專利名稱：一種發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電廠自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，具體是涉及一種發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn) 行方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
火電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性最終由機(jī)組的供電煤耗率來(lái)衡量，機(jī)組煤耗差的大小是衡量 機(jī)組甚至整個(gè)電廠經(jīng)濟(jì)管理水平的重要的綜合性指標(biāo)。如圖1表達(dá)了某發(fā)電機(jī)組煤耗特性曲線。圖中，曲線1’為機(jī)組設(shè)計(jì)煤耗曲線，機(jī)組 容量的大小、熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、熱力設(shè)備的選型確定了其供電煤耗的設(shè)計(jì)值。曲線2’為機(jī)組 在制造、安裝過(guò)程后煤耗特征曲線，受制造技術(shù)、安裝工藝等諸多因素的影響，不可避免地 會(huì)使機(jī)組的供電煤耗偏離設(shè)計(jì)值，即圖中A-B段，是無(wú)法通過(guò)運(yùn)行調(diào)節(jié)來(lái)消除的，通常稱為 不可控耗差a。不可控耗差a可通過(guò)檢修等逐步減少。曲線3’為機(jī)組運(yùn)行煤耗特征曲線， 運(yùn)行中，受機(jī)組調(diào)度負(fù)荷、熱力系統(tǒng)的運(yùn)行方式、設(shè)備的完好率、調(diào)節(jié)水平等因素的影響，導(dǎo) 致機(jī)組的供電煤耗進(jìn)一步偏離設(shè)計(jì)值，在運(yùn)行中產(chǎn)生的偏差，即圖中B-C段，是可以通過(guò)提 高運(yùn)行水平和設(shè)備的完好率來(lái)消除的，通常稱為可控耗差b。即機(jī)組是可以通過(guò)運(yùn)行和檢修 的手段提高經(jīng)濟(jì)性的，通過(guò)機(jī)組檢修和技術(shù)改造降低不可控耗差a，通過(guò)對(duì)機(jī)組實(shí)時(shí)工況的 分析，降低可控耗差b。對(duì)可控耗差b，一般以性能計(jì)算和能損分析為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)運(yùn)行參數(shù)的計(jì)算，確定 機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響，從而揭示出使機(jī)組經(jīng)濟(jì)性降低的各種因素；并將各種 實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)值(或狀態(tài)檢修后的試驗(yàn)值)進(jìn)行對(duì)比，從而發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的方向。而確定機(jī)組在不同運(yùn)行狀態(tài)與環(huán)境條件下的最優(yōu)(基準(zhǔn))工況是進(jìn)行系統(tǒng)耗差(能 損)分析的一項(xiàng)重要工作。機(jī)組運(yùn)行參數(shù)及指標(biāo)的最優(yōu)(基準(zhǔn))值是由機(jī)組的結(jié)構(gòu)特性、負(fù) 荷和環(huán)境條件三項(xiàng)因素動(dòng)態(tài)決定的，對(duì)于特定的機(jī)組，它是關(guān)于負(fù)荷與環(huán)境溫度的函數(shù)?，F(xiàn)有 技術(shù)中，對(duì)發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)能耗在線分析系統(tǒng)所采用的參照點(diǎn)一般是機(jī)組的設(shè)計(jì)參數(shù)(或試 驗(yàn)值)，也就是將機(jī)組當(dāng)前的運(yùn)行參數(shù)與相同工況條件下的設(shè)計(jì)目標(biāo)值進(jìn)行比較，找出偏差， 并定量計(jì)算出主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響煤耗的變化率，通過(guò)對(duì)這些指標(biāo)的監(jiān)控來(lái)分析能耗及其影響 原因，如確定主汽溫度每下降或升高1攝氏度對(duì)煤耗的影響，從而指導(dǎo)運(yùn)行調(diào)整。但是通常情 況下，電廠機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況與設(shè)計(jì)目標(biāo)值之間存在客觀差距，這極其容易導(dǎo)致能耗分析 的結(jié)果并非理想，如某一運(yùn)行數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)多次設(shè)備檢修后已沒(méi)有運(yùn)行調(diào)整的余地，如果仍將其 列為影響可控耗差b的主要因素之一，則容易忽視對(duì)其他參數(shù)的調(diào)整，對(duì)運(yùn)行優(yōu)化和調(diào)整指 導(dǎo)沒(méi)有實(shí)際意義；更多的時(shí)候，單項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的最優(yōu)，并不能導(dǎo)致機(jī)組整體能耗減低的最優(yōu)。 而且，設(shè)計(jì)值或試驗(yàn)值并不是連貫的(機(jī)組負(fù)荷從30% 100% )，而只是某幾個(gè)典型負(fù)荷的 部分參數(shù)，同時(shí)也不是全面的，無(wú)法指導(dǎo)連續(xù)不斷變化的機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提出一種發(fā)電廠中基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法，能夠?qū)崟r(shí)、可靠地計(jì)算分析和查找影響機(jī)組可控耗差的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并據(jù)以指導(dǎo)機(jī)組優(yōu) 化運(yùn)行和調(diào)整?；谝陨戏椒ǎ景l(fā)明還提出一種實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠能耗分析、優(yōu)化運(yùn)行的系統(tǒng)。本發(fā)明提出的發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí) 現(xiàn)的。一種發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法，包括以下步驟數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)采集 發(fā)電廠實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)特定的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行 分析計(jì)算，得出當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)將當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗指 標(biāo)與最優(yōu)工況數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，將對(duì)比結(jié)果輸出給數(shù) 據(jù)顯示子系統(tǒng)，同時(shí)，若計(jì)算得出的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)優(yōu)于對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)，則將當(dāng) 前實(shí)時(shí)工況保存為對(duì)應(yīng)的最優(yōu)工況；數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)展示當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)和對(duì) 應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)以及兩者間的對(duì)比結(jié)果。作為優(yōu)選的方案，上述的發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法中，所述數(shù)據(jù)獲取 子系統(tǒng)從發(fā)電廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)?；蛘?，所述數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)從發(fā)電廠控制系統(tǒng)通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式單向讀取實(shí)時(shí)運(yùn) 行數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)還通過(guò)輸入設(shè)備錄入實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。作為優(yōu)選的實(shí)施方式之一，上述的發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法中，在對(duì) 特定的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理步驟中，首先判斷當(dāng)前采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是否存在跳變，如果不 存在跳變，則直接采用；如果存在跳變則查看與其關(guān)聯(lián)的開(kāi)關(guān)量的動(dòng)作狀態(tài)，如果該跳變屬 于開(kāi)關(guān)量動(dòng)作后的合理變化，則直接采用，否則獲取該實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)前段時(shí)間的多個(gè)數(shù)據(jù)值，并 對(duì)該實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的當(dāng)前數(shù)據(jù)值和多個(gè)前段數(shù)據(jù)值進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，得出可采用的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。作為優(yōu)選的實(shí)施方式之一，上述的發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法中，上述 數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)在對(duì)比步驟中包括以下步驟尋找當(dāng)前工況和對(duì)應(yīng)的最優(yōu)工況下存在特定 差異的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并分析該存在差異的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)能耗指標(biāo)的影響。所述數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)展示的對(duì)比結(jié)果中包括當(dāng)前工況下和對(duì)應(yīng)的最優(yōu)工況下存 在特定差異的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及該特定差異對(duì)能耗指標(biāo)的影響分析結(jié)果。本發(fā)明提出的一種發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)通過(guò)以下技術(shù)方案予以 實(shí)現(xiàn)。這種發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系 統(tǒng)、數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)與電廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)連接讀取電廠實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)， 并對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)設(shè)有最優(yōu)工況數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)具有最優(yōu) 能耗指標(biāo)的各種最優(yōu)工況，所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)還用于計(jì)算出機(jī)組當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗 指標(biāo)，并將該實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)與最優(yōu)能耗指標(biāo)對(duì)比；所述數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)用于展示當(dāng)前工況 下的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)和對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)以及兩者間的對(duì)比結(jié)果。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比所具有的有益效果是1.本發(fā)明采用的最優(yōu)工況為機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的工況，即以不同機(jī)組在不同環(huán) 境下和不同負(fù)荷下的能耗最低的工況作為分析對(duì)比的基準(zhǔn)值，在不同負(fù)荷下系統(tǒng)自動(dòng)記錄 當(dāng)前以來(lái)最優(yōu)運(yùn)行工況，而這個(gè)最優(yōu)工況總是可能時(shí)刻更新在相同負(fù)荷和環(huán)境溫度下，一旦有更優(yōu)的運(yùn)行工況，系統(tǒng)自動(dòng)更新其所保存的某出力下的最佳運(yùn)行工況。就是說(shuō)，系統(tǒng)總 是保存著各個(gè)機(jī)組在不同出力情況下的最佳工況，隨著時(shí)間的變化，不同出力下的最佳工 況也跟蹤機(jī)組的運(yùn)行而得以更新。每個(gè)負(fù)荷下的最優(yōu)工況，作為機(jī)組在不同出力下的基準(zhǔn) 工況，此基準(zhǔn)工況可以無(wú)限逼近機(jī)組實(shí)際的最優(yōu)工況，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組實(shí)際可操作的性能分析 的高度準(zhǔn)確性。相對(duì)于現(xiàn)有的采用固定的設(shè)計(jì)值、試驗(yàn)值作為最優(yōu)工況而言，更具科學(xué)性、 可行性。即本發(fā)明方法能更準(zhǔn)確地分析出各種能耗差及導(dǎo)致能耗差超出的原因，并提出可 靠的解決方案。2.通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)采集發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，即機(jī)組運(yùn)行工況，每臺(tái)機(jī) 組所需采集的數(shù)據(jù)大約為300 500點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)通過(guò)分散式控制系統(tǒng)DCS接口或通過(guò)實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的軟件接口即可獲取，無(wú)須另配其它采集設(shè)備，更無(wú)須額外增加測(cè)點(diǎn)設(shè)備，其他 需要錄入的數(shù)據(jù)如環(huán)境溫度、濕度、大氣壓力、管道系數(shù)、材料參數(shù)等可以人工錄入也可從 現(xiàn)場(chǎng)獲取，大大方便了在現(xiàn)有發(fā)電廠已有的控制系統(tǒng)上的更新安裝。所有實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的 獲取只是單向從DCS等生產(chǎn)控制系統(tǒng)取得，而沒(méi)有反向回寫(xiě)數(shù)據(jù)的功能，從而從根本上解 決了最大的安全隱患。3.在對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理前，先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，解決了數(shù)據(jù)失真對(duì)能耗 計(jì)算錯(cuò)誤的影響，避免對(duì)操作人員的誤導(dǎo)。由于采集的數(shù)據(jù)量并不龐大，從而使得系統(tǒng)能夠 有足夠的時(shí)間，在采集的過(guò)程中驗(yàn)證所采集的數(shù)據(jù)的正確與否，從而實(shí)現(xiàn)壞數(shù)的剔除與擬 合，確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為分析計(jì)算和優(yōu)化指導(dǎo)提供基礎(chǔ)。4.本發(fā)明的能耗分析和優(yōu)化指導(dǎo)，不但給運(yùn)行操作人員提出了調(diào)整優(yōu)化的指導(dǎo)方 案，而且也幫助操作人員更清楚地了解與最優(yōu)方案之間存在的差距，有利于建立更有效的 電廠經(jīng)濟(jì)指標(biāo)管理制度，取代現(xiàn)有的小指標(biāo)競(jìng)賽等制度，促進(jìn)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。


圖1是發(fā)電機(jī)組煤耗特性曲線圖；圖2是具體實(shí)施方式
的物理結(jié)構(gòu)組成框圖；圖3是具體實(shí)施方式
的軟件結(jié)構(gòu)組成框圖；圖4是具體實(shí)施方式
的數(shù)據(jù)處理流程圖；圖5是具體實(shí)施方式
的數(shù)據(jù)共享結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式圖2是一種發(fā)電廠的基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)圖，從圖中可以看 出，該系統(tǒng)對(duì)電廠硬件環(huán)境的全部要求是發(fā)電廠已經(jīng)建設(shè)了 MIS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、能夠提供獲取 DCS數(shù)據(jù)的有效途徑、能夠提供關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)支持(如Oracle數(shù)據(jù)庫(kù))、提供一臺(tái)計(jì)算性能 較好的高檔PC服務(wù)器作為主服務(wù)器，也就是說(shuō)，該系統(tǒng)對(duì)電廠的運(yùn)行條件的要求，是完全 基于IT層面的最普通的要求。該系統(tǒng)屬于處于發(fā)電廠DCS與發(fā)電MIS之間的一個(gè)面向生 產(chǎn)、面向數(shù)據(jù)中心的信息化系統(tǒng)，系統(tǒng)的入口是發(fā)電控制系統(tǒng)(DCS、RTU、PLC等)，出口是發(fā) 電MIS或發(fā)電企業(yè)門戶，但該系統(tǒng)歸屬于發(fā)電企業(yè)的信息三區(qū)而非信息一區(qū)，單獨(dú)使用主 服務(wù)器以進(jìn)行核心算法的專業(yè)運(yùn)行。如圖2和圖3所示，系統(tǒng)主要分成三大部分?jǐn)?shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)，以及兩大主要接口 與生產(chǎn)控制系統(tǒng)如DCS的接口以及與高級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)如 電廠MIS的接口。向下的與DCS的接口主要是為了獲取系統(tǒng)所需要的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，是系 統(tǒng)的數(shù)據(jù)入口 ；向上的接口則是主要從電廠的數(shù)據(jù)平臺(tái)/數(shù)據(jù)中心考慮，為將來(lái)發(fā)電廠的 數(shù)據(jù)信息的高等分析應(yīng)用，如商務(wù)智能等提供豐富的、準(zhǔn)確的、唯一的數(shù)據(jù)來(lái)源。各子系統(tǒng)的功能為數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)采集發(fā)電廠實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)特定的實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，得出當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗 指標(biāo)；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)將當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)與最優(yōu)工況數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)工況 下的最優(yōu)能耗指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，將對(duì)比結(jié)果輸出給數(shù)據(jù)顯示子系統(tǒng)，同時(shí)，若計(jì)算得出的實(shí)時(shí) 能耗指標(biāo)優(yōu)于對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)，則將當(dāng)前實(shí)時(shí)工況保存為對(duì)應(yīng)的最優(yōu)工況；數(shù) 據(jù)展示子系統(tǒng)展示當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)和對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)以及兩者間 的對(duì)比結(jié)果。前述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)將當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)與最優(yōu)工況數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的 對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，是指將計(jì)算出來(lái)的當(dāng)前負(fù)荷(如310MW負(fù)荷)下的 能耗指標(biāo)值與系統(tǒng)最優(yōu)工況數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的310MW負(fù)荷下的能耗指標(biāo)值進(jìn)行對(duì)比，如果最 優(yōu)工況數(shù)據(jù)庫(kù)中未存儲(chǔ)有該負(fù)荷下大指標(biāo)值，則按最靠近的最優(yōu)工況值對(duì)比。同時(shí)，尋找 310MW負(fù)荷下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與最優(yōu)數(shù)據(jù)對(duì)比后差異過(guò)大的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并分析該過(guò)大差異 的存在對(duì)能耗指標(biāo)的影響，以及給出可以采取的調(diào)整措施，將上述結(jié)果在數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng) 中展示，用以指導(dǎo)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行。具體功能敘述如下。1.實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集如圖3所示，數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)的功能主要包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接口與數(shù)據(jù)預(yù)處理。對(duì)數(shù)據(jù)接口，考慮到目前有部分電廠已經(jīng)使用了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，而部分電廠沒(méi) 有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，因此本系統(tǒng)可以采用兩類接口 與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的接口以及直接從 DCS讀取數(shù)據(jù)的接口。與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的接口包括采用與PI、iHistoriarueDNA三大實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 的接口，為了節(jié)省時(shí)間，去掉沒(méi)有必要的中間環(huán)節(jié)，系統(tǒng)并不從最終的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中獲 取數(shù)據(jù)，而是從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)入口處獲取數(shù)據(jù)，如iHistorian數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，則從 iFix系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)。針對(duì)沒(méi)有使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的環(huán)境，可以編制單獨(dú)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件，直接 從DCS等控制系統(tǒng)中只讀數(shù)據(jù)，讀取的數(shù)據(jù)通過(guò)與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式一一對(duì)應(yīng)，把本系統(tǒng)所需 要的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)送到主服務(wù)器的內(nèi)存中，供其他所有子系統(tǒng)調(diào)用。對(duì)于電廠控制系統(tǒng)內(nèi)不存在的數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)在線數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，錄入 的參數(shù)自動(dòng)判斷入庫(kù)，無(wú)需人工干預(yù)，不影響系統(tǒng)的運(yùn)行，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)管道面積、環(huán) 境溫度、燃料特性參數(shù)等，提供人工錄入工具，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)人工錄入后直接進(jìn)入本系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn) 行。2.數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)處理的主要對(duì)象是當(dāng)前機(jī)組的各個(gè)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，這些參數(shù)的來(lái)源或者來(lái)自 于DCS (或者是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù))，如主蒸汽溫度等運(yùn)行參數(shù)，或者來(lái)自于人工錄入的結(jié)構(gòu)參數(shù)， 如管道橫斷面積。
從DCS等系統(tǒng)所獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)往往需要經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換或其它采集設(shè)備轉(zhuǎn)換，中 間環(huán)節(jié)較多，很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)畸變現(xiàn)象，畸變過(guò)的數(shù)據(jù)參與專業(yè)算法計(jì)算分析，很容易導(dǎo)致 系統(tǒng)發(fā)散或形成錯(cuò)誤結(jié)論，從而誤導(dǎo)運(yùn)行人員操作機(jī)組，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。所以畸變的數(shù)據(jù)是 不能直接進(jìn)入本系統(tǒng)參與運(yùn)行處理的，否則將導(dǎo)致本系統(tǒng)的不可靠與不穩(wěn)定，甚至導(dǎo)致專 業(yè)算法的運(yùn)算不收斂。因此對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理是非常必要的。常用方法是對(duì)同一測(cè) 點(diǎn)的連續(xù)采樣序列進(jìn)行邏輯判斷，剔除采樣失真點(diǎn)并用一個(gè)仿真值取代，這雖然能使計(jì)算 值連續(xù)，但可能丟失一些真實(shí)的值，而且也未能解決輸出結(jié)果的不穩(wěn)定性。本實(shí)施方式中，首先參照開(kāi)關(guān)量狀態(tài)對(duì)當(dāng)前采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)值進(jìn)行物理判斷，對(duì) 失真值進(jìn)行剔除并彌補(bǔ)，然后采用加權(quán)方法對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，既反映了參數(shù)的連續(xù)變 化和當(dāng)前參數(shù)的影響，又抑制了采樣失真帶來(lái)的波動(dòng)。具體方法為首先判斷當(dāng)前采集的 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是否存在跳變，如果不存在跳變，則直接采用；如果存在跳變則查看與其關(guān)聯(lián)的開(kāi) 關(guān)量的動(dòng)作狀態(tài)，如果該跳變屬于開(kāi)關(guān)量動(dòng)作后的合理變化，則直接采用，否則獲取該實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)前段時(shí)間的多個(gè)數(shù)據(jù)值，并對(duì)該實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的當(dāng)前數(shù)據(jù)值和多個(gè)前段數(shù)據(jù)值進(jìn)行權(quán)重計(jì) 算，得出可采用的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。假設(shè)采樣數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔為S t，具體的預(yù)處理算法如表1:表 1 于是，t時(shí)刻的計(jì)算采用的數(shù)值V為V = O. 5V0+0. 3Y,+0. lV2+0. 05V3+0. 05V4預(yù)處理以后的數(shù)據(jù)，連同人工錄入的數(shù)據(jù)，一起參與專業(yè)算法計(jì)算，并保存在相應(yīng) 的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中，供決策分析使用。3.數(shù)據(jù)分析處理如圖4和圖5所示，數(shù)據(jù)分析處理是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，主要包括參數(shù)定義、機(jī) 組參數(shù)基準(zhǔn)點(diǎn)確定、時(shí)鐘調(diào)整、算法調(diào)度、在線性能分析、在線能損分析、運(yùn)行優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)功 率分配等部分。(1)參數(shù)定義對(duì)某電廠的N臺(tái)發(fā)電機(jī)組，定義的參數(shù)如下。定義六個(gè)二維數(shù)組表示一個(gè)電廠中N臺(tái)機(jī)組的參數(shù)，各數(shù)組的具體含義如下DATAIN(1500, N)——從現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)采集來(lái)的N臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，以下簡(jiǎn)稱輸 入?yún)?shù)；DATABEST(1500, N, 14)——每臺(tái)機(jī)組不同負(fù)荷情況下的最佳運(yùn)行狀態(tài)，從機(jī)組的 50%負(fù)荷開(kāi)始到機(jī)組的120%，每5%負(fù)荷就保存一個(gè)最佳狀態(tài)，中間負(fù)荷向最近最佳點(diǎn)靠 近；TITLEIN(1500,N)——從現(xiàn)場(chǎng)采集來(lái)的N臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)的描述，以下簡(jiǎn)稱輸入 描述，主要是文字描述，可以是手工錄入的；DATA0UT (1500, N)——算法計(jì)算出的N臺(tái)機(jī)組的結(jié)果，以下簡(jiǎn)稱輸出參數(shù)；
TITLE0UT(1500, N)——算法計(jì)算出的N臺(tái)機(jī)組的結(jié)果的描述，以下簡(jiǎn)稱輸出描 述；DATAC0E (500, N)——需要人工輸入的N臺(tái)機(jī)組的參數(shù)，以下簡(jiǎn)稱系數(shù)；TITLEC0E(500, N)——需要人工輸入的N臺(tái)機(jī)組的參數(shù)的描述，以下簡(jiǎn)稱系數(shù)描 述。語(yǔ)言描述如下#define JIZU Ntypedef struct TAG{int no ；char tagname [40]；double value ；}/*變量定義如下datain為從DCS獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，按照機(jī)組劃分dataout為核心算法輸出的運(yùn)算值，按照機(jī)組劃分datacoe為手工錄入的系數(shù)。*/TAG datain[DATAINMAX][JIZU]；TAG dataout[DATAOUTMAX][JIZU]；TAG datacoe[DATAC0EMAX][JIZU]；/*數(shù)據(jù)預(yù)處理，保留5個(gè)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，只針對(duì)從DCS中獲取的數(shù)據(jù)*/TAG yuchuli [DATAINMAX][JIZU][5]；/*保存機(jī)組運(yùn)行的最佳狀態(tài)，從50%到110%，總共12個(gè)點(diǎn)?？梢园凑招枰O(shè)定。確定輸入?yún)?shù)時(shí)，因機(jī)組的熱力系統(tǒng)、設(shè)備不同，輸入?yún)?shù)會(huì)大不相同，例如鍋爐 制粉系統(tǒng)不同，會(huì)使機(jī)組的輔機(jī)構(gòu)成發(fā)生很大的變化，對(duì)于鋼球磨中間儲(chǔ)藏式制粉系統(tǒng)，主 要耗電輔機(jī)為磨煤機(jī)、排粉機(jī)；對(duì)于中速磨制粉系統(tǒng)為磨煤機(jī)、一次風(fēng)機(jī)。因此，在構(gòu)造數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)時(shí)將鍋爐可能的制粉系統(tǒng)全部包括在內(nèi)，分別列出各自的附機(jī)；磨煤機(jī)的臺(tái)數(shù)可能因 機(jī)組基準(zhǔn)的備用容量不同而有所變化；各級(jí)加熱器的輔助汽水部分可能有很大的不同，因 此在輸入?yún)?shù)最后面開(kāi)辟一個(gè)區(qū)域?qū)ｉT存放這些數(shù)據(jù)。(2)最優(yōu)基準(zhǔn)的確定確定機(jī)組在不同運(yùn)行狀態(tài)與環(huán)境條件下的基準(zhǔn)工況是進(jìn)行系統(tǒng)能損分析的一項(xiàng) 重要工作。機(jī)組運(yùn)行參數(shù)及指標(biāo)的基準(zhǔn)值是由機(jī)組的結(jié)構(gòu)特性、負(fù)荷和環(huán)境條件三項(xiàng)因素 動(dòng)態(tài)決定的，對(duì)于特定的機(jī)組，它是關(guān)于負(fù)荷與環(huán)境溫度的函數(shù)。其確定方法主要有以下兩 種采用額定工況設(shè)計(jì)值、采用機(jī)組熱力系統(tǒng)的變工況計(jì)算結(jié)果。通常情況下，對(duì)發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)能耗在線分析所采用的參照點(diǎn)是機(jī)組的設(shè)計(jì)參 數(shù)，也就是大部分類似系統(tǒng)對(duì)發(fā)電廠機(jī)組當(dāng)前的運(yùn)行參數(shù)與相同工況條件下的設(shè)計(jì)目標(biāo)值進(jìn)行比較，找出偏差，并定量計(jì)算主要影響因素對(duì)機(jī)組的煤耗變化率。但是通常情況下，電 廠機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況與設(shè)計(jì)目標(biāo)值之間存在客觀差距，這也是開(kāi)發(fā)類似本系統(tǒng)的各個(gè)研 究單位還處于摸索階段的主要原因——參照工況并非準(zhǔn)確。本系統(tǒng)中，以機(jī)組在不同出力情況下所表現(xiàn)的最佳工況為基準(zhǔn)工況并連續(xù)滾動(dòng) (還結(jié)合自然環(huán)境參數(shù))，在不同負(fù)荷下系統(tǒng)自動(dòng)記錄當(dāng)前以來(lái)最佳運(yùn)行工況，當(dāng)然，這個(gè) 最佳工況總是可能時(shí)刻更新在相同負(fù)荷下，一旦有更佳的運(yùn)行工況，系統(tǒng)自動(dòng)更新其所保 存的某負(fù)荷下的最佳運(yùn)行工況。就是說(shuō)，系統(tǒng)總是保存著各個(gè)機(jī)組在不同負(fù)荷情況下的最 佳工況，隨著時(shí)間的變化，不同負(fù)荷下的最佳工況也跟蹤機(jī)組的運(yùn)行而得以更新，以保存不 同負(fù)荷下的機(jī)組的運(yùn)行以來(lái)的最佳工況。每個(gè)負(fù)荷下的最佳工況，作為機(jī)組在不同負(fù)荷下 的基準(zhǔn)工況，此基準(zhǔn)工況可以無(wú)限逼近機(jī)組實(shí)際的最佳工況，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組實(shí)際可操作的性 能分析的高度準(zhǔn)確性。(3)時(shí)鐘調(diào)整系統(tǒng)在使用過(guò)程中是允許高級(jí)別操作人員或者系統(tǒng)管理員隨意調(diào)整系統(tǒng)的采樣、 運(yùn)行與刷新頻率的。時(shí)鐘的調(diào)整在應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)，最小時(shí)鐘頻率為0.5s，調(diào)整時(shí)鐘的范圍 是0. 5s的整數(shù)倍，在數(shù)據(jù)展示層中提供時(shí)鐘調(diào)整功能系統(tǒng)管理員拉動(dòng)時(shí)鐘調(diào)整滑塊就能 很方便調(diào)整整個(gè)系統(tǒng)的采樣、運(yùn)行與刷新頻率，整個(gè)系統(tǒng)只能采用同一時(shí)鐘頻率，時(shí)鐘頻率 調(diào)整后，系統(tǒng)運(yùn)行與任務(wù)調(diào)度進(jìn)程會(huì)獲取調(diào)整后的時(shí)鐘，并通知給系統(tǒng)在線運(yùn)行的所有進(jìn) 程，修改時(shí)鐘周期，以保證系統(tǒng)的完整性。(4)算法運(yùn)行與調(diào)度核心專業(yè)算法的調(diào)度核心專業(yè)算法基本上是一個(gè)自成運(yùn)行體系的相對(duì)封閉的專 家算法系統(tǒng)，所謂相對(duì)封閉是指各個(gè)算法之間的銜接與調(diào)用是相對(duì)固定的，外部系統(tǒng)對(duì)核 心專業(yè)算法庫(kù)的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面數(shù)據(jù)接口與總體調(diào)度?？傮w調(diào)度是定時(shí)執(zhí)行的， 在應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)運(yùn)行與任務(wù)調(diào)度功能中，有定時(shí)運(yùn)行核心專業(yè)算法的入口，每次到一個(gè) 時(shí)鐘周期，則啟動(dòng)運(yùn)行核心專業(yè)算法庫(kù)一次。進(jìn)程調(diào)度與資源分配核心專業(yè)算法采用標(biāo)準(zhǔn)Fortran語(yǔ)言編寫(xiě)的，屬于典型的 C/S結(jié)構(gòu)的，數(shù)據(jù)錄入部分也是C/S結(jié)構(gòu)的，其他應(yīng)用采用標(biāo)準(zhǔn)B/S結(jié)構(gòu)。該線程監(jiān)視所有 客戶端的訪問(wèn)流量，并隨時(shí)調(diào)整資源，以滿足所有客戶的使用。整個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，這個(gè)進(jìn)程 自動(dòng)運(yùn)行，先開(kāi)辟內(nèi)存，鎖定內(nèi)存空間，為系統(tǒng)內(nèi)部交換數(shù)據(jù)提供快速、穩(wěn)定的空間；然后開(kāi) 始調(diào)度各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。所有的任務(wù)調(diào)度都是自動(dòng)進(jìn)行的，無(wú)需人工 干預(yù)。(5)機(jī)組在線性能分析火力發(fā)電機(jī)組的在線性能分析包括鍋爐熱力性能分析計(jì)算、汽輪機(jī)熱力性能分 析計(jì)算、機(jī)組總體熱力性能分析計(jì)算，采用現(xiàn)有的算法技術(shù)進(jìn)行。鍋爐熱力性能分析計(jì)算主要包括正平衡計(jì)算與反平衡計(jì)算；汽輪機(jī)熱力性能分析計(jì)算主要包括高壓缸效率分析計(jì)算、中壓缸效率分析計(jì)算、 低壓缸效率分析計(jì)算、汽輪機(jī)循環(huán)效率分析計(jì)算。機(jī)組總體熱力性能分析計(jì)算包括主汽管道損失與效率、發(fā)電量、汽耗、汽耗率、熱 耗、熱耗率、標(biāo)準(zhǔn)煤耗率、發(fā)電效率。(6)機(jī)組在線能損分析
火力發(fā)電機(jī)組的在線能損分析包括汽輪機(jī)能損分析計(jì)算、鍋爐能損分析計(jì)算，采 用現(xiàn)有的算法、技術(shù)進(jìn)行。汽輪機(jī)能損分析用于分析由于汽輪機(jī)參數(shù)變化引起的熱耗率、標(biāo)準(zhǔn)煤耗率的變 化，主要包括主蒸汽壓力與溫度變化、再熱蒸汽損失與溫度變化、主蒸汽與再熱蒸汽以及減 溫水流量變化、排汽壓力變化；給水溫度變化、各級(jí)加熱器端差變化、各級(jí)加熱器抽汽管路 壓損變化、切除各組加熱器變化；凝汽器端差變化、凝結(jié)水過(guò)冷度、循環(huán)水溫升變、軸封用汽
量變化、凝汽器真空變化等。鍋爐能損分析包括排煙溫度變化、過(guò)量空氣系數(shù)變化、飛灰含碳量變化、鍋爐連 續(xù)排污量變化等。實(shí)時(shí)能損分析采用偏差分析法。對(duì)任何一個(gè)影響機(jī)組效率的運(yùn)行參數(shù)而言，偏差 分析一般包括兩個(gè)步驟首先是通過(guò)分析該參數(shù)的變化對(duì)機(jī)組效率的影響，從而確定該參 數(shù)對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響程度；其次，根據(jù)該參數(shù)偏離基準(zhǔn)參數(shù)值的幅度，確定由于該參數(shù)不 理想導(dǎo)致機(jī)組效率變化的幅度。通常，這個(gè)用于比較的基準(zhǔn)工況對(duì)應(yīng)的該參數(shù)的數(shù)值稱為 “基準(zhǔn)值”。顯然，如何選擇基準(zhǔn)工況和基準(zhǔn)值，對(duì)能損分析的結(jié)果具有至關(guān)重要的作用。關(guān) 于基準(zhǔn)工況的選取在上文“(2)最優(yōu)基準(zhǔn)的確定”中已有描述。(7)機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化包括調(diào)峰運(yùn)行優(yōu)化、循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化和加熱器運(yùn)行優(yōu)化。調(diào)峰運(yùn)行優(yōu)化由于各運(yùn)行人員調(diào)峰運(yùn)行操作方法不一樣，其中總有較優(yōu)的調(diào)峰 運(yùn)行方式，使得機(jī)組供電煤耗或汽輪機(jī)熱耗較低，優(yōu)化系統(tǒng)通過(guò)不斷的循環(huán)比較，可以找到 運(yùn)行水平最高的調(diào)峰運(yùn)行方式，在同一負(fù)荷下，將機(jī)組供電煤耗或汽輪機(jī)熱耗較低的3種 運(yùn)行方式保存到最佳運(yùn)行方式庫(kù)。若當(dāng)前運(yùn)行熱耗(或供電煤耗)比這3種方式之一還要 低，這種運(yùn)行方式自動(dòng)進(jìn)入最佳運(yùn)行方式庫(kù)；若當(dāng)前運(yùn)行熱耗(或供電煤耗)比這3種方式 之一高出0. 5%以上，系統(tǒng)便會(huì)彈出運(yùn)行優(yōu)化建議，建議運(yùn)行人員按照最佳方式運(yùn)行，并提 示運(yùn)行方式對(duì)供電煤耗的影響大小。循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化循環(huán)冷卻水量對(duì)機(jī)組供電煤耗率的影響有兩面性，一方面 增加循環(huán)水量，可使機(jī)組真空提高，機(jī)組出力增加，供電煤耗率降低；另一方面增加循環(huán)水 量，會(huì)使廠用電量增加，供電煤耗率增加。因此存在一個(gè)最佳循環(huán)水量，使得機(jī)組供電煤耗 率在當(dāng)時(shí)運(yùn)行條件下最低。本系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化計(jì)算，可求得最佳循環(huán)水量，作為運(yùn)行人員調(diào)整 循環(huán)水量(運(yùn)行水泵臺(tái)數(shù)或出口門開(kāi)度)的依據(jù)。加熱器運(yùn)行優(yōu)化加熱器運(yùn)行中最容易出現(xiàn)問(wèn)題，也最容易被運(yùn)行人員忽視。如抽 汽管道的逆止閥因卡澀而未全開(kāi)、高加或低加旁路閥門未關(guān)死、加熱器的端差增大等，當(dāng)這 些參數(shù)對(duì)煤耗的影響達(dá)到一定程度時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)彈出運(yùn)行優(yōu)化建議，建議運(yùn)行人員進(jìn)行加 熱器運(yùn)行調(diào)整。(8)機(jī)組間經(jīng)濟(jì)功率分配發(fā)電廠多臺(tái)機(jī)組間負(fù)荷優(yōu)化調(diào)整主要包括機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化組合、機(jī)組啟停優(yōu)化兩部 分。機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化組合優(yōu)化組合是基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃法，在某個(gè)全廠總負(fù)荷下，尋求瞬時(shí) 并列機(jī)組的最優(yōu)組合，并沒(méi)有考慮機(jī)組啟停限制及啟停耗量，所確定的組合方案只是在某 一時(shí)段上各機(jī)組運(yùn)行耗量最小。
機(jī)組啟停優(yōu)化優(yōu)化啟停是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃法確定各臺(tái)機(jī)組在一個(gè)調(diào)度周期中各時(shí) 段上運(yùn)行的優(yōu)化問(wèn)題，它不僅考慮了機(jī)組運(yùn)行耗量，而且涉及機(jī)組啟停耗量，同時(shí)可滿足機(jī) 組啟停的限制等。4.數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)設(shè)有臨時(shí)數(shù)據(jù)交換區(qū)，用于交換數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)展示 過(guò)程中產(chǎn)生的大量的結(jié)果數(shù)據(jù)和部分中間數(shù)據(jù)。如圖5所示，數(shù)據(jù)接口是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù) 采集、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)展示的數(shù)據(jù)紐帶與源泉。其中數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)負(fù)責(zé)從機(jī)組控制系統(tǒng) 中通過(guò)網(wǎng)關(guān)機(jī)采集數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)手工錄入的數(shù)據(jù)歸檔，這是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源頭，都是一些原始 數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)所處理的數(shù)據(jù)都建立在數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)基礎(chǔ)上，此外會(huì)產(chǎn)生大量的 中間數(shù)據(jù)，部分中間數(shù)據(jù)需要進(jìn)入到數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)中展示，而且?guī)缀跛械倪\(yùn)行結(jié)果與 原始數(shù)據(jù)是不一致的，也具備不同的物理含義，因此在數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生大量的需 要共享的結(jié)果數(shù)據(jù)和部分中間數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)則把數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的部分?jǐn)?shù)據(jù)、數(shù) 據(jù)處理子系統(tǒng)的部分?jǐn)?shù)據(jù)按照應(yīng)用程序的規(guī)定(用戶的需求)進(jìn)行圖表展示?？梢?jiàn)這三個(gè) 子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)部分有很大的交叉，為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)性與數(shù)據(jù)的一致性，采用臨時(shí) 數(shù)據(jù)交換的辦法與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)共同作用實(shí)現(xiàn)三個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口問(wèn)題。5.數(shù)據(jù)展示數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)是系統(tǒng)的應(yīng)用層，也就是每個(gè)工作人員所使用的功能以及人機(jī)界 面層，是系統(tǒng)的最頂層。如圖3所示，在數(shù)據(jù)展示層，劃分了 8大功能性能分析、能損分析、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)考核、 最優(yōu)工況自動(dòng)尋優(yōu)、廠際負(fù)荷分配、循環(huán)水優(yōu)化、在線診斷及在線試驗(yàn)，系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)查詢 以及系統(tǒng)維護(hù)等。由于本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展示層采用基于J2EE的B/S結(jié)構(gòu)以及模塊化體系，功 能的搭配和調(diào)整可以根據(jù)不同發(fā)電廠的實(shí)際需要做二次開(kāi)發(fā)?？紤]到不同機(jī)組的特性和分散式控制系統(tǒng)DCS的不同特性等情況，應(yīng)用上述系統(tǒng) 和方法在200麗及以上容量的燃煤火力發(fā)電機(jī)組上，經(jīng)各使用單位的實(shí)際運(yùn)行效果統(tǒng)計(jì)， 實(shí)現(xiàn)了如表2所示的平均節(jié)能水平。表2 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于，包括以下步驟數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)采集發(fā)電廠實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)特定的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，得出當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)將當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)與最優(yōu)工況數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，將對(duì)比結(jié)果輸出給數(shù)據(jù)顯示子系統(tǒng)，同時(shí)，若計(jì)算得出的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)優(yōu)于對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)，則將當(dāng)前實(shí)時(shí)工況保存為對(duì)應(yīng)的最優(yōu)工況；數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)展示當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)，以及與對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)間的對(duì)比結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于所述數(shù)據(jù) 獲取子系統(tǒng)從發(fā)電廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于所述數(shù)據(jù) 獲取子系統(tǒng)從發(fā)電廠控制系統(tǒng)通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式單向讀取實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于所述 數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)還通過(guò)輸入設(shè)備錄入實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于在對(duì)特定 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理步驟中，首先判斷當(dāng)前采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是否存在跳變，如果不存在 跳變，則直接采用；如果存在跳變則查看與其關(guān)聯(lián)的開(kāi)關(guān)量的動(dòng)作狀態(tài)，如果該跳變屬于開(kāi) 關(guān)量動(dòng)作后的合理變化，則直接采用，否則獲取該實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)前段時(shí)間的多個(gè)數(shù)據(jù)值，并對(duì)該 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的當(dāng)前數(shù)據(jù)值和多個(gè)前段數(shù)據(jù)值進(jìn)行權(quán)重計(jì)算，得出可采用的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù) 處理子系統(tǒng)在對(duì)比步驟中包括以下步驟尋找當(dāng)前工況和對(duì)應(yīng)的最優(yōu)工況下存在超限差異 的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并分析該存在超限差異的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)能耗指標(biāo)的影響。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法，其特征在于所述數(shù)據(jù) 展示子系統(tǒng)展示的對(duì)比結(jié)果中包括當(dāng)前工況下和對(duì)應(yīng)的最優(yōu)工況下存在超限差異的實(shí)時(shí) 運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及該特定差異對(duì)能耗指標(biāo)的影響分析結(jié)果。
8.一種發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)與電廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)連接讀取電廠實(shí)時(shí) 運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)設(shè)有最優(yōu)工況數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ) 具有最優(yōu)能耗指標(biāo)的各種最優(yōu)工況，所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)還用于計(jì)算出機(jī)組當(dāng)前工況下的 實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)，并將該實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)與最優(yōu)能耗指標(biāo)對(duì)比；所述數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)用于展示 當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)和對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)以及兩者間的對(duì)比結(jié)果。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù) 獲取子系統(tǒng)與發(fā)電廠DCS系統(tǒng)連接從而獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù) 展示子系統(tǒng)與發(fā)電廠MIS系統(tǒng)連接從而輸出應(yīng)用數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)電廠基于能耗分析的優(yōu)化運(yùn)行方法及其系統(tǒng)，該方法包括以下步驟數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)采集實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對(duì)特定的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，得出當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)，并將當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)與最優(yōu)工況數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，將對(duì)比結(jié)果輸出給數(shù)據(jù)顯示子系統(tǒng)，同時(shí)，若計(jì)算得出的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)優(yōu)于對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)，則將當(dāng)前實(shí)時(shí)工況保存為對(duì)應(yīng)的最優(yōu)工況；數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)展示當(dāng)前工況下的實(shí)時(shí)能耗指標(biāo)，以及與對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)能耗指標(biāo)間的對(duì)比結(jié)果。本發(fā)明方法能更準(zhǔn)確地分析出發(fā)電廠各種能耗差及導(dǎo)致能耗差超出的原因，并提出可靠的優(yōu)化方案。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101893877SQ200910141178
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者劉海峰, 廖勇, 曲維克, 楊經(jīng)國(guó), 武曉, 韓林川, 高翔 申請(qǐng)人:中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司九江發(fā)電廠