本发明属于火电厂的自动控制，涉及一种基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统。
背景技术：
1、各能源企业和协会在投入大量资源进行“智能电厂”建设的探索，并取得了显著的成绩。目前研究主要是对智慧电厂的概念、架构、体系、技术路线进行的研究，重点关注智慧数据、智慧运行的研究，对于智慧电厂建设在火力发电实际运行中面临的亟需解决问题研究不够深入具体。
2、由于近年来火电机组降本增效、节能环保压力较大，且火电机组常年深度调峰，运行监盘人员既需要实时监视和分析工艺参数，并根据参数变化及时调整操作以提升节能潜力，又需要关注节能环保小指标、系统设备安全以最大限度保证设备安全稳定运行。大型火电机组设备复杂、参数多、界面多，导致监盘压力大、劳动强度大，监盘人员的能力和经验将直接决定监盘质量。目前在智慧电厂建设中，如何提升火电机组效率、减轻监盘压力、提升监盘质量，成为亟需深入研究解决的问题。
3、目前智慧监盘系统主要有以下几种：
4、基于dcs的分级报警技术主要根据dcs系统本身具备的工艺参数超限报警、系统故障报警功能，再结合dcs算法块和画面组态功能，进行分级分类声光报警，提醒运行监盘人员，使报警更精准及时，对监盘人员操作提供参考。此方式利用现有dcs系统功能，投资少、可行性强，但功能较弱，只能通过报警功能提醒监盘人员，无法提供处理建议，一定程度减轻监盘人员工作量。
5、智能控制技术如智能燃烧优化、智能吹灰优化、智能脱销控制技术等新型控制技术广泛应用[8]，采用外挂可编程控制器（plc）的控制方式，该控制方式承担数据处理和智能计算功能，并将智能结果通过modbus/opc/总线等通信方式送入dcs再到执行器，以此实现智能控制。但是采用外挂方式后期想要优化比较困难，对电厂人员技能水平要求苛刻。
6、大数据分析的智能报警技术采用中转服务器将dcs侧的所有测点数据全部发送至大数据分析平台，通过数据建模对运行数据进行处理分析统计，得出预警信息，将预警信息通过中转服务器送人dcs内供监盘人员参考。但此方法将生产大区与管理大区相连接存在一定网络安全风险。建模过程需要专家进行分析维护，只能提供预警信息无法给出智能控制指令，需监盘人员根据预警信息再判断后进行异常处理，存在一定的局限性。
7、大数据智能控制一体化技术主要通过构建一体化平台体系，将现场设备连接至控制系统，经过高速通信控制站和安全防护装备软件将dcs数据传输至智能控制服务器。智能服务器通过数据采集、清洗、分类、建模计算将诊断信息、预警信息、健康信息及操作指导等信息显示，降低监盘人员的工作量和提高机组安全性和经济性。但是存在平台开发和后期维护难度大，算法建模和操盘经验提炼融合难度大，无法直接参与运行调整等问题。
8、目前智慧监盘技术大多基于外挂控制器实现，并且不同控制器之间难以实现数据协同共享，整个项目的实施需要大量专业技能强和经验丰富的专家进行实施，每次实施必须在机组停运时进行，项目实施周期长。后期工况变化或机组改造还需专家进行优化调试，成本较高。如何利用现有资源在较小成本、较短时间，电厂人员即可独立实施优化的前提下构建智慧监盘系统，并成功应用于实际中，探索出切合电厂实际的智慧监盘系统是当前智慧电厂建设需要解决的难题。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本发明提供一种基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统。提出智慧监盘的整体架构，通过智能报警、自动调整、异常自动处理三大模块构建，形成异常分类分级报警提醒、参数自动调整优化、小指标精准控制、重要异常自动干预处理的智慧监盘系统。实现监盘工作人机结合，降低监盘人员的压力和劳动强度，提升监盘质量，减少检修维护工作量，提高电厂智能化水平。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统，其组成包括：现场设备层、基础控制层和精确控制层；
4、所述的现场设备层收集现场设备状态信息传输至所述的基础控制层的dcs系统；
5、所述的精确控制层内嵌至所述的基础控制层的dcs系统内部，接受现场数据根据制定逻辑策略发出指令至现场执行机构，形成闭环控制。
6、所述的基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统，所述的基础控制层由dcs系统组成，dcs网络设备连接现场设备层，并通过专用接口机和网闸与sis系统连接，将dcs数据实时传输至sis系统。
7、所述的基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统，所述的精确控制层内嵌至所述的基础控制层的dcs系统内部，包括智能报警模块、自动控制模块和事故自动处理模块。
8、所述的基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统，所述的智能报警模块包含一级报警、二级报警、预报警三个部分，用于提升监盘人员监盘效率。
9、所述的基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统，所述的自动控制模块包括协调自动控制模块、主再热汽温自动调节模块、工业蒸汽自动调节模块、so2自动控制模块和一键制水模块。
10、所述的基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统，所述的事故自动处理模块主要包含断煤自动处理模块、自动投油稳燃模块、给水异常自动处理模块和风机动叶异常处理模块，用于提升监盘人员事故处理效率和减少事故处理操作不当。
11、有益效果
12、1.本发明可实现集控运行人员单人监盘，大大降低了检修维护工作量。多次避免断煤造成的异常事故，成功预警现场油系统泄露2次，实现深度调峰至15%安全稳定运行。
13、2.本发明智慧监盘实施后缺陷数量下降30%，机组运行稳定性大幅提高，未发生机组非停及一类障碍。智慧监盘系统中so2自动控制模块实现了so2自动控制，浆液循环泵自动启停，确保环保参数在控制要求范围内。通过报警和智能控制确保了未发生任何环保超标事件。
14、3.本发明通过智慧监盘系统中工业蒸汽自动控制、供热自动控制、so2自动控制、循泵冬季双机一泵联锁控制、供热模式下协调控制，使厂用电率下降0.5%，发电煤耗下降1.5g/kw.h。通过智能报警、自动联锁、自动控制、事故自动处理模块的构建，实现设备异常提前、及早发现，完成断煤自动处理、自动投油稳燃、给水异常自动处理等常见事故处理，大大提高设备的可靠性。对比其他智能监盘系统或外挂类型智能监盘系统。
15、4.本发明仅利用现有dcs系统资源且全部由本厂技术人员完成实施，节约硬件成本100万元，节约人力资源成本50万元以上。
1.一种基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统，其特征是：其组成包括：现场设备层、基础控制层和精确控制层；
2.根据权利要求1所述的基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统，其特征是：
3.根据权利要求2所述的基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统，其特征是：所述的精确控制层内嵌至所述的基础控制层的dcs系统内部，包括智能报警模块、自动控制模块和事故自动处理模块。
4.根据权利要求3所述的基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统，其特征是：所述的智能报警模块包含一级报警、二级报警、预报警三个部分，用于提升监盘人员监盘效率。
5.根据权利要求3所述的基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统，其特征是：所述的自动控制模块包括协调自动控制模块、主再热汽温自动调节模块、工业蒸汽自动调节模块、so2自动控制模块和一键制水模块。
6.根据权利要求3所述的基于dcs系统的火电厂智慧监盘系统，其特征是：所述的事故自动处理模块主要包含断煤自动处理模块、自动投油稳燃模块、给水异常自动处理模块和风机动叶异常处理模块，用于提升监盘人员事故处理效率和减少事故处理操作不当。
