一种基于安全监管需求的统一融合子站系统

技术领域

本发明涉及电厂子站控制技术领域，尤其涉及一种基于安全监管需求的统一融合子站系统。

背景技术

随着风电、光伏等新能源装机规模迅速发展，高电压等级的交直流输电等陆续大规模接入和我国自由电力市场改革的进一步深化，常规火力发电厂将面临巨大的市场压力，同时煤电机组作为电力系统“稳定器”的作用更加显著，需要在调峰辅助服务市场与电力现货市场中发挥更大作用，不断结合数字精细化管理与调节性能来提升经济效益。

目前电厂内在线监测平台包括集团公司实时监管平台、热电联产在线监测平台、厂网互通平台数据交互系统、烟气环保在线监测平台、涉网性能在线监测平台等，数量繁多，维护麻烦，这些在线监测平台分批次分部门独立建设，造成了厂内数量繁多的信息子站，给检修和运行人员造成极大的负担，若遇到实施不规范和不可靠的子站，会严重影响机组安全运行，而且电厂多配备不同厂家、设备、软件的系统子站，数据重复采集，设备故障率高，厂家技术服务、电厂技术业务水平参差不齐，设备维护和备件储备费用较高，故而安全性的保障作用有待提升。

为解决上述问题，提出了一种基于安全监管需求的统一融合子站系统。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于安全监管需求的统一融合子站系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于安全监管需求的统一融合子站系统，包括：

系统中心模块，伴随电厂机组电源的启动进行实时性运动，在客户端人工操控下向各次级模块传递不同类型的控制信号；

云端数据处理模块，接收系统中心模块发出的云端信息调取信号，对实时天气、风向以及光照强度等信息进行信号转化并反馈；

安全信息比对模块，对云端数据处理模块反馈至系统中心模块的自然总能的转化信号进行接收和比对，同时对机组传递具有伴随性变化的最低功耗运行信号，并对机组在不同调峰下运行参数进行安全系数比对；

异常报警模块，接收安全信息比对模块中经由转化的异常报警信号，对显示区域进行声光报警工序，并将故障区域信息反馈至系统中心模块在客户端进行显示；

系统安全防御模块，接收系统中心模块的启动信号并伴随系统中心模块的启动而实时启动，并对外部危险控制信号和病毒信号进行拦截和清除。

优选地，所述系统中心模块通过统一规划的DCS通讯接口，采集所有需要的DCS数据，建立统一的安全接口，并将热电机组在线监测系统和机组性能实时在线跟踪系统两台子站功能合并，通过独立的系统中心通信终端把数据处理后发送至系统中心模块的客户端。

优选地，所述云端数据处理模块包括天气信息调取单元、风能信息调取单元以及水动能信息调取单元；

所述天气信息调取单元，接收云端发出的气候查看信号，对查看点的天气信息进行实时反馈，同时开始结合周边天气情况进行24小时天气预测并将预测信号传递至系统中心模块；

所述风能信息调取单元，接收云端发出的风能计算信号，使风机传感器将检测的风机转速信号传递至云端进行功率计算；

所述水动能信息调取单元，接收云端发出的光能信息调取信号，使光伏传感器将光伏功率信息反馈至云端进行存储比对。

优选地，所述安全信息比对模块包括能量比对单元和机组运行信息比对单元，所述能量比对单元接收经由系统中心模块转化后自然总能信号，同时进行比对；

E

E

其中，E

优选地，所述机组运行信息比对单元在机组进行运行的不同调峰区间向机组传递运行检测信号，运行机组接收运行检测信号后将主汽压力、主汽温度、再热汽温、炉膛负压、汽包水位等主要机组运行参数反馈至机组运行信息比对单元；

当参数超出正常运行阀值时，机组继续工作，当参数超出正常阀值时，将异常信号传递至安全信息比对模块转化为异常报警信号。

优选地，所述异常报警模块接收到异常报警信号后开始根据反馈信号区域传递声光报警信号，单片机接收到声光报警信号在P1.0端口开始输出一个低电平，从而使得三级管导通，从而驱动蜂鸣器和发光二极管进行声光报警工作。

优选地，所述系统安全防御模块伴随系统中心模块进行启动，所述系统安全防御模块包括外部危险控制信号检测与隔离单元、内部病毒信号清理单元以及实时漏洞修复单元；

所述外部危险控制信号检测与隔离单元，对外部信号进行数据检测以及病毒查杀，当存有危险控制信号时对控制进行隔离；

所述内部病毒信号清理单元，对内部存储信息以及各模块的信号接收端进行数据调取工序，在检测至携带病毒的数据信号时进行信号粉碎；

所述实时漏洞修复单元，检测系统运行时的信号传递与接收的反应速率，对异常端进行信号漏洞检查，若检测至存有漏洞向系统中心模块发送漏洞修复信号。

优选地，系统中心模块的实时数据库容量最大为100000DB，管理模块可以管理和配置系统内设备和测点信息，实现在线展示系统状态和故障诊断。

相比现有技术，本发明的有益效果为：

1、本发明以发电过程中的自动化、信息化、标准化为基础，以管控一体化、大数据、云计算、物联网为平台，通过研制相应的计算机通信设备和信息安全设备，扩展各种现有子站和智能决策软件，实现在线监测平台统一融合子站和智能运行和先进控制，利用信息一体化检测管理降低了人力消耗的同时达到了更为安全的监管功能。

2、本发明采取理论联系实际的研究方法，通过设计数据库架构，建设基于安全互认的统一数据接口装置，实现了对大部分采集数据的实时采集和外送。

3、本发明通过对设备安全性的检测数据和依托数据提供对标评价、统计分析等功能，结合对辅机的性能参数进行监控分析，建立各设备运行值与负荷的函数关系，对机组主辅机偏离设计值或日前运行正常值的状况充分研判，实现设备性能细微变化的及时确定，从而对设备运行情况与性能问题进行及时诊断和反馈，保障了设备运行的稳定性和出现故障后的及时处理性。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于安全监管需求的统一融合子站系统的系统模块示意图；

图2为本发明提出的一种基于安全监管需求的统一融合子站系统的云端数据处理模块信号传递示意图；

图3为本发明提出的一种基于安全监管需求的统一融合子站系统的声光报警器电路原理图；

图4为本发明提出的一种基于安全监管需求的统一融合子站系统的实施步骤示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种基于安全监管需求的统一融合子站系统，包括：

系统中心模块，伴随电厂机组电源的启动进行实时性运动，在客户端人工操控下向各次级模块传递不同类型的控制信号；

云端数据处理模块，接收系统中心模块发出的云端信息调取信号，对实时天气、风向以及光照强度等信息进行信号转化并反馈；

安全信息比对模块，对云端数据处理模块反馈至系统中心模块的自然总能的转化信号进行接收和比对，同时对机组传递具有伴随性变化的最低功耗运行信号，并对机组在不同调峰下运行参数进行安全系数比对；

异常报警模块，接收安全信息比对模块中经由转化的异常报警信号，对显示区域进行声光报警工序，并将故障区域信息反馈至系统中心模块在客户端进行显示；

系统安全防御模块，接收系统中心模块的启动信号并伴随系统中心模块的启动而实时启动，并对外部危险控制信号和病毒信号进行拦截和清除。

进一步进行详述：系统中心模块通过统一规划的DCS通讯接口，采集所有需要的DCS数据，建立统一的安全接口，并将热电机组在线监测系统和机组性能实时在线跟踪系统两台子站功能合并，通过独立的系统中心通信终端把数据处理后发送至系统中心模块的客户端。

进一步进行详述：云端数据处理模块包括天气信息调取单元、风能信息调取单元以及水动能信息调取单元；

天气信息调取单元，接收云端发出的气候查看信号，对查看点的天气信息进行实时反馈，同时开始结合周边天气情况进行24小时天气预测并将预测信号传递至系统中心模块；

风能信息调取单元，接收云端发出的风能计算信号，使风机传感器将检测的风机转速信号传递至云端进行功率计算；

水动能信息调取单元，接收云端发出的光能信息调取信号，使光伏传感器将光伏功率信息反馈至云端进行存储比对。

进一步进行详述：安全信息比对模块包括能量比对单元和机组运行信息比对单元，能量比对单元接收经由系统中心模块转化后自然总能信号，同时进行比对；

E

E

其中，E

进一步进行详述：机组运行信息比对单元在机组进行运行的不同调峰区间向机组传递运行检测信号，运行机组接收运行检测信号后将主汽压力、主汽温度、再热汽温、炉膛负压、汽包水位等主要机组运行参数反馈至机组运行信息比对单元；

当参数超出正常运行阀值时，机组继续工作，当参数超出正常阀值时，将异常信号传递至安全信息比对模块转化为异常报警信号。

进一步进行详述：异常报警模块接收到异常报警信号后开始根据反馈信号区域传递声光报警信号，单片机接收到声光报警信号在P1.0端口开始输出一个低电平，从而使得三级管导通，从而驱动蜂鸣器和发光二极管进行声光报警工作。

进一步进行详述：系统安全防御模块伴随系统中心模块进行启动，系统安全防御模块包括外部危险控制信号检测与隔离单元、内部病毒信号清理单元以及实时漏洞修复单元；

外部危险控制信号检测与隔离单元，对外部信号进行数据检测以及病毒查杀，当存有危险控制信号时对控制进行隔离；

内部病毒信号清理单元，对内部存储信息以及各模块的信号接收端进行数据调取工序，在检测至携带病毒的数据信号时进行信号粉碎；

实时漏洞修复单元，检测系统运行时的信号传递与接收的反应速率，对异常端进行信号漏洞检查，若检测至存有漏洞向系统中心模块发送漏洞修复信号。

进一步进行详述：系统中心模块的实时数据库容量最大为100000DB，管理模块可以管理和配置系统内设备和测点信息，实现在线展示系统状态和故障诊断。

本发明通过下文进行阐述：

本发明中采用的DCS系统是一个融计算机、网络、数据库和自动控制技术为一体的工业自动化产品，可以完全实现控制与信息一体化设计，具有开放式结构和良好的硬件兼容性和软件的可扩展性，实现分散控制和过程自动化控制和信息监视与管理；

根据图1和图2可知，当机组进行工作时，电厂机组电源开始进行启动，机组开始进行运行，此时系统中心模块向云端数据处理模块发送云端信息调取信号，云端数据处理模块开始对实时天气、风向以及光照强度等信息进行信号转化并反馈；

反馈至系统中心模块的自然总能信息信号经由转化传递至安全信息比对模块中，此时系统内部根据自然总能和需求总电能进行数据比对，从而使得机组能够根据情况进行适应性工作，同时的，机组在不同调峰下运行参数进行安全系数比对，运行机组接收运行检测信号后将主汽压力、主汽温度、再热汽温、炉膛负压、汽包水位等主要机组运行参数反馈至机组运行信息比对单元中，当参数超出正常运行阀值时，机组继续工作，当参数超出正常阀值时，将异常信号传递至安全信息比对模块转化为异常报警信号；

根据图3可知，此时异常报警模块接收安全信息比对模块中转化的异常报警信号，对显示区域进行声光报警工序，发光二极管和蜂鸣器开始进行报警，同时异常报警模块将故障区域信息反馈至系统中心模块在客户端进行显示。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。