[发明专利]一种用于火电机组的机组协调控制优化系统及方法

权利要求书

1.一种用于火电机组的机组协调控制优化系统，其特征在于包括：硬件系统以及软件系统，其中所述硬件系统包括冗余结构的计算服务器、冗余结构的交换机和组态监视站；所述冗余结构的计算服务器包括多台计算服务器以及OPC服务器，所述计算服务器外部设置控制器、操作员站、DMN-Router以及隔离网闸；所述软件系统包括由监控层和运算服务层组成的两层结构，所述监控层用于完成显示、操作、系统管理的功能，所述运算服务层完成数据通讯、数据处理、自动控制、历史数据存储的功能。

2.根据权利要求1所述的一种用于火电机组的机组协调控制优化系统，其特征在于包括：所述计算服务器能与不同的自动化系统相连接，能够根据统一的接口与不同自动化系统通信，所述接口为API函数、OPC接口、TDI接口、以太网、RS-232或RS-485通讯接口，所述计算服务器通过两台工作于不同网段的交换机与上位连接，实现文件下装、指令下发、信息广播、在线调试功能，且上述通讯是双网段冗余的，主从计算服务器通过RS-232串口实现心跳信号的传输，下位计算服务器依据接收到的心跳信号识别自身身份为主站或从站、判定从站是否存在；所述计算服务器通过RS-485串口与现场DCS、传感器、执行器相连，计算服务器通过以太网与MOXA卡硬接线卡件通讯；所述计算服务器通过VGA接口连接调试终端。

3.根据权利要求1所述的一种用于火电机组的机组协调控制优化系统，其特征在于所述用于火电机组的机组协调控制优化系统与原有自动化系统的连接方式包括：OPC方式、平台专用的API函数方式或TDI方式。

4.根据权利要求1所述的一种用于火电机组的机组协调控制优化系统，其特征在于所述软件系统中的软件包括：

a)系统管理软件

该软件作为一个系统访问的门户程序，始终运行于监控层电脑中，完成用户管理、任务调度、控制功能操作及系统时间管理功能，负责对控制器实时数据的采集、分类、存储，收集下位及上位各站的启停状态，并通过共享内存供组态监视站的其他程序使用，还有用户管理、启动其他程序、对控制器操作及系统对时功能；

b)数据库组态软件

所述数据库组态软件生成的数据库保存为两种形式，一种是需要下装到主控制器中的，另一种是是监控层的其他软件需要的；通过将数据库组态软件定义的主控制器数据库下装到主控制器中；

c)算法组态软件

符合IEC61131－3标准编程语言的控制算法组态软件包采用标准的功能块图(FBD)语言实现控制策略组态，所述控制策略组态软件具有丰富的算法模块，包括适用于火电机组控制的功能块，通过选择算法模块和连线能方便地组成复杂的控制策略，能够进行编译，自动检查组态中的错误，可以在线调试和在线修改参数，便于工程师处理问题；

d)趋势显示软件

趋势软件包括实时趋势和历史趋势，趋势是多文档程序，每个文档即是一个趋势组，可以显示多条实时曲线，并可保存为相应文件，能够方便的进行趋势组的定义，包括曲线连接的数据点，上下量程，坐标轴、趋势时间范围，曲线颜色，能够灵活的进行数值轴操作，进行放大、压缩，每个历史趋势组可以定义多个历史数据点，并能够进行翻页、左移、右移、时间压缩、拉伸操作；

e)计算服务软件

用于完成数据处理、控制任务调度、实时数据传输、控制指令处理任务，计算服务软件采用多功能组设计模式，将不同的应用置于各自的功能组，避免互相之间发生干扰，平台的全部输入输出变量设计在同一功能组中，保持数据通讯接口的全局一致性。计算服务器应采用主备冗余设计；实施协调控制优化系统中的神经网络、预测控制、自抗扰控制器算法，具有高效性和实时运算性能，具备常规的手自动切换、自动跟踪、前馈输入等引脚端，模型优化参数、控制器参数输入窗口及相应功能；

f)历史数据库软件

历史数据的存储与处理采用组织硬盘文件的形式，历史数据库在专门的历史数据站运行。历史数据库应由以下几部分组成：周期记录：所有进入系统数据库的点均进入历史数据库，记录每秒点的变化。追忆记录；记录某个事件发生前后，指定时间内的数据变化；孤立事件记录：报警记录、记录系统数据库中标明需存盘的报警记录，每个月一个记录文件，历史数据库设计在计算服务站运行，所有进入系统数据库的点均进入历史数据库，记录每秒点的变化；

g)数据接口软件

开发一体化平台对外的统一数据接口，完成平台与外部系统的数据交互功能。