互联网+电力行业 电厂信息化建设规划方案.docx

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电力信息化建设规划

电力信息化建设规划方案

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电力信息化建设规划

目 录

前言

第1章 综 述 1

1.1电厂信息化的定义 1

1.2电厂信息化建设的目的和意义 1

1.2.1电力企业在市场竞争环境下迫切需要信息化建设 1

1.2.2统一规划使得电力企业信息化建设更具规范性 2

1.2.3电厂信息化建设能够真正实现电力企业数据共享 2

1.2.4电厂信息化建设降低信息化建设的总成本 3

1.3规划原则 3

1.3.1系统性和完整性 3

1.3.2实用性和先进性 4

1.3.3标准化和开放性 4

1.3.4安全性和可靠性 4

1.3.5经济性和灵活性 5

1.4标准和依据 5

第2章 总体结构 9

2.1规划的总体目标 9

2.2电厂信息化结构模型 9

2.3电厂信息化总体功能结构 10

2.3.1广义控制系统（广义DCS） 11

2.3.2厂级监控信息系统（SIS） 11

2.3.3仿真研究系统（SIMU） 11

2.3.4管理信息系统（MIS） 12

2.3.5视频监控（VMS） 12

2.4硬件支撑环境 13

第3章 广义控制系统（广义DCS） 15

3.1系统定义和范围 15

3.2系统功能要点 15

第4章 厂级监控信息系统（SIS） 17

-i-

4.1定义和范围 17

4.2系统建设原则 17

4.3系统功能 18

4.3.1数据采集与处理 18

4.3.2运行工况监视与查询 19

4.3.3运行统计与考核 21

4.3.4性能计算与分析 22

4.3.5运行优化 23

4.3.6负荷优化分配指导 24

4.3.7控制系统优化 24

4.3.8应力与寿命管理 25

4.3.9设备状态监测 25

4.3.10设备可靠性管理 26

4.3.11机组在线性能试验 27

4.3.12系统管理 27

4.4系统组成和结构 27

4.4.1系统总体要求 28

4.4.2实时/历史数据库系统 29

4.4.3硬件及系统配置 31

4.4.4软件要求 34

4.5系统实施 35

第5章 仿真研究系统（可选） 37

5.1定义和范围 37

5.1.1 定义 37

5.1.2 范围 37

5.2系统功能 39

5.2.1总体功能 39

5.2.2仿真研究系统运行功能 40

5.2.3教练员功能 41

5.2.4工程师站功能 44

-ii-

5.3组成和结构 45

5.3.1培训环境 45

5.3.2仿真机硬件系统 45

5.3.3仿真机软件系统 47

5.4网络和接口 51

第6章 视频监控及视频会议系统 52

6.1视频监控 52

6.1.1系统设计原则 52

6.1.2集团公司对电厂监控点布设原则要求 53

6.1.3系统总体架构 53

6.1.4组网方式及其功能要求 54

6.1.5广域网络要求 57

6.1.6与视频会议的集成 57

6.1.7生产期电厂视频监控系统 58

6.2视频会议系统 59

第7章 管理信息系统 61

7.1定义和范围 61

7.2建立以EAM为核心的信息系统 61

7.3系统建设原则 63

7.4基建期模块 64

7.4.1办公自动化管理 65

7.4.2项目计划管理 66

7.4.3项目费用管理 66

7.4.4项目安全管理 67

7.4.5项目质量管理 68

7.4.6项目达标投产管理 69

7.4.7财务管理系统 69

7.4.8项目材料管理 70

7.4.9项目设备管理 71

7.4.10工程文档管理 72

7.4.11综合查询与决策支持系统 73

7.4.12系统管理与接口 74

7.5生产期模块 74

7.5.1办公自动化 75

7.5.2设备管理 76

7.5.3维修管理 76

7.5.4运行管理 77

7.5.5物资管理 78

7.5.6财务管理 79

7.5.7人力资源管理 80

7.5.8燃料管理 81

7.5.9技术监督管理 82

7.5.10安全管理 82

7.5.11计划统计管理 84

7.5.12生产技术管理 84

7.5.13工程项目管理 85

7.5.14档案管理 86

7.5.15班组建设管理 86

7.5.16党工团建设 87

7.5.17综合查询 87

7.5.18安全经济分析 88

7.5.19竞价上网辅助决策 89

7.5.20系统维护管理 89

7.6MIS网络及硬件环境 90

7.7系统软件要求 91

7.7.1操作系统 91

7.7.2数据库 92

7.7.3软件架构 92

7.7.4平台要求 92

7.7.5编码体系 93

7.8管理信息系统从基建期到生产期的过渡 93

7.9数据规划 95

第8章 数据安全与系统防护 99

第9章 分步实施 103

9.1实施进度的总体规划 103

9.2实施步骤及工程概算 109

9.2.1初步设计阶段 109

9.2.2管理信息系统基建期部分 109

9.2.3管理信息系统生产期部分 109

9.2.4信息系统工程概算 109

9.3出厂验收试验和要求 116

9.4工程实施对开发商的要求 116

9.4.1合作伙伴服务的评估 117

9.4.2合作伙伴的实施能力 118

9.4.3对实施方案进行评估 118

9.4.4合作伙伴对项目的商务报价 119

第10章 规划的意义及经济性比较 120

10.1提高投资的有效性 120

10.1.1目标明确避免盲目投资 120

10.1.2统一规划平衡投资比重 120

10.1.3分步实施有效利用资金 120

10.2提高集团化管理水平 121

10.2.1发挥集团化管理的优势 121

10.2.2加强集团化管理意识和手段 122

10.2.3提高集团总体效益 122

电力信息化建设规划

第1章综 述

1.1电厂信息化的定义

电厂信息化可以定义为：

综合利用计算机技术、网络技术、软件技术等现代信息技术，融入先进的管理思想和技术策略，建立贯通发电企业生产经营管理各环节的信息网络，对企业各环节产生的信息数据进行采集、分析、处理、控制和反馈，并通过信息网络实现信息资源共享，实现电厂生产经营管理的智能化和自动化，达到提高企业现代化管理水平，提高企业经济效益，提高企业市场竞争能力的目标。

企业构建“信息化电厂”，将大大加快电力企业信息化的进程，全面提升电力企业形象和市场竞争的综合实力，加速推进电力事业的飞速发展。

本《规划》提出了利用信息技术提升电厂竞争力即电厂信息化建设的规划方案。

在电厂先进控制系统和安全高效的网络平台、数据库平台基础上，用先进的管理思想和信息技术对电厂的生产经营管理和生产系统进行统一规划，提出电厂信息化建设的解决方案，使信息技术与工业技术、管理手段全面融合，从而提升电厂的生产经营管理水平，增强企业核心竞争力。

1.2电厂信息化建设的目的和意义

信息化的过程不是一个纯技术的工程，而与组织机构、管理模式、工作流程、人员素质等多种非技术因素相关。

应该将信息系统建设纳入企业战略的范畴统一规划，从企业生存、市场竞争和客户服务需求角度看待信息化建设。

规划的缺失导致系统建设处于分散状态，分散的系统又导致企业管理层感受不到信息化带来的效益。

因此电厂信息化建设规划具有如下意义：

1.2.1电力企业在市场竞争环境下迫切需要信息化建设

在当前的电力市场环境下，电厂信息化建设是要“充分利用电厂的生产和经营数据，合理规划生产管理流程，实现计算机管理和辅助决策，为电厂的经营目标服务”。

从需求来看，要求电厂的管理信息系统以企业内部网为依托，以经济分析、成本管理和报价辅助决策为目标，在对大量生产、经营、交易的实时和历史数据信息进行有效组织和控制的基础上，运用最新的计算机技术、电力经济分析方法和决策分析模型实现生产经营指标动态分析、投入产出比较、电价趋势分析、预报以及报价方案分析、评估等功能。

-0-

因此，在电力市场环境下电厂信息化的建设，通过数据挖掘、决策分析等技术手段，将电厂的全部信息整合在统一的平台上，采用合理的决策分析模型，对企业的生产成本、设备折旧、物资消耗、报价策略进行分析，为管理者提供智能化的决策支撑，并结合先进的管理理念，依据对电厂物资流、资金流、工作流的合理规划，使电厂的业务管理流程化、规范化，满足电厂竞价上网的需求，达到追求最大利润的目标。

1.2.2统一规划使得电力企业信息化建设更具规范性

从20世纪60年代起步的电力行业信息化，经过40多年的发展，形成了一定的规模，但由于各电力企业独立规划和运作，始终没有形成统一的信息化标准

规范，加之复杂的专业应用使得发电企业各职能部门只根据自身的需要单独立项，开发功能单一的专用系统，很少考虑系统的开放性，信息资源没有得到充分利用，这些系统功能不同，开发工具不同，结构也存在很大差异，最终形成众多的信息孤岛，给企业领导的经营和决策带来诸多不便。

电厂信息化建设规划在技术层面上，采用标准的接口技术、编码规范和数据指标体系等，来构建电力企业的统一信息平台。

该平台自底向上包括了基础平台、业务平台和决策支持系统平台。

基础平台的建设包括网络平台、安全平台、数据库平台、应用支撑平台等。

业务平台包括各种业务应用子系统和生产管理应用系统的集成。

决策支持层平台则是为公司管理层提供决策支持的智能系统。

1.2.3电厂信息化建设能够真正实现电力企业数据共享

电厂的数据根据其采集手段和应用范围的不同可以分为以下三类：

生产过程控制系统数据、SIS数据、管理信息系统数据。

l生产过程控制系统数据：

生产过程中的实时数据，来自于各生产控制系统，通常为自动采集，因此数据具有真实、量大、频率高等特点。

lSIS数据：

包括全厂各个过程控制系统生产实时/历史数据、SIS各应用模块产生的计算分析数据，具有准确、及时、量大、刷新频率高等特点。

l管理信息系统数据：

是电厂级的管理数据，采集手段主要依赖于人工录入，部分存在与SIS的接口，而基础数据的组织又与电厂管理的深度和细度密切相关，因此其准确性、数据量大小、更新频率存在差异。

对于电厂如此庞大的数据源，需要全面、统一地对数据进行规范、分类的管理，以方便存储和检索，有效地分析数据。

只有通过电厂信息化统一规划，而非单一的EAM、MIS或SIS，对所有的数据进行有效的衔接，规范的分类和仔细的分

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析，才能为管理者智能决策服务，才能使其变成真正有用的信息。

因此建立生产过程数据与经营管理信息的集成与应用，实现管控一体化，是电力企业信息化的必由之路。

1.2.4电厂信息化建设降低信息化建设的总成本

在信息系统总成本中，包括软、硬件投入和系统维护费用。

从60年代生产过程自动化开始，到80年代90年代的专项业务应用，直至90年代后步入综合应用阶段，每一阶段的典型应用，都构成了电厂信息化的重大工程，投入了相当的财力、物力和人力。

其中各应用系统的功能模块不可避免地存在重叠部分，硬件系统平台的构建也会因项目的独立建设而造成资源没有充分利用，造成重复投入的情况。

而以上信息化构建过程不仅在建设期间增加了成本的投入，同时也使得生产期的人力、财力投入大大增加。

更突出的是投入高额资金、花大力气建立起来的电厂信息化系统存在着难以达到预期效果的问题。

有的系统规模很大，实际应用的范围却很小，有的系统用与不用似乎没有明显的差别，还有的系统后期维护量太大，若在原有基础上扩充还不如推倒重来。

与巨大的投入相比，信息化管理的效益还远远没有发挥出来。

本电厂信息化建设规划是在数据仓库基础上对电厂物流、资金流、信息流进行的综合分析系统，其功能体系涵盖电厂生产经营和决策等各个方面，它包括厂级监控信息系统（SIS）即管控一体化系统、电厂企业资源规划系统/资产管理系统

（ERP/EAM）、发电报价决策系统，将电厂的信息化建设基于统一的目标进行考虑，即融合多种管控数据对电厂的控制系统进行最优决策，解决了电厂传统控制系统和管理系统的数字鸿沟，对全厂的经营活动提供最优经济决策支持。

1.3规划原则

电厂信息化建设以“统一规划、分步实施、控制造价、注重实效”为总原则，在整个规划的具体设计当中，注重以下方面要求。

1.3.1系统性和完整性

按照系统工程的观点，把整个企业看作一个有机整体，全盘考虑，统一规划，避免信息孤岛的产生，避免局部优化时对整体目标的损害，争取达到整体最优化。

整个系统基于“服务生产，面向管理，辅助决策” 的设计思想，着眼于未来和发展，同时注重结合目前实际情况，进行统一总体规划设计。

1.3.2实用性和先进性

首先，为充分发挥系统的作用，应注重系统的实用性。

在硬件和系统软件平台的建设方面充分考虑企业特点，适合企业组织形式、业务要求和工作习惯等，能无缝与现有系统整合，便于数据信息的收集、存储、维护与更新，便于软件系统的升级维护。

同时，为适应电厂不同层次人员，使用简单、实用、人性化，提供灵活、方便、高效的工作平台。

其次，在实用性的前提下，系统在设计思想、系统架构、采用技术、选用平台上均要具有先进性、前瞻性、扩充性、开放性。

尽可能采用当代先进、成熟和具备发展潜力的基础架构平台，采用模块化组件技术、面向对象开发技术及基于

Web的门户技术等，实现企业应用及电子商务的灵活部署与扩展，可以全面集成系统内部及外部各系统，既要保证系统满足现在的要求，又要适应未来技术的发展。

采用现代管理思想和理论，吸收国内外成功经验，帮助企业管理水平上一个新台阶。

1.3.3标准化和开放性

在总体设计、规划上符合国际先进的技术标准及国家有关信息化电厂建设要求和标准。

进行数据的整体规划，在此基础上建立一整套符合国际/国内/行业/企业标

准的编码体系，对数据进行编码和规范。

在数据库设计上严格遵循相关技术标准。

软硬件产品的选择必须坚持标准化和开放性原则，采用开放性体系结构；在应用软件开发中，遵循软件开发的规范要求。

遵循开放的设计思想，符合各种形式通讯标准及通用开发平台的接口标准，具有良好的可移植性、可扩展性、可维护性和互连性。

按照分层设计，实现软件模块化实现。

对于采用的软件模块化开发方式要满足：

一是系统结构分层，业务与数据分离；二是以统一服务接口规范为核心，使用开放标准；三是模块语意描述要形式化；四是提炼封装模块要规范化。

系统管理要用参数化方式设置，实现硬件设备、系统软件的配置、删减、扩充、端口等。

数据结构要符合国际标准、国家标准和电力行业标准，数据库的修改维护界面要简洁、实用、易操作。

1.3.4安全性和可靠性

系统建设遵循安全、保密的原则，系统对数据操作要实现对各级用户授权限制。

采用统一的用户认证，采用统一的用户、权限管理和控制、密码控制等多种

安全和保密措施。

为保证信息的安全性，对于安全性要求高的信息采取物理隔离和防泄露等手段，对一般内部网上的信息必须建立符合安全要求的防火墙、入侵检测、数字证书、防病毒、数据加密技术等，能够严格有效地防止外来非法用户入侵，能够避免遭受网络攻击，防止失密情况的发生，防止非法侵入带来的损失。

对重要的业务系统采取双机热备的方式，保证信息的实时备份。

对一般业务数据库则通过定期数据存储备份实现。

网络设计应尽可能避免单点故障发生，关键设备互连时，应充分考虑冗余备份。

系统安全机制的设计理念应基于平衡控制性与灵活性相结合，同时要求容易维护，给用户组设定安全模板使其很容易地接触特定的业务对象。

这个模板可以通过客户化控制用户所能接触的业务功能对象及相应数据。

系统设计中要具有容错和动态均衡，平台和应用软件尽量采用主流产品和成熟技术，降低系统的不稳定性。

1.3.5经济性和灵活性

充分考虑电厂的现有资源，尽力保护现行系统，新上系统要能最大限度地与原有网络和数据互连。

尽量减少技术风险和投资风险，在保障应用和发展的前提下，因厂因地合理规划电厂信息化系统。

系统的设计应具有应变能力，以适应未来变化的环境和需求。

在系统的体系构架和功能设计上，体现一定的灵活性，能够满足不同用户、不同情况下的使用需求。

并满足按步实施的要求，系统具有良好的可扩展性及可移植性。

系统采用模块化组件技术可以使得企业完全按照实用性的要求来配置应用模块，因此可以最大限度地满足购买效用。

产品的开放和易集成性可以最大限度降低客户化的工作量。

系统的分步实施能力可以最大限度地控制项目实施风险、节约投资。

1.4标准和依据

1.GB/T19001-2000质量管理体系要求

2.GB/T19000.3-2001 GB/T 19001在计算机软件开发、供应、安装和维护中的使用指南

3.《“九五”期间电力企业计算机管理优化与决策系统建设规范》，1997

4.《电力工业信息化工作九五规划和2010年发展纲要》，1998

5.《电力企业计算机管理优化与决策系统实用化验收导则（试行）》，中国电力信息中心，1998

6.《关于加强电力信息系统建设和管理的若干规定》，能源部信息中心，1992

7.《信息分类与代码设计》，能源部信息中心，1992

8.ANSI/IEEE472冲击电压承受能力导则

9.ANSI/IEEE488.1-1987可编程序设备的数字接口

10.ANSI/NEMAICS4-1993工业用接线板

11.ANSI/NEMAICS6-1993工业控制和系统附件

12.ANSI/NFPA70-2001国家电气规程

13.ANSI/NFPA8502多燃烧器锅炉炉膛防内爆和外爆

14.ANSI/NFPA85F制粉系统的安装及运行，美国电气和电子工程师（IEEE）

15.EIARS-232-C数据端设备与使用串行二进制数据进行数据交换的数据通讯设备之间的接口，美国仪器学会（ISA）

16.ISAIPIS68热电偶换算表

17.ISARP55.1数字处理计算机硬件测试，美国科学仪器制造商协会（SAMA）

18.SAMA PMS22.1 仪表和控制系统的功能图表示法，美国电气制造商协会

（NEMA）

19.UL1413-1999电视类设备用高压元件

20.ANSI/UL44-2002橡胶绝缘电线和电缆

21.电力部《“九五”期间计算机管理优化与决策系统建设规范》

22.电力部《电力行业计算机管理优化与决策系统总体设计规范》

23.电力部《全国电力计算机信息网络建设规划》

24.国标GB8567-1988《计算机软件产品开发文件编制指南》

25.国标GB/T8566-1995《信息技术软件生存期过程》

26.国标GB2887-1989《计算站场地技术条件》

27.国标GB6650-1986《计算机机房用活动地板技术条件》

28.国标GB8566-1988《计算机软件开发规范》

29.国标GB8567-1988《计算机软件产品开发文件编写指南》

30.国标GB9361-1988《计算站场地安全要求》

31.国标GB9385-1988《计算机软件需求说明编制指南》

32.国标GB9386-1988《计算机软件测试文件编写规范》中有关国标编码规范部分

33.DINENISO10007-1996质量管理.配置管理指南

34.国家机械电子工业部ZBNo.4009-1988《工业自动化仪表盘通用技术条件》

GB12056-1989idtISO6548《数据处理过程计算机系统和技术过程之间接口》

35.国家能源部1992年89号文件（附件）《大型火电机组仿真培训装置技术规范》

36.美国标准ANSI/ISAS77.20-1993《火电站仿真机的功能要求》

37.企业最新制造标准：

QB/44040027164-2000（Q/AFtech/S-1.1-2000）《火电站仿真机的制造标准》

38.GB4943-2001信息技术设备的安全

39.GB/T12504－90计算机软件配置管理计划规范

40.GB/T13702-92计算机软件分类与代码

41.GB/T14079－93软件工程术语

42.GB/T15629.3－1995中华人民共和国计算机信息安全保护条例

43.GB/T15532-1995计算机软件单元测试

44.GB2423 电工电子产品基本环境试验规程

45.GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范

46.GB/T50312-2000建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范

47.TIA/EIATSB-67无屏蔽双绞线UTP端到端系统功能检测标准

48.ISO/IEC11801国际标准组织结构化布线标准

49.ANSI/EIA/TIA-568-A大楼通信布线标准

50.DL5003-1991（2005）电力系统调度自动化设计技术规程

51.DL476-1992（2005）电力系统实时数据通信应用层协议

52.DL/T621-1997（2005）交流电气装置的接地

53.中华人民共和国国家经济和贸易委员会第30号令：

电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定，2002年6月8日

54.GB/T12504-90计算机软件质量保证计划规范

55.GB/T14394-93计算机软件可靠性和可维护性管理

56.GB/T14079-93软件维护指南

57.GB/T14085-93ISO8790-1987信息处理系统计算机系统配置图符号及约定

58.GB/T15853-1995软件支持环境

59.GB/T17859-1999计算机信息系统安全保护等级划分准则

60.GB/T 17678.1-1999 CAD电子光盘存储归档与档案管理要求（电子文档归档和档案管理部分）

61.GB/T10184-1988电站锅炉性能试验规程

62.GB/T8117-1987电站汽轮机热力性能验收试验规程

63.GB50168-92电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范

64.CECS81:

96工业计算机监控系统抗干扰技术规范

65.DL5009.1-2002电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）

66.DL5000-2000火力发电厂设计技术规程

67.DL/T5190.5-2004电力建设施工及验收技术规范第5部分：

热工自动化

68.DL/T467-2004电站磨煤机及制粉系统性能试验

69.DL/T701-1999火力发电厂热工自动化术语

70.HTTP超文本传输协议

71.IEEE802.X局域网标准美国电气和电子工程师协会（IEEE）

72.NEMA4室外标准面板保护系统美国电器制