减少误报警提高效率

能源参考2007.08关注减少误报警提高效率【《电力工程杂志》汤姆·苏达斯克（TomSzudajski），英维思(Invensys)和迈克尔·赫尔（MichaelHull）2007年7月文章】报警管理使得操作员更专注电厂的运行，但并未降低其对严重问题的响应能力。这是金山电厂（KingHillPowerPlant）燃用湿煤的某天。尽管伴随着每台磨煤机和给煤机跳闸的警报传来，操作员仍致力于保持磨煤机的运转。操作员一次又一次地将磨煤机投入运行，并尽最大的努力保持升负荷。但是，操作人员没有注意到，众多磨煤机中的一台已经高温运作，它已经报警工作好几个小时了。但有人注意到的时候，轴已经被损坏，将造成长时间、代价巨大的强制停机。金山电厂并不是一座真正的电厂，这个事故也没有真正发生。但是，电厂操作人员每天都面临着类似的情况，结果可能比这里描述的这次事故更为严重。当模拟控制系统技术在电力生产行业普遍应用的时候，高优先级报警被单独窗口所代替。这使得注意不到警报变得很困难。由于每一个窗口对应一个报警器，设备运转技术和操作人员不得不确定优先级以决定哪些报警需要一直监控。电厂计算机和数字控制系统的出现使得提供和配置多个报警变得更加容易，多个报警经常出现在同一个窗口。如果报警处理紧急情况在电力行业获得成功，那么改良的警报装置将大受欢迎。在那瓦荷发电站（NavajoGeneratingStation）的控制室，操作人员正在监视I/A系列分布式控制系统的报警。但是随着各种限制的增加，警报成指数增加。尽管控制系统置换过程中，工程人员尽力地把警报区分优先次序，但是由于电厂工程师想使操作人员对每种可能的情况都给与足够的重视，致使太多警报被设定为比实际需要高的优先级。过程控制工业意识到了这种数据超载以及数据超载对电力公司的意义。过去在几类连续程序工业发生的几次事故已经证实了警报超载的不幸后果。为了解决这一问题，英维思(Invensys)创造了一种警报管理方法，这一方法分为四部：评估、设计、实施和最优化。这个方法包括评估根源以有效地解决以前的众多严重问题，比如警报“喋喋不休”。挑战在亚利桑那州的全国第三大公有发电企业——盐河工程(SRP)，数字控制系统技术所带来的越来越多的警报似乎变得越来越没用。操作人员认识到在造成严重的后果之前，必须做一些事情。尽管很多警报对于电厂的安全和经济运行起主办单位：中国电力企业联合会国际合作部编辑出版：《能源参考》编辑部通信地址：河北保定市高新技术开发区复兴路118号科技楼A座315室邮编：071051电话：[phone]传真：[phone]网址：：[e-mail]主编：李斌责任主编：许光滨刘冬野执行编辑：刘亮张强张伟红编译：连倩张兰珍杨亮殷利杰美编：李志琴出版日期：2007年8月10日版权公告本刊所有文章、新闻、信息和各种专题资料均为《能源参考》编辑部版权所有，未经协议授权，请勿擅自使用。能源参考2着重要作用，但是过多和过于频繁的警报会产生负面效果。因此，SRP在它的两座电站实施了一套警报管理策略。与众多发电商一样，SRP已经用现代数字控制系统技术代替了模拟电厂控制。在上世纪90年代，SRP在其燃煤电厂那瓦荷（三台80万千瓦机组）安装了Foxboro公司的I/A系列分布式控制系统。2006年，I/A系列技术又被应用于装机容量110万千瓦的Santan电厂新建的联合循环机组。在那瓦荷电厂I/A系列系统现在拥有4万多个输入输出点，这包括汽机、燃烧器的协调控制系统、电厂逻辑、清洗系统、数据采集和性能监测。除了改善操作，控制系统还能够产生警报通知操作人员情况的变化。每个信息点在处于很多数值时以及变化率达到这些数值的任何一个时都会报警。但是，一旦控制系统制造的内部点被添加到报警系统，不久这些警报的数量和频率就会使操作人员感到震惊。缺少报警管理系统对电厂效率的危害绝对不是微不足道的。I&E监督员和I/A管理员鲁恩·贝塞（RonBewsey）说：“在过去，无论是在启动关闭机组时还是在进行日常操作时，我们每时每刻都会接到警报。在18个小时内操作人员就会接到5000个警报，每个警报都需使用各种手段对其进行干涉；而其中竟有98%的警报都需要做高优先处理。电厂必需指派操作人员专门负责报警管理。”为了解决这个问题，SRP选择了一个适合SRP的方法和期望的管理系统。SRP已经将这个解决方法应用到了Santan的9个机组，并且正在试图将其应用到那瓦荷的机组。那瓦荷的改变要非常谨慎，因为这些机组对于系统操作至关重要。因此，一个高灵敏度的模拟器作为试验所有重大变化的试验床。报警管理工程也不例外。在那瓦荷，模拟器被命名为4号机组。警报解决方案已经实施，今年秋天，同样的改变会发生在1号机组。SRP计划将该方法应用到每一个存在DCS报警系统问题的电厂。实施解决方案首先在Santan的两台机组，SRP安排了一位仪表和控制专家和一位经验丰富的控制室操作人员与软件商的两位工程师一起负责实施一个三阶段报警管理解决方案。在评估阶段，这一团队深入研究了报警系统性能，提交了一份报告。这份报告针对以EEMUA(工程设备和材料使用者协会)最优情况为基础的既定性能目标定义了基准报警系统性能。其余阶段的解决方案同样在评估阶段进行了说明。第二阶段进行系统性能的提高。软件商PAS（卖方）的PlantStateSuite软件包提供了一份警报分析。这个阶段包括发展报警系统基本定律、警报合理化、实施报警系统变化和人机交互界面，人机交互界面能够使电厂工作人员看到报警系统性能和历史纪录。有关文件描述了每个警报的原因，警报应该忽视的结果，每种响应所对应的必需的正确行为和基本原理。文件也详细描述了工作过程以指导操作人员、技术人员和工程师的行为。设计和合理化过程包括按照电厂报警基本定律检验所有警报。SRP的报警管理团队根据经济性、安全、环境后果的严重性和所需要的反应时间来确定每个警报的优先级。而且，该团队受过技术方面的专门培训以提高优先级划分过程的质量。处于优先级一、二和三的警报将被送往操作人员。处于优先级四的警报会被传送到维护以备诊断和维修之用。与SRP的新警报基本定律一致，第五优先级的警报将进入电厂自动化数据历史纪录，但是不通知操作人员。在文件和合理化过程之前，98%的警报被设定为第一优先级。文件和合理化过程之后，比率被调整为11%为第一优先级，14%为第二优先级，75%为第三优先级。新的优先级被应用到I/A系列控制系统，这个系统负责管理警报路径到合适的位置。亚利桑那州的盐河工程那瓦荷发电站坐落在纳瓦霍人保留地内。结果Santan9台机组实施报警系统设计后，报警频率已经减少了。随着报警频率的减少，电厂性能得到了提高。以前，电厂启动需要两个操作人员花费4个小时，现在一个操作人员不到能源参考2两个小时就能完成。控制室一位操作人员莱斯·斯科特（ReesScott）说：“现在我们能够关注每一个警报而不是只按‘确定’按钮，我们也有更多的时间来提高机组性能，而不是只顾着停止报警声。”他表示除了能够使周围更安静，消除警报声还能使操作人员积极地采取行动提高电厂效率。在那瓦荷发电站，结果更加明显。报警管理团队由系统管理员罗伯特·施万普（RobertSwapp）领导，将1号机组的警报合理化并重新制定优先级，根据EEMUA标准和电厂警报基本定律减少了44%的报警装置。贝塞说，“报警优化不仅给我们带来了经济效益，还改善了作为工作环境的控制系统。现在有效报警对操作人员有意义，所以他们能够做出适当的反应。这提高了效率和可靠性。现在，操作人员将报警系统看作是他们所需要的一个工具，而不是一个必需的烦恼。”政策与市场多家公司致力于生产自己的能源【《波士顿环球报》罗伯特·加文（RobertGavin）2007年7月9日昆西报道】题：双河科技公司设定目标：在未来五年内摆脱使用化石燃料双河科技和越来越多的企业正试图自己生产能源，来掌控价格高涨的能源成本。（环球图片/WiqanAng）多年来，双河科技公司（TwinRiversTechnologies）一直向宠物食品制造商出售大豆及其他天然油脂产品。但由于能源价格开始上涨，该公司发现残留油更好的用途：用作燃料。当前，这些残留油约占双河科技昆西工厂（Quincyplant）燃料的一半，为公司节省了数百万美元的能源成本。双河科技努力成为能源独立的企业，自产燃料只是其中之一。它还利用其制造过程中产生的蒸汽发电，并希望最终增加风力发电。公司总裁保罗·安吉利科（PaulAngelico）表示：“我们的目标是在五年内摆脱化石燃料。”马萨诸塞州越来越多的公司——从小公司到零售巨头史泰博公司（Staples），双河科技做为其中的一家正试图通过自产能源，来控制价格高涨的能源成本。有的公司将废物变成燃料，有的投资于风能、太阳能和水电。还有，如双河科技，将不同的技术相结合。能源价格的暴涨及其不确定性驱使企业自己生产能源。该州的可再生能源信托公司（RenewableEnergyTrust）主管沃伦·利昂（WarrenLeon）称，前几年公司还不愿意投资于能源项目。但是价格仍在上涨，利昂表示，企业们都认为，较高的能源成本将会持续。由于可再生能源的信托计划有利于资助企业和公共机构投资替代能源项目，自2004年以来，该信托计划的申请已超过一倍。利昂说：“如果你正在购买市场上的能源，你很容易受到其价格波动的冲击。但是，当你拥有如风力涡轮机这样的设备时，你可以降低风险。”丹尼斯地区（Dennis）的专业食品销售商RingBros.Marketplace计划安装能将食品垃圾转化为电力的系统。控制能源成本是原因之一。公司经理帕特里克·瑞（PatrickRing）称，电力约占该商店成本的15%至20%。瑞称，该系统将耗资约28万美元，其中包括来自可再生能源信托公司的19.5万美元。该系统将已坏的农产品、肉类和其他有机原料混合以产生沼气。用沼气推动涡轮机发电，是否能满足该商店的需更，取决于有机废物的数量。她还表示，“由于电力的高成本，我们需要考虑如何将成本降低。”环境事务副总裁马克·巴特利（MarkBuckley）表示，史泰博公司也正在投资风力发电，为总部福拉明翰（Framingham）提供约25%的电力。该公司正在美国其他三个地点进行风能项目，同时也正在安装太阳能系统。到目前为止，史泰博公司已经在9个地方安装了太阳能发电板，包括在康涅狄格州基灵利（Killingly）的配送中心，太阳能发电为其提供约15%的用电。巴克利表示：“我们更加希望能源独立。这对于成本、环境及受我们服务的团体都是有益的。”对马萨诸塞州的公司来说，这同样有利于他们的生存。依据宾西法尼亚州西切斯特(WestChester,PA)的经济网站能源参考3（Economy.com），马萨诸塞州的能源成本居全国第三位，超过全国平均水平的51%。“如果你与那些电费低于40%至50%的州竞争，是非常艰难的。”马萨诸塞州相关产业的政府事务副总裁罗伯特·里约（RobertRio）说，“它促使人们成为自有能源管理者”。双河科技的竞争对手不仅有美国公司，而且还有外国厂商，其大部分都拥有较低的劳动力和其他成本。该公司运营前宝洁公司（Procter&GambleCo.）肥皂厂，从大豆、椰子、向日葵和牛脂中提炼油脂制造化学药品，并将其应用于肥皂、洗涤剂、化妆品、润滑油和食品。该公司总裁安哲利科（Angelico）表示，数年前，当石油价格开始上涨时，公司就决定尝试以天然油副产品作为燃料。该公司花费了大约75000美元用于试验。双河科技将它生产的所有副产品作为燃料，将其与燃油按1：1的比例混合。它发现副产品的另一优点：即平均可以减少约30%左右的污染。随后，申请专利将其作为清洁空气的添加剂。双河科技通过燃烧混合物产生的蒸汽用于制造产品。而后该公司发现了另一种减少能源成本的途径，即使用过剩蒸汽能来发电，目前它可以为该工厂提供三分之一的电量。安哲利科表示，该公司总计每年减少300万美元的能