢測控制分析儀表以及先進的監控系統；第二、將管理放在首位，通過科學的管理思想、方法來提升火電廠的運營能力；第三、實現了生產的安全性、經濟性，同時也實現了污染物的零排放或達標排放；第四、人均產值高、人員配置少。
系統特點如下：
（1）、采用CIMS/ERP的哲理,系統的設計思想和層次結構具有理論的嚴密性和實際可操作性；
（2）、采用動態企業建模技術,軟件重構技術,面向對象技術設計的系統可保證火電廠的運作流程變化后的系統適應性；
（3）、強大的系統配置工具可使系統快速實施,并保證系統有良好的擴展性和軟件模塊的可重用性；
（4）、可行的優化算法可使企業的各個系統在仿真優化的前提下按最佳方案運行,從而保證了系統的先進性和可靠性；
（5）、先進的組網技術和信息平臺為系統的穩定運行提供了可靠支撐；
(6)、采用三級客戶機/服務器結構和瀏覽器/服務器結構，采用瘦客戶端，建立處理邏輯規則的中間層，提高整個軟件的可維護性及對異構數據庫的適應性。
(7)、先進的數據倉庫和數據挖掘技術能自動地進行挖掘分析工作，剖析任意層面數據的內在聯系，最終確定發電廠在電力市場競爭中的發展趨勢和規律。
四、結束語
在電廠信息化建設方面，以ERP的大思路，融合了電廠生產特點開展信息化體系建設是重點；SIS建設是關鍵，只有全面詳細的實時數據采集和大量歷史數據的保存，才能滿足二次開發的需要。應圍繞數據信息整合應用的研究與開發，以期通過新的技術與管理手段，進一步實現節能降耗、提高企業整體競爭力。管控一體化，是電廠信息建設解決方案的必要階段。勿庸置疑，隨著電廠管控一體化的完整實施，將使電廠的安全穩定、經濟環保、科學管理水平躍上新的臺階。
2011年1月6日
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