專利名稱：：燃煤電力機組實測能耗管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及燃煤電力機組實測能耗管理系統(tǒng)，屬于節(jié)能
技術領域：
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背景技術：
：為提高電力工業(yè)能源使用效率，促進“十一五規(guī)劃”節(jié)能減排目標的實現(xiàn)，07年國家下發(fā)了《節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法實施細則(試行)》(發(fā)改能源〔2007〕3523號)。其中提出了“優(yōu)先調(diào)度可再生發(fā)電資源和清潔發(fā)電資源，按照能耗和污染物排放由低到高依次調(diào)用化石類發(fā)電資源”的調(diào)度辦法，該調(diào)度辦法是一種全新的調(diào)度模式，是按照機組類型及能耗、污染物水平由低到高的原則對機組進行排序，節(jié)能環(huán)保的機組優(yōu)先發(fā)電，這一方式徹底改變了傳統(tǒng)調(diào)度方式下平均分配發(fā)電量的做法。河南省作為全國試點省份，對此項工作非常重視，08年河南省發(fā)改委、河南省環(huán)保局及鄭州電監(jiān)辦共同下發(fā)了《河南省節(jié)能減排發(fā)電調(diào)度實施方案(試行)》(豫發(fā)改能源〔2008〕M94號)，以進一步推動此項工作的開展。燃煤機組占河南省網(wǎng)裝機總?cè)萘康?0%以上，以能耗由低到高的規(guī)則確定各機組發(fā)電序位的調(diào)度方式，節(jié)能潛力巨大。燃煤機組的實際能耗水平(這里指供電煤耗)受設備狀況，運行、維護水平，負荷率和環(huán)境等因素的影響。如同型機組由于運行、維護水平的不同，同負荷下的實際運行能耗可相差515g/kW.h，年平均能耗與設計值的偏差可高達20g/kff.h以上。因此獲得各燃煤機組實際能耗水平是對機組進行及時、準確排序，保障節(jié)能調(diào)度有效開展的前提。同時，節(jié)能發(fā)電調(diào)度工作剛剛在試點省份起步，目前各試點省份均是以機組設計煤耗作為排序依據(jù)，進行節(jié)能發(fā)電調(diào)度工作。隨著國家相關政策、文件的出臺，國內(nèi)個別地區(qū)也在近期開始了節(jié)能發(fā)電調(diào)度領域的研究、探索，并在機組數(shù)據(jù)遠程傳輸、多機組能耗實時計算等方面得了一定的進展，這些都為實測能耗管理系統(tǒng)的研究提供了有益經(jīng)驗。在實測能耗管理所依賴的“燃煤機組能耗排序細則”、“各類燃煤機組的通用能耗計算模型”、“熱電聯(lián)產(chǎn)機組超發(fā)負荷能耗計算”、“能耗數(shù)據(jù)智能采集傳輸裝置研制”等方面，目前尚無研究先例，急需深入研究、突破。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種燃煤電力機組實測能耗管理系統(tǒng)，為燃煤機組實時煤耗的節(jié)能減排工作提供技術支撐。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的燃煤電力機組實測能耗管理系統(tǒng)包括能耗數(shù)據(jù)智能裝置和服務器組，該服務器組包括通訊連接的實時數(shù)據(jù)服務器和中心服務器，所述能耗數(shù)據(jù)智能裝置包括兩個互為熱備的控制器和數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元將采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過總線連入兩個控制器，所述兩個控制器通過心跳線相連并將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)椒掌鹘M。進一步的，所述中心服務器包括數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)、后臺數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)，并且依次通訊相連。進一步的，所述數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)包括通訊接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通訊發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和加密解密模塊。進一步的，所述后臺數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)包括計算服務模塊以及與計算服務模塊通訊連接的機組結(jié)構(gòu)配置模塊、數(shù)據(jù)庫模塊和能耗指標計算模塊。進一步的，所述能耗指標計算模塊包括入口參數(shù)數(shù)組、dataset數(shù)組和出口參數(shù)數(shù)組。進一步的，所述數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)用于實現(xiàn)人機交互、數(shù)據(jù)查看和信息發(fā)布，按照數(shù)據(jù)的類型，分為原始數(shù)據(jù)模塊、能耗計算數(shù)據(jù)模塊、統(tǒng)計數(shù)據(jù)模塊、報表文件模塊、系統(tǒng)基礎資料模塊；按照數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式，分為表格顯示模塊、工藝流程圖模塊、趨勢圖模塊、棒狀圖模塊、Excel報表模塊；按照實時性，分為原始數(shù)據(jù)實時監(jiān)測模塊、原始數(shù)據(jù)歷史查詢模塊、能耗實時監(jiān)測模塊、能耗數(shù)據(jù)歷史查詢模塊。進一步的，所述服務器組還包括都與中心服務器通訊連接的數(shù)據(jù)庫服務器、Web服務器、計算統(tǒng)計服務器和部署服務器。本實用新型的燃煤電力機組實測能耗管理系統(tǒng)包括能耗數(shù)據(jù)智能裝置和服務器組，二者通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡相連，能夠通過該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡遠程獲取各燃煤火電機組實際運行參數(shù)，監(jiān)測、計算機組實際能耗，從而建立不同類型燃煤火電機組排序規(guī)則，最終生成燃煤火電機組能耗排序表，以實現(xiàn)燃煤火電機組的節(jié)能調(diào)度。圖1是本實用新型實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是能耗數(shù)據(jù)智能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型實施例中心服務器的整體框架圖；圖4是本實用新型數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)模塊框圖；圖5是本實用新型的后臺數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)模塊框圖。具體實施方式本實用新型的實施例燃煤機組實時能耗管理系統(tǒng)如圖1所示，該系統(tǒng)主要包括如下內(nèi)容1、現(xiàn)場端數(shù)據(jù)采集傳輸“黑匣子”式能耗數(shù)據(jù)智能裝置負責數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)篩選、異常處理、數(shù)據(jù)緩存、傳送和斷線續(xù)傳，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的保密存儲和實時的傳輸。在系統(tǒng)發(fā)生故障時，可以從“黑匣子”式能耗數(shù)據(jù)專用智能裝置中恢復數(shù)據(jù)；在利益相關方對數(shù)據(jù)產(chǎn)生質(zhì)疑時，采用該裝置的數(shù)據(jù)作為仲裁依據(jù)，保證了數(shù)據(jù)的高度安全和可靠性。按照“安全、高效、穩(wěn)定、可靠”的設計目標，“黑匣子”式能耗數(shù)據(jù)智能裝置系統(tǒng)如圖2所示，由監(jiān)控站、兩個互為熱備的控制器、多個數(shù)據(jù)采集單元構(gòu)成，數(shù)據(jù)采集單元通過485總線將采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)分別連入兩個控制器，監(jiān)控站與兩個控制器通過網(wǎng)線相連，兩個控制器通過心跳線相連，控制器通過縱向網(wǎng)關連入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行姆掌鳌?shù)據(jù)采集采用“硬接線”和“軟通訊”相結(jié)合的方式，既可通過硬接線方式直接采集現(xiàn)場測量元件輸出信號；又可通過485總線和DCS通訊板卡相連，從DCS中直接獲取數(shù)據(jù)。這樣，既滿足了重要測點真實性的要求，又能減少大量測點加裝及電纜鋪設工作。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及緩存通過內(nèi)置的多種算法模塊，以填表組態(tài)的形式完成原始數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換處理和預處理，并將處理后的各類數(shù)據(jù)在本地進行加密保存，數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)發(fā)生問題，進行數(shù)據(jù)斷點續(xù)傳。數(shù)據(jù)傳輸現(xiàn)場端與中心服務器的遠程傳輸可選擇采用“有線”和“無線”兩種方式，有線方式是通過調(diào)度數(shù)據(jù)專線進行實時數(shù)據(jù)傳輸。而無線方式則是通過無線DTU模塊，通過GRPS/CDMA網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸。數(shù)據(jù)通訊采用目前省調(diào)度中心采用的IEC60870-5-104規(guī)約。2、服務器組服務器組負責實時數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)計算、統(tǒng)計、排序、結(jié)果展示。服務器組包括中心服務器，以及與中心服務器通訊連接的實時數(shù)據(jù)服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、Web服務器、計算統(tǒng)計服務器和部署服務器。中心服務器由數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)、后臺數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)等三個子系統(tǒng)組成。主站整體框架圖如圖3所示。(1)數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)負責接收(被動模式)或查詢(主動模式)從現(xiàn)場端數(shù)據(jù)采集與遠程傳輸子系統(tǒng)傳回的數(shù)據(jù)，針對數(shù)據(jù)進行處理和存儲，供上層服務應用?；谙到y(tǒng)接入機組數(shù)量多、測點記錄多、數(shù)據(jù)采集頻率高以及數(shù)據(jù)保存期限長等因素，以及考慮到數(shù)據(jù)訪問頻繁和數(shù)據(jù)訪問量大等因素，將中心服務器系統(tǒng)接收到機組實時運行數(shù)據(jù)以文件的形式保存到實時數(shù)據(jù)庫中。實時數(shù)據(jù)庫部署在實時數(shù)據(jù)服務器上，通過實時數(shù)據(jù)訪問服務與其他數(shù)據(jù)和外部系統(tǒng)進行通訊。其體系結(jié)構(gòu)見如圖4所示，數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)包括通訊接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通訊發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和加密解密模塊。(2)后臺數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)該部分是數(shù)據(jù)綜合處理中心，對接收到實時數(shù)據(jù)進行處理、分析、統(tǒng)計、排序，包括計算服務模塊以及與計算服務模塊通訊連接的機組結(jié)構(gòu)配置模塊、數(shù)據(jù)庫模塊和能耗指標計算模塊，該子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖5所示。能耗指標計算模塊為一動態(tài)聯(lián)接庫，其對外接口包括三個部分；第一部分為入口參數(shù)數(shù)組，用于存儲計算需要的實時運行參數(shù)數(shù)據(jù)及其狀態(tài)；第二部分為一dataset，內(nèi)部包含了若干個datatable，用于存儲機組熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置信息；第三部分為出口參數(shù)數(shù)組，用于傳出實時計算結(jié)果數(shù)據(jù)及其狀態(tài)。(3)數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)該部分主要實現(xiàn)人機交互、數(shù)據(jù)查看、信息發(fā)布。按照數(shù)據(jù)的類型，分為原始數(shù)據(jù)模塊、能耗計算數(shù)據(jù)模塊、統(tǒng)計數(shù)據(jù)模塊、報表文件模塊、系統(tǒng)基礎資料模塊；按照數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式，分為表格顯示模塊、工藝流程圖模塊、趨勢圖模塊、棒狀圖模塊、Excel報表模塊；按照實時性，分為原始數(shù)據(jù)實時監(jiān)測模塊、原始數(shù)據(jù)歷史查詢模塊、能耗實時監(jiān)測模塊、能耗數(shù)據(jù)歷史查詢模塊。本實用新型的燃煤機組實時能耗管理系統(tǒng)系統(tǒng)的研制及應用能夠極大地提高節(jié)能發(fā)電調(diào)度工作的準確性和可操作性，依據(jù)實際煤耗水平開展機組的發(fā)電組合、電量分配、機組排序和調(diào)度調(diào)整，能夠保證“全社會能耗最低”的科學實現(xiàn)。以河南省當前社會用電水平計算，依據(jù)實測能耗進行節(jié)能減排發(fā)電調(diào)度每年可節(jié)省原煤約110萬噸，這相當于1臺30萬機組加上1臺20萬機組的全年燃煤量，同時二氧化硫減排1.6萬噸。權利要求1.一種燃煤電力機組實測能耗管理系統(tǒng)，其特征在于包括能耗數(shù)據(jù)智能裝置和服務器組，該服務器組包括通訊連接的實時數(shù)據(jù)服務器和中心服務器，所述能耗數(shù)據(jù)智能裝置包括兩個互為熱備的控制器和數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元將采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過總線連入兩個控制器，所述兩個控制器通過心跳線相連并將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)椒掌鹘M。2.根據(jù)權利要求1所述的燃煤電力機組實測能耗管理系統(tǒng)，其特征在于所述中心服務器包括數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)、后臺數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)，并且依次通訊相連。3.根據(jù)權利要求2所述的燃煤電力機組實測能耗管理系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)包括通訊接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通訊發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和加密解密模塊。4.根據(jù)權利要求2所述的燃煤電力機組實測能耗管理系統(tǒng)，其特征在于所述后臺數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)包括計算服務模塊以及與計算服務模塊通訊連接的機組結(jié)構(gòu)配置模塊、數(shù)據(jù)庫模塊和能耗指標計算模塊。5.根據(jù)權利要求1所述的燃煤電力機組實測能耗管理系統(tǒng)，其特征在于所述服務器組還包括都與中心服務器通訊連接的數(shù)據(jù)庫服務器、Web服務器、計算統(tǒng)計服務器和部署服務器。專利摘要本實用新型涉及燃煤電力機組實測能耗管理系統(tǒng)包括能耗數(shù)據(jù)智能裝置和服務器組，該服務器組包括通訊連接的實時數(shù)據(jù)服務器和中心服務器，所述能耗數(shù)據(jù)智能裝置包括兩個互為熱備的控制器和數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元將采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過總線連入兩個控制器，所述兩個控制器通過心跳線相連并將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸?shù)椒掌鹘M；本實用新型的能耗數(shù)據(jù)智能裝置和服務器組通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡相連，能夠通過該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡遠程獲取各燃煤火電機組實際運行參數(shù)，監(jiān)測、計算機組實際能耗，從而建立不同類型燃煤火電機組排序規(guī)則，最終生成燃煤火電機組能耗排序表，以實現(xiàn)燃煤火電機組的節(jié)能調(diào)度。文檔編號G06Q50/00GK201845362SQ20102052152公開日2011年5月25日申請日期2010年9月8日優(yōu)先權日2010年9月8日發(fā)明者張小斐,李哲,葛挺,馬建偉申請人:河南電力試驗研究院