21世紀信息技術的迅猛發展為中國電力帶來了的機遇和挑戰。在信息技術的驅動下，作為國家基礎設施產業的電力工業，本著“信息化帶動工業化，工業化促進信息化”的方針，正由傳統工業向高度集約化、高度知識化、高度技術化工業轉變，實現電力企業生產運營的現代化、電力管理的數字化，信息化已迫在眉睫。
　　
　　一、火電廠信息技術發展概況
　　
　　中國電力系統的信息化從20世紀60年代開始起步，那時主要集中在發電廠和變電站自動監測/監制方面。20世紀80至90年代開始進入電力系統專項業務應用，涉及電網調度自動化、電力負荷控制、計算機輔助設計、計算機仿真等系統的使用。20世紀90年代后，信息技術得到了進一步的綜合應用，以圖形為界面、網絡和數據庫為支撐的管理信息系統逐步在電力企業中推廣，計算機控制技術也在發電廠控制系統中得到了廣泛應用，電力行業信息化實現了跨躍式發展，信息技術的應用達到了的深度和廣度。
　　
　　雖然我國電力行業的信息化建設有了一定的規模，電力企業的網絡已普遍建立，但仍存在計算機應用系統的分散，信息無法共享的現象。
　　
　　二、數字化火電廠建設思路的探討
　　
　　2.1數字化管理
　　
　　數字化管理是指利用計算機、通信、網絡、人工智能等技術，量化管理對象與管理行為，實現計劃、組織、協調、服務、創新等職能的管理活動和管理方法的總稱。數字化管理有2層基本涵義：一是企業管理的活動是基于網絡實現的，企業的知識資源、信息資源和財富可數字化；二是運用量化管理技術來解決企業的管理問題，即管理的可計算性。
　　
　　2.2探討建設數字化火電廠
　　
　　通過對發電企業數字化管理的研究并結合公司實際情況,提出了按照2個平臺、3個管理區域的概念逐步建設數字化火電廠的初步想法。公司為大型發電企業，公司有8臺發電機組，總容量120萬kW。
　　
　　（1）兩個平臺。
　　
　　1）網絡平臺的建設及完善。公司網絡系統始建于1998年，采用的是主干100M快速以太網，中心交換機為BayAccelar1200。隨著網絡應用的日益擴大，網絡信息量迅速增加，大部分網絡設備達到了滿負荷，百兆骨干網已經形成瓶頸，嚴重制約了整個信息系統的發展。針對以上情況，公司于2002年下半年開始進行網絡改造。為了保證網絡的實用性、*性與一致性，在改造工程中，主干網絡升至1000M，100M到桌面。根據國家電力監管委員會2004年12月公布的《電力二次系統安全防護規定》的要求，建立了獨立的電力調度數據網。該網基于MPLSVPN技術、采用獨立網絡設備和物理通道組網，并與其他網絡實現物理隔離。由于火電廠存在個別辦公地點較分散，邊遠設備及邊遠值班點較多等問題，如污水泵房、換熱站及部分三產公司等；同時基于無線網絡方便靈活的特點，綜合考慮性價比后，于2003年10月架設了無線局域網，作為有線網絡的補充，用以解決信息孤島的問題。隨著網絡應用的逐步深入，生產區域的網絡安全問題日益重要，為進一步完善網絡管理，充分保證生產控制區域的安全，于2005年單獨隔離生產區域網絡，做為SIS網絡的基礎。SIS系統是由網絡通訊系統、服務器、工作站、存儲設備、網絡安全設備、接口設備、操作系統、數據庫系統等集成起來的一個獨立網絡，為實現SIS各項功能建立的一個網絡運行平臺。至此，公司所有信息點全部實現分類聯網，信息交換速度有了極大的提高，網絡運行安全可靠，為建設數字化發電廠搭建了穩固的網絡硬件平臺。
　　
　　2）數據庫平臺。發電廠是一個復雜的系統，從設計、建設到運行的每個階段，都密切相關又有不同的規律，所以數據庫平臺的選擇要統籌考慮。發電廠的數據信息主要分2大類，非實時數據和實時數據。非實時數據來自設計、建設及運行階段的辦公信息，包含以設計、竣工技術資料為對象的圖檔數據、項目管理過程中產生的工程質量、驗收結果、費用等文件和日常辦公數據。實時數據來自發電機組及其輔助控制系統，包含各種設備的開關量、模擬量及設備狀態等信息。針對火電廠信息數據分類的特點，建立了存儲實時數據的PI數據庫及存儲非實時數據的關系數據庫（SQL）。對來自生產現場的實時數據統一進入PI數據庫。PI是一套基于C/S的軟件應用平臺，是用于過程工業全廠信息集成的數據庫平臺。它能夠以數據原型的方式長期在線儲存所有的生產數據，滿足快速、地數據采集、存儲和顯示的要求。同時為下一步開發SIS系統提供了統一的數據庫平臺。對非實時數據，建立統一的SQL。同時通過PI-ODBC、PI-SDK等接口實現了PI與SQL的無縫連接，充分保證了數據的安全性和可靠性。
　　
　　（2）三個管理區域。
　　
　　1）生產控制區（DCS、RTU、FAG）。指生產過程的直接控制和數據采集的區域,包括機組DCS、水、煤、灰（渣、塵）等輔助控制系統及RTU、FAG等信息采集系統。該區直接提供生產設備的實時運行信息，是生產實時數據的原始來源。
　　
　　2）廠級監控區（SIS）。是基于PI實時數據庫平臺的發電廠的一種信息系統，用以整合電廠各機組、輔助車間的實時生產信息，并為運行管理提供基于優化分析的實時生產指導，是介于機、爐、電、熱等底區系統和管理信息系統之間的“管理控制中間件”。簡單說，SIS系統是實現DCS系統到管理信息系統MIS的橋梁，一般包括5大核心功能：過程監視、性能計算、優化分析和操作指導、事故診斷、負荷分配。它可以降低發電成本、提高安全系數，從而提高電廠的整體效益。SIS系統對于中國電力來說是一個嶄新的課題，目前大部分火電廠都持觀望態度。基于這種情況，公司一直積極收集多方資料，認真考察各種優化計算的數學模型及應用效果，力爭尋求*的解決方案。
　　
　　3）綜合管理區（MIS）。MIS的建設是一個形成系統的過程，但在開發過程中，許多出于局部利益的問題影響了系統的統一性。隨著企業的不斷發展，管理理念發生了變化，企業的管理信息系統也隨之改變。zui初的MIS系統僅僅是企業的一個管理業務的模擬，而現在的管理信息系統要對企業的生產和管理的全過程實施管理，包括：物資信息、管理信息以及資金信息等，它包括生產過程管理的優化、人才資源和資金的管理優化、物資資源的合理利用、成本核算等。同時根據企業的實際情況,對經營目標、生產目標和發展規劃提出管理要求，對整個企業形成閉環管理，尋求整體*管理。該區是建設數字化電廠的始點，也是終點。隨著公司現代化管理水平的提高，部分原有的信息應用系統已經不能適應公司發展的需要。根據發展規劃，我公司重新組織開發了管理信息系統，并對原有子系統進行了整合，包括：設備管理、物資管理、財務管理、人事管理、運行管理、班組管理、生產日報、計劃管理、圖庫管理等模塊，大大提高了公司的綜合管理水平，促進了企業新的機制的形成，真正把信息化建設與企業經濟效益緊密地在一起。
　　
　　三、在建設數字化火電廠過程中遇到的具體困難
　　
　　3.1設備級數字化問題
　　
　　由于受部分老機組自動化程度的限制，部分設備尤其是輔助設備的數字化水平有待提高。如各輔機的軸承振動、潤滑油溫、電度等數據均未能進入DCS，仍然靠人工定時測量并抄錄，無法滿足設備實時性能計算、故障診斷及狀態檢修的要求。
　　
　　解決方法：
　　
　　1）通過軟件接口（PIManualLogger）由相關專業運行人員定時將設備數據手工送入PI數據庫。逐漸發現該方法雖然可以暫時解決問題，但實時性差，不符合數字化電廠實時性能計算的要求。
　　
　　2）輔機系統作為一個單獨的控制系統，通過標準接口，直接將實時數據送入PI數據庫，避免了DCS過于復雜，又保證了小系統的簡單可靠及數字化控制。
　　
　　3.2運行優化技術的不成熟
　　
　　總體看，火電廠運行優化技術還不十分成熟。由于涉及設備較多，各電廠運行方式不同，優化指標不盡相同，優化目標值及修正系數的確定與個人經驗有很大關系，故尋求統一的優化算法有一定困難。另一方面，運行優化技術與廠級監控區域的建設水平相互制約，廠級監控系統的建設，可提供更為的在線試驗手段，從而推進運行優化技術的進步。
　　
　　3.3逐步實現現場總線控制系統的應用
　　
　　現場總線是用于過程自動化和制造自動化zui底層的現場設備或現場儀表互連的通信網絡,是現場通信網絡與控制系統的集成。其本質是全新的第5代自動控制系統，是開放式的控制網絡。
　　
　　現場總線系統有3大特點：1）全數字：現場級的測控設備都有各自的處理器、輸出全是串行的數字碼。2）全開放：以統一標準來規范系統部件的接口、外部連接和相互通信，實現即接即用；不同品牌的同類設備可互換，實現設備供應通用化。3）全分散：常規控制功能下移給智能化的現場級設備，實現*的分布式控制。由于我公司老機組及小容量機組較多，要部分或全面實現現場總線控制還需要進一步的全面論證。
　　
　　四、結束語
　　
　　數字化發電廠就是用*的信息技術和管理思想對發電廠全部管理活動進行規劃設計,使信息技術與工業技術、管理技術全面融合,從而實現管理的可計算性和數字化，達到提高企業綜合經濟效益、增強企業競爭力的目的。我公司正是基于以上認識，力爭通過*的管理思想、科學的管理方法來提升企業的綜合競爭力，與時俱進，全力打造數字化火電廠。