楊明花，包建漢

（浙江浙能溫州發(fā)電有限公司，浙江 溫州 325602）

0 引言

隨著大容量、超臨界發(fā)電機組的不斷投運，熱工自動化系統(tǒng)（簡稱為熱控）的測量儀表與控制設(shè)備應(yīng)用范圍不斷擴展，覆蓋著發(fā)電廠的各個角落，其可靠性對機組安全經(jīng)濟運行和電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響愈來愈突出。熱控系統(tǒng)的設(shè)備選型、控制邏輯設(shè)計、安裝調(diào)試、運行維護中存在的隱患，如不能及時發(fā)現(xiàn)與排除，隨時都有可能引起熱控保護系統(tǒng)的誤動或機組跳閘。因此除了按規(guī)程DL/T774規(guī)程[1]規(guī)范性地進行檢修維護外，做好熱控系統(tǒng)各階段、全過程質(zhì)量監(jiān)督與可靠性評估，盡早發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)和設(shè)備中問題予以解決，以提高熱控系統(tǒng)與設(shè)備運行可靠性，已發(fā)展成為電力建設(shè)和電力生產(chǎn)中至關(guān)重要的工作。

在此情況下，電力行業(yè)發(fā)布了DL/T261《火力發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)可靠性評估技術(shù)導則》標準[2]。該標準強調(diào)了控制系統(tǒng)設(shè)備重要性分類、可靠性評級、故障分類與分級的管理辦法、技術(shù)評估程序、過程評估項目內(nèi)容和技術(shù)要求，為開展熱控系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、運行檢修維護和管理工作的可靠性技術(shù)評估，推動熱控系統(tǒng)可靠性過程控制的科學化、規(guī)范化、精細化管理，提供統(tǒng)一的依據(jù)和指導。為使DL/T261標準的內(nèi)涵落實到實處，避免熱控系統(tǒng)可靠性評估和巡檢工作中，由于工作人員的經(jīng)驗、水平和考慮問題全面性的差別，使評估內(nèi)容或結(jié)果存在隨意性。溫州電廠申報了浙江能源集團項目，進行了《熱控系統(tǒng)全過程可靠性評估平臺》的研究與開發(fā)，為提高熱控系統(tǒng)可靠性，減少因熱控原因引起的機組跳閘事件，穩(wěn)定電網(wǎng)運行，提供了一種實用手段。

1 項目研究與開發(fā)方案

1.1 項目研發(fā)目標

由于熱控系統(tǒng)過程可靠性評估平臺，覆蓋機組熱控系統(tǒng)的配置設(shè)計、基建安裝調(diào)試和運行檢修維修及技術(shù)管理的全過程，評估內(nèi)容錯綜復雜，為保證研發(fā)的平臺軟件具有實用性，經(jīng)過對發(fā)電廠熱工評估、監(jiān)督管理工作 和巡檢工作開展情況的調(diào)研，項目人員經(jīng)過多次專題研究，最后確定了評估平臺研發(fā)3項目標：

1）系統(tǒng)開發(fā)針對熱控系統(tǒng)的設(shè)計、基建、生產(chǎn)過程3個階段，每階段評估流程包括評估申請、計劃方案生成、方案實施、報告生成、評估后續(xù)問題解決指導意見等。

2）被評估電廠可以采取自評，也可以直接委托具有相應(yīng)資質(zhì)的評估組織或機構(gòu)來評測，基本評估流程為：評估申請、計劃、實施、報告生成、發(fā)現(xiàn)問題處理。

3）現(xiàn)場評估終端與上微機溶于一體，可靠性評估采用手持終端在現(xiàn)場評估和打分，取消傳統(tǒng)紙質(zhì)方式，評估終端連接電腦，自動上傳與下載數(shù)據(jù)并自動生成評估報告。通過統(tǒng)一管理評估模型和評估數(shù)據(jù)，提高現(xiàn)場評估的規(guī)范性和效率、監(jiān)督管理的實效性。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖Fig.1 Systems network architecture diagram

圖2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖Fig.2 System business fl ow diagram

1.2 項目總體設(shè)計方案

項目專業(yè)人員以DL/T261《火力發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)可靠性評估技術(shù)導則》標準為依據(jù)，結(jié)合發(fā)電廠熱控技術(shù)管理的經(jīng)驗，對可靠性評估軟件平臺做了詳細的需求分析，開發(fā)平臺的選擇，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定，具體內(nèi)容概述如下：

1.2.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

可靠性評估軟件平臺的采用B/S網(wǎng)站架構(gòu)，原則性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下所示，在Web端采用了AJAX技術(shù)和JQuery框架，與傳統(tǒng)的網(wǎng)頁相比，用戶在操作過程中具有更好的交互性和更高的用戶體驗度。

在電廠內(nèi)網(wǎng)，主要有服務(wù)器、無線路由器和手持終端。手持終端通過WIFI連接無線路由器，從而可以在內(nèi)網(wǎng)中訪問服務(wù)器，實現(xiàn)下載和上傳數(shù)據(jù)的功能。

在電廠外網(wǎng)，有一臺臨時的維護電腦通過VPN登錄到電廠內(nèi)網(wǎng)，實現(xiàn)對服務(wù)器的遠程維護。在電廠實際使用過程中，不需要臨時維護電腦的存在。

1.2.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

根據(jù)DL/T261標準提出的評估過程程序要求和電廠技術(shù)日常技術(shù)管理經(jīng)驗，可靠性評估軟件平臺設(shè)計了基本業(yè)務(wù)流程圖2。其中：

1）評估申請

評估申請，設(shè)計和基建階段評估由電力建設(shè)單位提出，生產(chǎn)過程評估由業(yè)主單位提出；用戶填寫評估申請時，選擇評估階段（設(shè)計階段、基建階段、生產(chǎn)階段或全過程評估）；選擇評估范圍（主廠房范圍評估和全廠范圍評估）；提出評估要求（專業(yè)、方法、目標和試驗對象）。

2）評估方案制訂

主管評估組織應(yīng)根據(jù)評估申請，在評估方案中，給出評估計劃，評估目的與任務(wù)描述；提出評估環(huán)境要求，包括先決條件（評估時的系統(tǒng)或設(shè)備運行狀態(tài)條件要求）、限制條件（評估過程中限制運行的條件，如投入備用設(shè)備或安全系統(tǒng)等）、特別注意事項（如信號的強制或拆除，環(huán)境條件等）、評估資料（列出所需要查閱的評估資料，如圖紙、技術(shù)規(guī)格書、設(shè)備故障記錄等）、試驗儀器與人員（完成工作所需要的專用試驗設(shè)備、標準儀器、工具和電廠人員配合要求）；列出完成評估工作的內(nèi)容、步驟、方法與標準和評估過程時間，計劃達到的評估結(jié)果形式，提供評估項目人員結(jié)構(gòu)和職責分工等。

3）評估方案實施

評估過程中，采用試驗法評估，進行現(xiàn)場排查、指標抽測和試驗、參數(shù)和曲線分析、人員技能水平模考；采用解析法評估，進行資料查看、風險分析、安全性評估；采用座談形式，進行問題討論和處理措施交流。

4）評估結(jié)果

現(xiàn)場終端的評估記錄，連接上微機后自動生成評估報告，對評估過程中的問題自動分類列表：

嚴重隱患項（危及機組安全、環(huán)保的問題和有可能造成設(shè)備一級故障的缺陷）。

重要隱患項（影響機組經(jīng)濟運行，有可能引發(fā)設(shè)備二級故障的缺陷）。

一般隱患項（不影響機組安全經(jīng)濟運行，但有可能發(fā)展為二級故障或一級故障的缺陷）。

針對問題列表，在與電廠專業(yè)人員充分討論的基礎(chǔ)上，根據(jù)本專業(yè)的有關(guān)標準和規(guī)程、結(jié)合先進的可靠性管理理念和專家經(jīng)驗，給出有針對性、可操作性的整改建議：

嚴重隱患項除了“限時整改”意見以外，應(yīng)給出防止隱患擴大的有效措施。

重要隱患項除了“適時整改”意見以外應(yīng)給出具體整改方案或意見。

一般隱患應(yīng)提供處理建議和防止隱患擴大的技術(shù)措施。

可靠性評估軟件平臺采用Mybase數(shù)據(jù)庫，該平臺軟件的主要模塊見圖3。

圖3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.3 System structure diagram

圖4 系統(tǒng)功能框圖Fig.4 System functional block diagram

2 可靠性評估軟件平臺主要功能

2.1 平臺系統(tǒng)柜圖

根據(jù)DL/T261《火力發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)可靠性技術(shù)評估導則》要求，組合軟件開發(fā)的經(jīng)驗，研究了軟件平臺可靠性評估模型及其評估方法，其中評估模型主要包括熱控設(shè)備與系統(tǒng)評價模型（包括控制系統(tǒng)配置可靠性、控制系統(tǒng)性能與應(yīng)用功能、獨立控制裝置、電源、氣源和公用系統(tǒng)、現(xiàn)場設(shè)備安裝維修、控制系統(tǒng)運行、技術(shù)管理可靠性）；相關(guān)的評估方法，主要包括設(shè)備及系統(tǒng)的分值和權(quán)重研究、一二次設(shè)備的可靠性評價方法研究、典型DCS的可靠性評估方法研究、亞臨界機組和超亞臨界機組的可靠性評估方法研究。

根據(jù)上述可靠性評估模型及其方法的研究成果，開發(fā)的熱控系統(tǒng)過程可靠性評估平臺軟件，用于機組熱控自動化系統(tǒng)可靠性評價（包括熱控系統(tǒng)可靠性配置、基建階段技術(shù)評估、生產(chǎn)階段技術(shù)評估），其系統(tǒng)功能框圖如圖5所示。

2.2 平臺特點

熱控系統(tǒng)過程可靠性評估平臺軟件開發(fā)選用體系結(jié)構(gòu)以B/S結(jié)構(gòu)為主。數(shù)據(jù)庫采用Mybase，手持硬件選型選用市場流行手機桌面應(yīng)用方式，符合工業(yè)級應(yīng)用，耐摔、耐臟。

整個可靠性評估平臺軟件覆蓋了機組熱控系統(tǒng)配置設(shè)計、基建安裝調(diào)試、運行檢修維修及技術(shù)管理全過程，實現(xiàn)了評估工作的申請、審核評估等相關(guān)資料的填寫與確認；根據(jù)要求可選擇自評、外評功能；可分別選擇設(shè)計評估、基建評估、運行評估、安全評價、監(jiān)督評估等或全過程評估，給出分析法的定性分析標準和試驗法的定量分析標準，形成評估方案并通過審核；將審核后的評估方案下載到手持終端進行現(xiàn)場評估；現(xiàn)場評估記錄后，連接電腦可自動生成評估報告，給出評估問題處理的指導意見。

可靠性評估平臺軟件采用終端到現(xiàn)場評估和打分，取消傳統(tǒng)的紙質(zhì)打分方式，評估后終端連電腦，自動上傳與下載數(shù)據(jù)并形成評估報告。提高了現(xiàn)場評估的效率和精確度。

該平臺軟件在Web端采用了AJAX技術(shù)和JQuery框架，與傳統(tǒng)的網(wǎng)頁相比，用戶在操作過程中具有更好的交互性和更高的用戶體驗度。Android終端遵循了標準的官方界面設(shè)計原則，用戶無須培訓即可從其他應(yīng)用的使用習慣中無縫切換到本系統(tǒng)。

3 結(jié)束語

熱控系統(tǒng)可靠性評估平臺軟件項目實施完成后，電廠規(guī)范地開展熱工系統(tǒng)可靠性評估工作，提高了技術(shù)監(jiān)督工作的實效性，及時發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)中存在的一些隱患，通過采取預控措施、邏輯優(yōu)化和技改予以消除，為提高熱控系統(tǒng)可靠性提供了一種實用手段。

[1]孫長生,朱北恒等.DL/T774-2004《火力發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)檢修運行維護規(guī)程》[S]國家能源局,2004.

[2]孫長生,朱北恒等.DL/T261-2012《火力發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)可靠性評估技術(shù)導則》[S]國家能源局,2012.