專利名稱：一種流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)與方法，特別的，涉及流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
流程工業(yè)中廣泛使用的各種能源介質(zhì)，比如水、蒸汽、鋼鐵企業(yè)的煤氣、化工企業(yè)的瓦斯氣等，都通過管網(wǎng)進(jìn)行傳輸，并且在管網(wǎng)上都會連接相應(yīng)的設(shè)備，這些設(shè)備負(fù)責(zé)生產(chǎn)、消耗、轉(zhuǎn)化所傳輸?shù)哪茉唇橘|(zhì)或?qū)ζ溥M(jìn)行其他各類處理操作。可以將能源介質(zhì)的 傳輸管網(wǎng)和管網(wǎng)上連接的各種設(shè)備稱為管網(wǎng)系統(tǒng)，如公用工程中的蒸汽系統(tǒng)等。管網(wǎng)系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是管網(wǎng)比較復(fù)雜，設(shè)備類型和數(shù)量較多，現(xiàn)場生產(chǎn)參數(shù)多，人工直接監(jiān)控的難度大。下面簡單介紹幾種典型的能源介質(zhì)及其相應(yīng)的管網(wǎng)和設(shè)備。蒸汽是化工、冶金等流程工業(yè)重要的能源介質(zhì)，蒸汽通過能源(比如煤、天然氣、燃油等)燃燒放熱產(chǎn)生，蒸汽可作為換熱或工藝生產(chǎn)介質(zhì)，也可以驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電或驅(qū)動其他設(shè)備做功。蒸汽系統(tǒng)由多級蒸汽管網(wǎng)及其上的設(shè)備組成。蒸汽管網(wǎng)一般按壓力不同分為超高壓、高壓、中壓、低壓等幾級管網(wǎng)，不同的企業(yè)根據(jù)工藝不同，其蒸汽系統(tǒng)由不同等級的蒸汽管網(wǎng)組成。蒸汽管網(wǎng)上的產(chǎn)耗汽設(shè)備包括通用設(shè)備和工藝設(shè)備，通用設(shè)備也稱為輔助類生產(chǎn)設(shè)備簡稱輔助類設(shè)備或輔助設(shè)備，工藝設(shè)備也叫生產(chǎn)類蒸汽設(shè)備簡稱生產(chǎn)類設(shè)備或生產(chǎn)設(shè)備。通用設(shè)備指鍋爐、汽輪機(jī)、減溫減壓站、放空閥等；工藝設(shè)備指工藝系統(tǒng)中的產(chǎn)用蒸汽設(shè)備。具有不同壓力等級是蒸汽系統(tǒng)區(qū)別于其它管網(wǎng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，也是蒸汽系統(tǒng)較其它管網(wǎng)系統(tǒng)更復(fù)雜的原因之一。因此，如果能夠解決好蒸汽系統(tǒng)的調(diào)度問題，那么也就可以更容易的解決其它管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度問題。水也是流程行業(yè)常用的能源介質(zhì)，根據(jù)水的用途可分為脫鹽水、冷凝水、消防水和生活水等幾種類型。其中脫鹽水是原水經(jīng)過處理后用于生產(chǎn)蒸汽的，其管網(wǎng)上連接的設(shè)備包括加壓泵、鍋爐、透平凝汽器、除氧器、換熱器和水處理裝置等。加壓泵給管網(wǎng)中的脫鹽水加壓，使得脫鹽水能夠在管網(wǎng)中流動；鍋爐給脫鹽水加熱使其成為蒸汽；透平凝汽器使得透平排除的蒸汽冷凝為液體循環(huán)使用；除氧器通過給脫鹽水中通入蒸汽降低脫鹽水的氧含量；換熱器的作用是給脫鹽水加熱或回收冷凝水(可作為脫鹽水使用)的余熱；水處理裝置主要對原水和回收的脫鹽水進(jìn)行生化處理，使其滿足脫鹽水的要求。鋼鐵企業(yè)的煤氣是一種重要的二次能源介質(zhì)，可分為焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣三大類，這三類煤氣單獨(dú)傳輸使用，也可以混合后傳輸使用。其中焦?fàn)t煤氣是熱值最高的煤氣類型，其管網(wǎng)上的設(shè)備包括焦?fàn)t、鼓風(fēng)機(jī)、氣柜、加壓站和各類用戶。焦?fàn)t是生產(chǎn)焦?fàn)t煤氣的單元，焦?fàn)t本身還需要一部分焦?fàn)t煤氣進(jìn)行焦?fàn)t的加熱；鼓風(fēng)機(jī)是作用是抽出碳化室的煤氣，使其流向凈化工序；氣柜是焦?fàn)t煤氣的緩存單元，也起到穩(wěn)定焦?fàn)t煤氣管網(wǎng)壓力的作用；加壓站是煤氣的加壓設(shè)備，是煤氣傳輸?shù)膭恿υ?；常見的焦?fàn)t煤氣用戶包括燃?xì)忮仩t、燒結(jié)機(jī)等。
管網(wǎng)系統(tǒng)，比如蒸汽系統(tǒng)發(fā)生工況變化尤其是發(fā)生主要設(shè)備故障等事件時(shí)，通常，工廠調(diào)度人員只能根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)做出定性的調(diào)度。這種調(diào)度方法無法給出精確的調(diào)度方案，往往造成調(diào)度時(shí)間增長、能耗增加。如何使用定性的工廠調(diào)度經(jīng)驗(yàn)，得到精確定量的調(diào)度方案，是全工況調(diào)度需要突破的一個(gè)重要的技術(shù)難題，也是全工況調(diào)度的核心問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一種流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)和方法，可針對企業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)生的各種需調(diào)度的工況，為調(diào)度人員提供該工況對管網(wǎng)系統(tǒng)帶來的影響以及結(jié)合了工廠實(shí)際調(diào)度經(jīng)驗(yàn)的精確的量化調(diào)度方案，以指導(dǎo)和輔助其進(jìn)行調(diào)度，使管網(wǎng)系統(tǒng)能夠快速、安全的達(dá)到穩(wěn)定。一種流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方案產(chǎn)生方法，包括如下步驟I)根據(jù)事件影響的計(jì)算方法結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算得出事件影響，以乂》#表示；所述 事件影響的計(jì)算方法是指計(jì)算出所有與該事件相關(guān)的設(shè)備在事件發(fā)生后的能源介質(zhì)量，將其與事件發(fā)生前平穩(wěn)工況下的能源介質(zhì)量相比較，差值即事件影響；所述事件即異常事件，是指造成管網(wǎng)系統(tǒng)能源介質(zhì)不平衡的事件，所述能源介質(zhì)不平衡包括能源介質(zhì)的不足或過量；所述事件影響是指發(fā)生所述事件時(shí)引起的能源介質(zhì)不平衡的量；2)針對具體事件確定調(diào)度規(guī)則的各調(diào)節(jié)手段，根據(jù)某調(diào)度規(guī)則的各調(diào)節(jié)手段確定調(diào)度值Ysw ;調(diào)節(jié)手段是針對事件的、調(diào)節(jié)單元具體的調(diào)度動作，調(diào)節(jié)手段包括與調(diào)度規(guī)則相關(guān)的各調(diào)節(jié)手段和調(diào)節(jié)單元優(yōu)先級的調(diào)節(jié)手段；所述調(diào)節(jié)單元是可用于調(diào)度的管網(wǎng)設(shè)備，即調(diào)節(jié)設(shè)備；所述管網(wǎng)設(shè)備包括管網(wǎng)系統(tǒng)上的通用設(shè)備和/或工藝設(shè)備；所述調(diào)度規(guī)則是針對具體事件的調(diào)度所涉及的各調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段的目標(biāo)的組合，這些調(diào)節(jié)手段的調(diào)節(jié)量是固定的；所述具體事件的調(diào)度是指在發(fā)生具體事件時(shí)為使管網(wǎng)達(dá)到平衡，調(diào)節(jié)單元具體的調(diào)度動作；所述調(diào)節(jié)量指調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)程度；所述調(diào)度值Ysw是指調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)操作引起的具體的能源介質(zhì)的變化量值；所述調(diào)節(jié)單元優(yōu)先級是多個(gè)調(diào)節(jié)單元的調(diào)度順序；所述具體事件即具體異常事件，是指具體管網(wǎng)設(shè)備的異常事件，使用調(diào)度規(guī)則的調(diào)節(jié)手段后，管網(wǎng)系統(tǒng)能源介質(zhì)未被彌補(bǔ)的、計(jì)算得到的不平衡星稱為事件剩余影響，以表不則Xff=;右Xff= 0，則將所述調(diào)度規(guī)則的調(diào)τι手段及其調(diào)節(jié)量作為調(diào)度方案輸出 ’若X新古0，則向下進(jìn)行；3)如果X## 0，確定優(yōu)先級最高即優(yōu)先級為I的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段的調(diào)度值Y1，計(jì)算此時(shí)的事件剩余影響Xlli，則Xlli= Xli-Y1 ;若Xlli=O,則將上述調(diào)度規(guī)則的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量與優(yōu)先級為I的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量作為調(diào)度方案輸出；若乂1#古0，則向下進(jìn)行；4)按照優(yōu)先級η由高到低的順序，即數(shù)字η由小到大的順序，依次比較該優(yōu)先級η的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段的調(diào)度值Yn與相應(yīng)的事件剩余影響Xlri #的差值Xnli = Xlri#-Yn ;若Xnli= 0，則將步驟2)中調(diào)度規(guī)則的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量與優(yōu)先級為I至η的所有調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量作為調(diào)度方案輸出；若Xnli^ 0，則依據(jù)上述方法計(jì)算此時(shí)的事件剩余影響xn+1#，以此類推，直至Xmli= 0，將步驟2)中調(diào)度規(guī)則的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量與優(yōu)先級為I至m的所有調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量作為調(diào)度方案輸出。一種流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊，各部分的功能如下人機(jī)接口模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、調(diào)度模塊相連，用以查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，查看關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的調(diào)度方案，以及向關(guān)系數(shù)據(jù)庫配置和/或修改參數(shù)，向調(diào)度豐吳塊發(fā)出指令；關(guān)系數(shù)據(jù)庫與人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊相連，存儲由人機(jī)接口模塊配置和/或修改的參數(shù)；所述參數(shù)包括管網(wǎng)信息、管網(wǎng)設(shè)備信息、異常事件信息、管網(wǎng)狀態(tài)位、調(diào)節(jié)手段信息和調(diào)度規(guī)則信息；所述異常事件信息包括異常事件判斷方法和異常事件影響的計(jì)算方法；所述管網(wǎng)狀態(tài)位用以表征管網(wǎng)是否在調(diào)度狀態(tài)；所述調(diào)度規(guī)則信息存儲的信息包括具體事件所對應(yīng)的調(diào)節(jié)手段和確定的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)量；所述調(diào)節(jié)手段信息包括調(diào)節(jié)單元的優(yōu)先級信息；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊以及管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)連接，存儲管網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)各模塊的要求提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；
調(diào)度模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫和人機(jī)接口模塊相連；在滿足觸發(fā)條件后獲取關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的異常事件信息、調(diào)度規(guī)則信息和調(diào)節(jié)手段信息，結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算異常事件影響，根據(jù)上述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出調(diào)度方案；和/或?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況；所述觸發(fā)條件包括調(diào)度人員通過人機(jī)接口模塊向調(diào)度模塊發(fā)出調(diào)度指令。所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，還可以包括工況判斷模塊，所述工況判斷模塊與人機(jī)接口模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫和調(diào)度模塊相連；所述工況判斷模塊根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中配置的異常事件信息中的異常事件判斷方法，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，自動判斷是否有異常事件發(fā)生，在發(fā)生異常事件時(shí)將異常事件信息發(fā)送給調(diào)度模塊，觸發(fā)計(jì)算調(diào)度方案；或者接收人機(jī)接口模塊的人工觸發(fā)異常事件信息，并將異常事件信息發(fā)送給調(diào)度模塊，觸發(fā)計(jì)算調(diào)度方案；所述調(diào)度模塊在接收工況判斷模塊的異常事件信息后，獲取關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的異常事件信息、調(diào)度規(guī)則信息和調(diào)節(jié)手段信息，結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算異常事件影響，根據(jù)上述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出調(diào)度方案；和/或?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況。所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，還可以包括預(yù)測模型模塊，所述預(yù)測模型模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊連接，獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的預(yù)測模型，預(yù)測能源介質(zhì)的產(chǎn)耗量的預(yù)測結(jié)果，并將所述預(yù)測結(jié)果存儲于關(guān)系數(shù)據(jù)庫；所述關(guān)系數(shù)據(jù)庫還可以存儲用于預(yù)測能源介質(zhì)產(chǎn)耗量的預(yù)測模型及預(yù)測模型信息；所述預(yù)測模型信息包括管網(wǎng)設(shè)備負(fù)荷與能源介質(zhì)產(chǎn)耗量關(guān)系模型中的模型參數(shù)，所述預(yù)測模型用于計(jì)算異常事件影響以及在給出調(diào)度方案時(shí)通過能源介質(zhì)產(chǎn)耗量的變化計(jì)算出負(fù)荷的調(diào)整量；所述調(diào)度模塊結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和存儲在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的預(yù)測模型計(jì)算異常事件影響，根據(jù)上述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出調(diào)度方案；和/或?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況。一種流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊，各部分的功能如下人機(jī)接口模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、調(diào)度模塊相連，用以查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，查看調(diào)度模塊中的調(diào)度方案，向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫和/或調(diào)度模塊配置和/或修改參數(shù)，和/或向調(diào)度模塊發(fā)出指令；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊以及管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)連接，存儲管網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及管網(wǎng)信息和/或管網(wǎng)設(shè)備信息，根據(jù)各模塊的要求提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；調(diào)度模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口模塊相連；存儲異常事件信息、管網(wǎng)狀態(tài)位、調(diào)度規(guī)則信息和調(diào)節(jié)手段信息；所述異常事件信息包括異常事件判斷方法和異常事件影響的計(jì)算方法；所述調(diào)度規(guī)則信息存儲的信息包括具體事件所對應(yīng)的調(diào)節(jié)手段和確定的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)量；所述調(diào)節(jié)手段信息包括調(diào)節(jié)單元的優(yōu)先級信息；在滿足觸發(fā)條件后結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算異常事件影響，結(jié)合調(diào)度規(guī)則信息和調(diào)節(jié)手段信息，根據(jù)上述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出并存儲調(diào)度方案，和/或?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況；所述管網(wǎng)狀態(tài)位用以表征管網(wǎng)是否在調(diào)度狀態(tài)；所述觸發(fā)條件包括調(diào)度人員通過人機(jī)接口模塊向調(diào)度模塊發(fā)出調(diào)度指令。
所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，還可以包括工況判斷模塊，所述工況判斷模塊與人機(jī)接口模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和調(diào)度模塊相連；所述工況判斷模塊根據(jù)調(diào)度模塊中配置的異常事件信息中的異常事件判斷方法，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，自動判斷是否有異常事件發(fā)生，在發(fā)生異常事件時(shí)將異常事件信息發(fā)送給調(diào)度模塊，觸發(fā)計(jì)算調(diào)度方案；或者接收人機(jī)接口模塊的人工觸發(fā)異常事件信息，并將異常事件信息發(fā)送給調(diào)度模塊，觸發(fā)計(jì)算調(diào)度方案；所述調(diào)度模塊在接收工況判斷模塊的異常事件信息后，結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算異常事件影響，根據(jù)上述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出調(diào)度方案。所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，還可以包括預(yù)測模型模塊，所述預(yù)測模型模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊連接，存儲預(yù)測模型及預(yù)測模型信息，根據(jù)預(yù)測模型預(yù)測并存儲能源介質(zhì)的產(chǎn)耗量的預(yù)測結(jié)果；所述預(yù)測模型信息包括管網(wǎng)設(shè)備負(fù)荷與能源介質(zhì)產(chǎn)耗量關(guān)系模型中的模型參數(shù)，所述預(yù)測模型用于計(jì)算異常事件影響以及在給出調(diào)度方案時(shí)通過能源介質(zhì)產(chǎn)耗量的變化計(jì)算出負(fù)荷的調(diào)整量，從而給調(diào)度人員以直觀的提示；所述調(diào)度模塊結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和預(yù)測模型模塊的預(yù)測模型計(jì)算異常事件影響，根據(jù)上述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出調(diào)度方案；和/或?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況。一種流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)，所述管網(wǎng)系統(tǒng)可以包括上述的管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)。所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)，所述管網(wǎng)系統(tǒng)可以為蒸汽系統(tǒng)。一種流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方法，包括如下步驟I)配置管網(wǎng)信息、管網(wǎng)設(shè)備信息、異常事件信息、調(diào)節(jié)手段信息和調(diào)度規(guī)則信息，管網(wǎng)狀態(tài)位，所述異常事件信息包括異常事件判斷方法和異常事件影響的計(jì)算方法；所述管網(wǎng)狀態(tài)位用以表征管網(wǎng)是否在調(diào)度狀態(tài)；所述調(diào)度規(guī)則信息存儲的信息包括具體事件所對應(yīng)的調(diào)節(jié)手段和確定的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)量；所述調(diào)節(jié)手段信息包括調(diào)節(jié)單元的優(yōu)先級信息；2)調(diào)度人員通過人機(jī)接口模塊人工觸發(fā)異常事件信息，觸發(fā)調(diào)度；3)調(diào)度模塊對所述異常事件信息進(jìn)行處理，首先判斷管網(wǎng)狀態(tài)位是否在調(diào)度狀態(tài)；若管網(wǎng)狀態(tài)位處于未調(diào)度狀態(tài)，則進(jìn)入步驟4);若管網(wǎng)狀態(tài)位在調(diào)度狀態(tài)，則將所述異常事件與所述異常事件關(guān)聯(lián)的異常事件列表比較進(jìn)而判斷所述異常事件信息對應(yīng)的異常事件是否新異常事件；所述異常事件關(guān)聯(lián)的異常事件列表是指某異常事件的調(diào)度方案的執(zhí)行所引發(fā)的異常事件的列表；所述新異常事件是指當(dāng)管網(wǎng)系統(tǒng)在調(diào)度狀態(tài)時(shí)，新發(fā)生的異常事件不是由上一異常事件的調(diào)度所引起的異常事件，不存在于所述異常事件關(guān)聯(lián)的異常事件列表中；若所述異常事件是新異常事件，則進(jìn)入步驟4);否則，進(jìn)入步驟5)；4)根據(jù)上述調(diào)度方案產(chǎn)生方法和所述異常事件信息以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)生成調(diào)度方案；在輸出所述調(diào)度方案時(shí)，將管網(wǎng)系統(tǒng)狀態(tài)位設(shè)為調(diào)度狀態(tài)，同時(shí)生成所述異常事件關(guān)聯(lián)的異常事件列表；5)調(diào)度模塊周期性或隨機(jī)地從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫獲取各管網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并將其與調(diào)度方案中管網(wǎng)設(shè)備的目標(biāo)狀態(tài)對比，和/或?qū)Ρ冉Y(jié)果顯示到人機(jī)接口模塊；和/或調(diào)度模塊根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)判斷管網(wǎng)壓力、溫度是否穩(wěn)定，當(dāng)兩個(gè)狀態(tài)一致時(shí)和/或管網(wǎng)壓力、溫度穩(wěn)定時(shí)，或調(diào)度人員設(shè)定已完成調(diào)度，則判斷調(diào)度完成，并提示調(diào)度人員調(diào)度已完成，將管網(wǎng)狀態(tài)位設(shè)為未調(diào)度狀態(tài)。
所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方法，在所述步驟I)還可以包括設(shè)置判斷是否發(fā)生異常事件的工況判斷機(jī)制；同時(shí)，所述步驟2)應(yīng)替換為由工況判斷模塊調(diào)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并結(jié)合異常事件判斷方法自動判斷是否發(fā)生異常事件，在發(fā)生異常事件時(shí)，觸發(fā)調(diào)度。所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方法，在所述步驟I)設(shè)置預(yù)測模型及預(yù)測模型信息；所述預(yù)測模型信息可以包括管網(wǎng)設(shè)備負(fù)荷與能源介質(zhì)產(chǎn)耗量關(guān)系模型中的模型參數(shù)，所述預(yù)測模型用于計(jì)算異常事件影響以及在給出調(diào)度方案時(shí)通過能源介質(zhì)產(chǎn)耗量的變化計(jì)算出負(fù)荷的調(diào)整量，從而給調(diào)度人員以直觀的提示；在所述步驟4)中，還可以根據(jù)預(yù)測模型的能源介質(zhì)的產(chǎn)耗量的預(yù)測結(jié)果生成調(diào)度方案；在所述步驟5)中，調(diào)度模塊還可以根據(jù)預(yù)測模型計(jì)算得出的能源介質(zhì)的產(chǎn)耗量的預(yù)測結(jié)果，將其與調(diào)度方案中管網(wǎng)設(shè)備的目標(biāo)狀態(tài)對比，和/或?qū)Ρ冉Y(jié)果顯示到人機(jī)接口模塊。所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方法，所述流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)為流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)。一種流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)的調(diào)度方法，包括以下步驟:A)蒸汽系統(tǒng)的多級管網(wǎng)轉(zhuǎn)化方法，和B)根據(jù)上述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方法；所述蒸汽系統(tǒng)的多級管網(wǎng)轉(zhuǎn)化方法，通過減溫減壓站進(jìn)出汽和排氣函數(shù)關(guān)系將不同級別管網(wǎng)的蒸汽流量轉(zhuǎn)化到同一級別管網(wǎng)，所述級別是指壓力級別，包括如下步驟I)確定需要轉(zhuǎn)化蒸汽流量的管網(wǎng)及其減溫減壓站，根據(jù)通過減溫減壓站的管網(wǎng)間
(I - o)h, + oh - h
轉(zhuǎn)化系數(shù)的函數(shù)關(guān)系式W = ^二 Zw 計(jì)算得到通過減溫減壓站的管網(wǎng)間轉(zhuǎn)化系
(P)h0+cphw-how
數(shù)w，其中^是未蒸發(fā)水量占總減溫水的百分比；hOT是減溫水比焓Aw是減溫減壓站排出的飽和水比焓、h。是進(jìn)減溫減壓站蒸汽比焓、h是出減溫減壓站蒸汽比焓k ；w為常數(shù)；2)確定需要轉(zhuǎn)化的A級管網(wǎng)的蒸汽流量Y ；
3)根據(jù)減溫減壓站進(jìn)出汽和排汽的函數(shù)關(guān)系G。= w XGk ;通過w得到由減溫減壓站連接的A-I或A+1級管網(wǎng)的蒸汽流量Y’，分別為Y’ = Y/w或Y’ = wY ;其中G。表示進(jìn)汽流量，Gk表示排氣流量；所述A-I級管網(wǎng)表示A級管網(wǎng)的下級管網(wǎng)，A+1級管網(wǎng)表示A級管網(wǎng)的上級管網(wǎng)；4)將所有管網(wǎng)的需要轉(zhuǎn)化的蒸汽流量根據(jù)上述步驟I)至步驟3)轉(zhuǎn)化到同一個(gè)管網(wǎng)級別上。本發(fā)明的技術(shù)效果
本發(fā)明的調(diào)度方案產(chǎn)生方法，能夠精確計(jì)算管網(wǎng)發(fā)生異常事件后事件對管網(wǎng)的影響，根據(jù)從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的調(diào)度規(guī)則和調(diào)節(jié)單元優(yōu)先級，能夠計(jì)算出精確量化的調(diào)度方案。所述調(diào)度方案避免了純粹依據(jù)經(jīng)驗(yàn)定性調(diào)度不精確、時(shí)間長的弊端，滿足了快速、安全的原則，并能夠兼顧經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明的調(diào)度系統(tǒng)的方案，通過物理系統(tǒng)使得上述方法得以實(shí)現(xiàn)，并能夠?qū)⑹录绊?、調(diào)度方案和/或調(diào)度方案的實(shí)時(shí)執(zhí)行情況直觀的顯示給調(diào)度人員，更好地指導(dǎo)其調(diào)度過程。本發(fā)明的調(diào)度系統(tǒng)的進(jìn)一步的方案，包含工況判斷模塊，能夠自動、準(zhǔn)確、及時(shí)的判斷異常事件是否發(fā)生，并及時(shí)提示給用戶，避免了人工監(jiān)測的失誤和延時(shí)。本發(fā)明的調(diào)度系統(tǒng)的進(jìn)一步的方案包含預(yù)測模型模塊，能夠預(yù)測能源介質(zhì)的產(chǎn)耗量，使調(diào)度系統(tǒng)在計(jì)量儀表不全的情況下依然能夠計(jì)算事件影響，給出精確量化的調(diào)度方案。在給出調(diào)度方案時(shí)，可根據(jù)預(yù)測模型，給出負(fù)荷的調(diào)整量，從而給調(diào)度人員以直觀的提
/Jn ο本發(fā)明的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)包括所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，因此自然也具有所述調(diào)度系統(tǒng)的上述技術(shù)效果。本發(fā)明的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)是流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)，因此流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)自然也具有所述流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的上述技術(shù)效果。本發(fā)明的調(diào)度方法的方案在調(diào)度過程中發(fā)生異常事件時(shí)，通過異常事件關(guān)聯(lián)的異常事件列表，判斷所述異常事件是否新異常事件，避免了所述異常事件是由原異常事件的調(diào)度所引起時(shí)可能發(fā)生的重復(fù)計(jì)算。本發(fā)明的調(diào)度方法的進(jìn)一步的方案，包含工況判斷機(jī)制，能夠自動、準(zhǔn)確、及時(shí)的判斷異常事件是否發(fā)生，并及時(shí)提示給用戶，避免了人工監(jiān)測的失誤和延時(shí)。本發(fā)明的調(diào)度方法的進(jìn)一步的方案，能夠預(yù)測能源介質(zhì)的產(chǎn)耗量，使調(diào)度系統(tǒng)在計(jì)量儀表不全的情況下依然能夠計(jì)算事件影響，給出精確量化的調(diào)度方案。在給出調(diào)度方案時(shí)，可根據(jù)預(yù)測模型，給出負(fù)荷的調(diào)整量，從而給調(diào)度人員以直觀的提示。本發(fā)明的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方法中的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)是流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)，因此流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)的調(diào)度方法自然也具有所述流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方法的上述技術(shù)效果。本發(fā)明的流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)的調(diào)度方法的進(jìn)一步方案將多級管網(wǎng)轉(zhuǎn)化方法與所述的管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方法結(jié)合，將復(fù)雜的多級蒸汽系統(tǒng)多級管網(wǎng)問題簡化為某一級管網(wǎng)上的問題，簡化了計(jì)算過程，使得蒸汽系統(tǒng)的調(diào)度等問題都更易解決。


圖I是事件分類示意圖。圖2是生成調(diào)度流程示意簡圖。圖3是選擇調(diào)節(jié)手段的計(jì)算流程。圖4a是調(diào)度系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖4b是調(diào)度系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖4c是調(diào)度系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。圖4d是調(diào)度系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。 圖5是系統(tǒng)功能框圖。圖6是全工況調(diào)度系統(tǒng)工作流程7是調(diào)度功能執(zhí)行流程圖
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖的具體實(shí)施例對本發(fā)明詳述如下。先介紹幾個(gè)概念本發(fā)明中所說的事件即異常事件，是指造成管網(wǎng)系統(tǒng)能源介質(zhì)不平衡的事件，也即導(dǎo)致異常工況的事件。所述事件包括管網(wǎng)設(shè)備故障和管網(wǎng)系統(tǒng)開停車工況。所述能源介質(zhì)不平衡包括能源介質(zhì)的不足和過量。所述事件影響是指發(fā)生所述事件時(shí)引起的能源介質(zhì)不平衡的量；其發(fā)生會造成管網(wǎng)系統(tǒng)的不平衡程度，即能源介質(zhì)不足量或能源介質(zhì)過剩量。調(diào)節(jié)手段是針對事件的、調(diào)節(jié)單元具體的調(diào)度動作，調(diào)度方案是所述調(diào)節(jié)手段的組合，所述調(diào)節(jié)手段包括調(diào)度規(guī)則的調(diào)節(jié)手段和調(diào)節(jié)單元優(yōu)先級的調(diào)節(jié)手段。所述調(diào)節(jié)單元是可用于調(diào)度的管網(wǎng)設(shè)備，即調(diào)節(jié)設(shè)備。所述管網(wǎng)設(shè)備包括管網(wǎng)系統(tǒng)上的通用設(shè)備和/或工藝設(shè)備。所述調(diào)度規(guī)則是針對具體事件的調(diào)度所涉及的各調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段的組合，這些調(diào)節(jié)手段的調(diào)節(jié)量是固定的；即針對每一具體事件，該事件發(fā)生時(shí)企業(yè)固定的調(diào)節(jié)手段，也就是說所述管網(wǎng)設(shè)備的調(diào)節(jié)量對應(yīng)于同一個(gè)具體事件是確定的。所述具體事件的調(diào)度是指在發(fā)生具體事件時(shí)，為使管網(wǎng)達(dá)到平衡，調(diào)節(jié)單元的動作。同一個(gè)管網(wǎng)設(shè)備在不同的具體事件中，其調(diào)度規(guī)則可能不同，導(dǎo)致該管網(wǎng)設(shè)備的調(diào)節(jié)量可能不同。所述具體事件是指具體某一設(shè)備的異常事件，如鍋爐A停車，針對每一具體事件可根據(jù)工廠調(diào)度經(jīng)驗(yàn)總結(jié)規(guī)則。所述普遍性事件是指針對蒸汽系統(tǒng)整體的異常事件，包括蒸汽量過?；蛘羝坎蛔愕氖录?。在管網(wǎng)系統(tǒng)中通過監(jiān)測具體事件可以確定會發(fā)生怎樣的普遍性事件，比如鍋爐A停車這個(gè)具體事件可能導(dǎo)致蒸汽量不足的普遍性事件，因此具體事件可以看作普遍性事件的一個(gè)屬性。在普遍性事件里，每一個(gè)調(diào)節(jié)設(shè)備(即調(diào)節(jié)單元)針對不同的具體事件的優(yōu)先級相同。所述調(diào)節(jié)量指調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)程度，是面向調(diào)度人員的用于具體調(diào)度的量，因此可以是調(diào)節(jié)的具體數(shù)值或百分比數(shù)值。所述調(diào)度值是指調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)操作引起的具體的能源介質(zhì)的變化量值，也稱為調(diào)節(jié)單元的作用，是用于進(jìn)行平衡計(jì)算的量，因此其數(shù)值是具體數(shù)值，不能是百分比數(shù)值。比如放空閥A的調(diào)度值為40即為放空閥A的調(diào)度值；而放空閥是打開還是關(guān)閉則是其調(diào)度動作，當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易的想到其它表達(dá)調(diào)度值的方式，比如“增大40”等，因此調(diào)度值的具體形式應(yīng)在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。調(diào)度值是由調(diào)節(jié)量和當(dāng)前管網(wǎng)數(shù)據(jù)確定的，調(diào)節(jié)量是調(diào)度的目標(biāo)，而調(diào)度值是根據(jù)當(dāng)前管網(wǎng)數(shù)據(jù)達(dá)到該目標(biāo)的具體操作；比如若調(diào)節(jié)量是“將鍋爐A開到最大”，若鍋爐A的最大產(chǎn)汽量是500，而當(dāng)前的產(chǎn)汽量是300，則調(diào)度值是200 ;若當(dāng)前鍋爐A的產(chǎn)汽量是400，則調(diào)度值是100。包含在調(diào)度規(guī)則中的調(diào)節(jié)單元的調(diào)度值是由具體事件確定的固定值。所述調(diào)節(jié)單元優(yōu)先級是多個(gè)調(diào)節(jié)單元的調(diào)度順序，由設(shè)備的類型、調(diào)度動作影響管網(wǎng)系統(tǒng)速度的快慢以及是否影響生產(chǎn)等因素確定，比如放空閥的調(diào)節(jié)明顯影響管網(wǎng)系統(tǒng)的狀態(tài)，因此該類型的調(diào)節(jié)單元的優(yōu)先級較高；而如果對工藝設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)經(jīng)常會嚴(yán)重影響生產(chǎn)條件、生產(chǎn)過程和產(chǎn)物，因此工藝設(shè)備的優(yōu)先級往往較低；所述調(diào)節(jié)單元優(yōu)先級可適用于普遍性事件。以蒸汽系統(tǒng)為例介紹流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)中的調(diào)度系統(tǒng)與方法。由于流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)具有類似的特點(diǎn)，因此下述實(shí)施例如無特別聲明，均適用于流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)，所述管網(wǎng)系統(tǒng)包括各種能源介質(zhì)的管網(wǎng)系統(tǒng)，包括以蒸汽、煤氣、水等作為能源介質(zhì)的管網(wǎng)系統(tǒng)。 本發(fā)明所涉及的調(diào)度是全工況調(diào)度。全工況調(diào)度的目的是針對蒸汽系統(tǒng)發(fā)生的不同事件給調(diào)度人員提供不同的調(diào)度方案，以指導(dǎo)和輔助其調(diào)度過程，使蒸汽管網(wǎng)盡快達(dá)到穩(wěn)定。該方案能彌補(bǔ)所述事件對蒸汽系統(tǒng)造成的影響(即蒸汽不足或過剩量)。全工況調(diào)度的原則是，調(diào)度的過程首要原則是保證安全，因此就要求盡快地調(diào)整管網(wǎng)穩(wěn)定，并在此基礎(chǔ)上盡量少地影響生產(chǎn)，減少能源浪費(fèi)。針對不同的事件，生成調(diào)度方案的方法和調(diào)度方案的形式也不盡相同。蒸汽系統(tǒng)的事件分類情況如圖I所示。蒸汽系統(tǒng)的事件可分為開停車工況和故障，同時(shí)故障又可按能否進(jìn)行蒸汽平衡計(jì)算分為兩類。對于蒸汽系統(tǒng)開停車工況，一般工廠都有詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書，調(diào)度時(shí)根據(jù)工廠操作經(jīng)驗(yàn)，逐條給出操作步驟指導(dǎo)即可。因此本發(fā)明的重點(diǎn)放在故障工況下的調(diào)度，當(dāng)然也包括對于開停車工況的調(diào)度。以下分兩類情況分別討論。I.不可進(jìn)行蒸汽平衡計(jì)算的工況不可進(jìn)行蒸汽平衡計(jì)算的工況主要指未知原因引起的管網(wǎng)壓力異常且未監(jiān)測到蒸汽流量明顯變化的工況。由于無法獲得充足的數(shù)據(jù)進(jìn)行蒸汽平衡計(jì)算，在生成調(diào)度方案的過程中，根據(jù)從實(shí)際調(diào)度中總結(jié)得出的調(diào)度規(guī)則給出定性的調(diào)度指導(dǎo)方案。這類工況由于沒有明顯能源介質(zhì)流量變化，因此不是本發(fā)明研究的內(nèi)容。2.可進(jìn)行蒸汽平衡計(jì)算的工況這類工況包括明確故障(工藝、設(shè)備故障)，還包括未知原因引起的管網(wǎng)壓力異常但監(jiān)測到主要蒸汽設(shè)備流量大幅變化的工況。導(dǎo)致這類工況的設(shè)備故障和管網(wǎng)系統(tǒng)開停車工況稱為異常事件或簡稱為事件。這類工況可以計(jì)算出故障對蒸汽系統(tǒng)的直接和連鎖影響，即蒸汽缺口(即不足量)或過剩量。對于此類工況，可以首先計(jì)算出事件影響，并根據(jù)事件影響計(jì)算出量化的調(diào)度方案，并全部提示給用戶。本發(fā)明討論上述可進(jìn)行蒸汽平衡計(jì)算的工況，針對該類事件如何根據(jù)該事件的影響，給出快速安全并且精確量化的調(diào)節(jié)手段。流程工業(yè)的蒸汽動力系統(tǒng)有以下特點(diǎn)I.用戶分散由于流程工業(yè)工藝系統(tǒng)較龐雜，因此蒸汽系統(tǒng)的用戶往往不只包括公用工程里的蒸汽透平，還分散在整廠的生產(chǎn)類設(shè)備中。2.產(chǎn)汽源眾多除專門用于生產(chǎn)蒸汽的鍋爐外，部分生產(chǎn)類設(shè)備中還有廢熱鍋爐，可以使用工藝余熱產(chǎn)汽，因此流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)的產(chǎn)汽單元眾多。
3.壓力等級多 一般流程工業(yè)由于工藝要求，需要使用多個(gè)等級的蒸汽。以合成氨工藝為例，高壓蒸汽用于驅(qū)動透平拖動壓縮機(jī)來壓縮合成氣，中壓蒸汽用于驅(qū)動空分裝置，低壓蒸汽用于換熱等工藝。通過分析以上流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)的特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)其全工況調(diào)度，需要解決以下幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)I.多個(gè)壓力等級管網(wǎng)的蒸汽平衡問題。流程行業(yè)蒸汽系統(tǒng)一般都存在多個(gè)壓力等級的蒸汽管網(wǎng)。一方面，一些事件發(fā)生會破壞兩級或以上壓力管網(wǎng)上的蒸汽平衡，如高壓抽凝式汽輪機(jī)跳車會造成高壓管網(wǎng)蒸汽過剩和中壓管網(wǎng)蒸汽不足。另一方面，一些嚴(yán)重的事件發(fā)生后，只依靠某一級管網(wǎng)上的調(diào)節(jié)手段并不能調(diào)整管網(wǎng)至再次平衡，只能多級管網(wǎng)同時(shí)參與調(diào)節(jié)。因此如何兼顧多個(gè)壓力等級蒸汽管網(wǎng)的蒸汽平衡問題是全工況調(diào)度的難點(diǎn)之一。該問題是蒸汽系統(tǒng)區(qū)別于其它管網(wǎng)系統(tǒng)的問題，因此對于該問題的解決方案僅適用于蒸汽系統(tǒng)。2.研究滿足全工況調(diào)度要求的計(jì)算模型(或稱為計(jì)算方法)全工況調(diào)度的目的是快速安全地調(diào)整管網(wǎng)穩(wěn)定同時(shí)盡量不影響生產(chǎn)，而不是以經(jīng)濟(jì)上的最優(yōu)化為調(diào)度目標(biāo)，因此無法找到固定的最優(yōu)化指標(biāo)來使用數(shù)學(xué)規(guī)劃的方法計(jì)算調(diào)度方案。為滿足全工況調(diào)度的目標(biāo)，只能借助工廠實(shí)際生產(chǎn)中的調(diào)度經(jīng)驗(yàn)。研究如何使用定性的工廠調(diào)度經(jīng)驗(yàn)，得到精確定量的調(diào)度方案，是全工況調(diào)度需要突破一個(gè)重要的技術(shù)難題，也是全工況調(diào)度的核心問題。3.調(diào)節(jié)量與蒸汽量之間的關(guān)系生成調(diào)度方案時(shí)，以蒸汽量的產(chǎn)耗平衡為基礎(chǔ)，但是在給出方案時(shí)應(yīng)該考慮全工況調(diào)度的易用性，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中的調(diào)度習(xí)慣，給出適當(dāng)?shù)恼{(diào)度方案形式。以生產(chǎn)類設(shè)備為例，應(yīng)以負(fù)荷調(diào)整量的形式給出調(diào)度方案，因此需要建立各生產(chǎn)類設(shè)備和輔助類設(shè)備調(diào)節(jié)量與蒸汽產(chǎn)耗量的關(guān)系。4.計(jì)算事件影響蒸汽平衡計(jì)算應(yīng)該在蒸汽壓力溫度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)的前提下進(jìn)行。一般在蒸汽系統(tǒng)發(fā)生事件后，會引起蒸汽壓力和溫度變化。在調(diào)度執(zhí)行過程中蒸汽的壓力溫度波動也較大，且由于調(diào)度涉及設(shè)備過多，很難預(yù)知其變化情況。不能使用事件發(fā)生后蒸汽壓力溫度變化時(shí)的流量數(shù)據(jù)來計(jì)算事件影響。
對于工藝蒸汽設(shè)備發(fā)生故障或檢修等事件，需要通過負(fù)荷與蒸汽量的函數(shù)關(guān)系和負(fù)荷相互影響關(guān)系模型來計(jì)算事件影響。因此研究事件影響的計(jì)算方法也是全工況調(diào)度的重點(diǎn)研究問題。簡而言之，全工況調(diào)度的核心問題就是事件發(fā)生后，怎樣選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)手段組合彌補(bǔ)事件的影響使蒸汽系統(tǒng)重新達(dá)到平衡。全工況調(diào)度采用規(guī)則(即調(diào)度規(guī)則)與優(yōu)先級結(jié)合的調(diào)度方法，總體思路如下根據(jù)企業(yè)蒸汽系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況，總結(jié)出該蒸汽系統(tǒng)可能發(fā)生的事件的集合。針對每一具體事件總結(jié)其調(diào)度規(guī)則，即該事件發(fā)生時(shí)工廠固定的調(diào)節(jié)手段。除針對具體的事件的調(diào)度規(guī)則外，還需總結(jié)各個(gè)調(diào)節(jié)設(shè)備在普遍性事件的調(diào)度中的優(yōu)先級。針對每一具體事件的調(diào)度方案即為各個(gè)調(diào)節(jié)手段(調(diào)節(jié)設(shè)備的調(diào)節(jié)程度)的組合。這些調(diào)節(jié)手段分為兩部分一部分根據(jù)該事件的調(diào)度規(guī)則結(jié)合蒸汽平衡計(jì)算確定，另一部份根據(jù)調(diào)節(jié)設(shè)備的優(yōu)先級并結(jié)合蒸汽平衡計(jì)算獲得。
調(diào)度方案通過蒸汽平衡計(jì)算得到，滿足以下條件假設(shè)事件影響為X，通過調(diào)度規(guī)則確定的調(diào)節(jié)手段組合的作用為Y1，通過設(shè)備優(yōu)先級確定的調(diào)節(jié)手段組合的作用為Y2。則X = Y1+Y2 (I)其中，作用是指調(diào)節(jié)手段的操作造成的蒸汽變化量值，也稱為調(diào)度值。由上述方式生成調(diào)度方案的流程示意圖見圖2。全工況調(diào)度針對蒸汽系統(tǒng)涉及的一些假設(shè)如下I.減溫水的溫度壓力不變?yōu)橛?jì)算方便，對于對多級管網(wǎng)有影響的事件，或?qū)Χ嗉壒芫W(wǎng)有作用的調(diào)節(jié)手段，它們的影響X或作用Y均轉(zhuǎn)化為某一級管網(wǎng)上的蒸汽量。減溫減壓站只起到相鄰兩級管網(wǎng)中蒸汽量轉(zhuǎn)化的作用，同時(shí)它的上下限也是調(diào)節(jié)手段作用的一項(xiàng)約束?？傊瑴p溫減壓不作為最終的調(diào)節(jié)手段，可以看成相鄰兩級管網(wǎng)之間蒸汽轉(zhuǎn)化的系數(shù)。由于只有蒸汽系統(tǒng)存在多級管網(wǎng)的問題，因此該問題主要適應(yīng)于蒸汽系統(tǒng)，對于該問題的解決方案也僅適用于蒸汽系統(tǒng)。根據(jù)減溫減壓站進(jìn)出汽和排汽的函數(shù)關(guān)系
G _(1-(P)K + Vhvw-K c
(\-φ)Κ+α κ(2)或Gq = W Gk式中
(1-φ)Η,+φΗ -how w =---;
(} _(P)h。+Cphvw _howG0——減溫減壓站進(jìn)汽流量，t/h ；Gk—減溫減壓站排汽流量，t/h ；φ—未蒸發(fā)水量占總減溫水的百分比，％ ；how——減溫水比焓，KJ/Kg ；h ——減溫減壓站排出的飽和水比焓，KJ/Kg ；
h。一進(jìn)減溫減壓站蒸汽比焓，KJ/Kg ；hk-出減溫減壓站蒸汽比j含，KJ/Kg ;可以假設(shè)減溫水的溫度和壓力保持恒定，即焓值保持恒定，從而…h(huán)OT、/Vv、h。、hk均為常數(shù)，因此相鄰兩級管網(wǎng)之間通過減溫減壓站的管網(wǎng)間轉(zhuǎn)化系數(shù)w為常數(shù)。2.事件發(fā)生前與調(diào)度結(jié)束的時(shí)刻管網(wǎng)上各處溫度壓力不變一方面，由于蒸汽系統(tǒng)在調(diào)度過程中的壓力溫度的變化無規(guī)律可循，因此生成調(diào)度方案時(shí)進(jìn)行的蒸汽平衡計(jì)算依據(jù)事件發(fā)生前和調(diào)度結(jié)束兩個(gè)時(shí)刻的蒸汽平衡狀態(tài)，而不使用調(diào)度過程中的流量數(shù)據(jù)。即需要假設(shè)，根據(jù)調(diào)度方案將各蒸汽設(shè)備調(diào)節(jié)到目標(biāo)狀態(tài)后，蒸汽系統(tǒng)能夠重新達(dá)到平衡，且蒸汽壓力溫度與事件發(fā)生前保持一致。另一方面，在調(diào)度方案中，減溫減壓站和放空閥等設(shè)備的調(diào)節(jié)量是以閥門開度的 形式給出的。如果假設(shè)調(diào)度結(jié)束后的蒸汽壓力溫度與事件發(fā)生前保持一致，則閥門開度與蒸汽流量(即調(diào)節(jié)量)的函數(shù)關(guān)系可以用理想流量特性表示?？傊?，全工況調(diào)度以調(diào)節(jié)蒸汽系統(tǒng)重新達(dá)到穩(wěn)定為目的。只有假設(shè)調(diào)度前后蒸汽壓力溫度不發(fā)生變化，之后的計(jì)算才具有意義。本發(fā)明提出了一種調(diào)度方案產(chǎn)生方法，是一種將調(diào)度規(guī)則與具有優(yōu)先級的調(diào)節(jié)手段相結(jié)合得出與異常事件影響相匹配的調(diào)度值的機(jī)制。生成調(diào)度方案的計(jì)算方法(即調(diào)度方案產(chǎn)生方法)的步驟如下I.通過減溫減壓站的管網(wǎng)之間轉(zhuǎn)化方法流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)一般包含多個(gè)壓力等級的管網(wǎng)，需要兼顧多個(gè)壓力等級蒸汽管網(wǎng)的蒸汽平衡問題。生成調(diào)度方案的計(jì)算過程是虛擬的蒸汽平衡計(jì)算，調(diào)度方案給出的是各設(shè)備的最終調(diào)節(jié)目標(biāo)。因此對具有不同壓力等級的蒸汽系統(tǒng)而言，在計(jì)算過程中，可以將蒸汽流量在各個(gè)壓力等級之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化。將流量轉(zhuǎn)化到某一級管網(wǎng)上，從而簡化蒸汽平衡計(jì)算過程。管網(wǎng)之間轉(zhuǎn)化可分為兩類調(diào)節(jié)手段的調(diào)度值Y的轉(zhuǎn)化以及事件的影響X的轉(zhuǎn)化。假設(shè)某調(diào)節(jié)手段會使A級管網(wǎng)蒸汽用量減少Ya ;在不考慮減溫減壓站調(diào)節(jié)上下限的情況，如果通過調(diào)節(jié)減溫減壓站保持A級管網(wǎng)的平衡，可將該蒸汽用量減少的作用Ya轉(zhuǎn)化到A+1級管網(wǎng)，使A+1級管網(wǎng)蒸汽用量減少YA+1 = YAXwA+1，即此時(shí)A+1級管網(wǎng)減溫減壓站進(jìn)汽量減少YA+1。當(dāng)然該轉(zhuǎn)化方法也適合于蒸汽生產(chǎn)量增加Ya的情況。A+1表示A的上一級管網(wǎng)，若A級指中壓管網(wǎng)，則A+1表示高壓管網(wǎng)。wA+1為蒸汽通過減溫減壓站從A+1級管網(wǎng)到A級管網(wǎng)的轉(zhuǎn)化系數(shù)，指要產(chǎn)生I噸A級蒸汽需要wA+1噸A+1級蒸汽通過減溫減壓站。wA+1根據(jù)減溫減壓站進(jìn)出汽和排汽的函數(shù)關(guān)系(公式(2))計(jì)算得到。當(dāng)各級管網(wǎng)的壓力確定后，在符合上述假設(shè)條件下，wA+1不隨Ya的改變而變，可確定為固定值。事件影響X的轉(zhuǎn)化方法類似，以輔助汽輪機(jī)跳車為例。假設(shè)該輔助汽輪機(jī)在B級管網(wǎng)和B-I級管網(wǎng)之間，為一次調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)。B表示B-I的上一級管網(wǎng)，若B-I級指中壓管網(wǎng)，則B表示高壓管網(wǎng)。事件發(fā)生前該輔助汽輪機(jī)在B級管網(wǎng)的進(jìn)汽量為Xb，在B-I級管網(wǎng)的抽汽量為Xp1(即向B-I級管網(wǎng)輸送的B-I級蒸汽量)。該輔助透平(即上述輔助汽輪機(jī))跳車會造成的事件影響為B級管網(wǎng)的蒸汽過剩XB，B-I級管網(wǎng)蒸汽生產(chǎn)量缺口(不足量)XB_i(也就是上述輔助汽輪機(jī)未跳車前能夠生產(chǎn)的B-I級蒸汽);在不考慮減溫減壓站調(diào)節(jié)上下限的情況下B級管網(wǎng)減溫減壓站進(jìn)汽量增加Xb以維持B級管網(wǎng)的蒸汽平衡，該事件影響可等價(jià)為B-I級管網(wǎng)蒸汽過剩量X’h = Xb/Wb-Xb^1 ,由式2可見，式中XB/wB代表B級管網(wǎng)蒸汽量Xb由減溫減壓站轉(zhuǎn)化為B-I級管網(wǎng)的
蒸汽量值。在計(jì)算中蒸汽量往哪一級管網(wǎng)轉(zhuǎn)化視具體事件的情況而定。由于只有蒸汽系統(tǒng)才具有多級壓力管網(wǎng)，因此該步驟僅限于蒸汽系統(tǒng)，即其它管網(wǎng)系統(tǒng)不具備此步驟。2.約束條件每一個(gè)設(shè)備產(chǎn)生的調(diào)節(jié)作用Yx均有上限約束，該值一般都是由設(shè)備本身的調(diào)節(jié)上下限所限制。即
Yx Υχ,Μχ但是在蒸汽系統(tǒng)中，當(dāng)Yx需要進(jìn)行管網(wǎng)間的轉(zhuǎn)化時(shí)，還需考慮減溫減壓站的調(diào)節(jié)上下限。在計(jì)算過程中，由于往往需要對蒸汽量進(jìn)行管網(wǎng)間的轉(zhuǎn)化，減溫減壓站的閥位目標(biāo)值也隨計(jì)算過程而改變。調(diào)節(jié)設(shè)備的調(diào)節(jié)上限應(yīng)取本身上限和減溫減壓站上限中較小者。假設(shè)某放空閥X在C級管網(wǎng)，C+1級管網(wǎng)由于故障造成蒸汽過剩(屬于一類普遍性事件)，因此關(guān)小放空閥造成的C級蒸汽使用增加量Yx需要往上級管網(wǎng)轉(zhuǎn)化，為保持C級管網(wǎng)穩(wěn)定，需開大C+1級管網(wǎng)的減溫減壓站，且減溫減壓站進(jìn)汽增加量￥ 應(yīng)滿足式3 :Yw/wc+1 = Yx (3)此時(shí)減溫減壓站的調(diào)節(jié)上限為Yw,MX，則Yx應(yīng)滿足4的約束Yx < min {YX,MX,
Yw, MAX
/wc+1} (4)3.調(diào)度方案計(jì)算流程，即調(diào)度方案產(chǎn)生方法，是指調(diào)度規(guī)則與具有優(yōu)先級的調(diào)節(jié)手段相結(jié)合得出與異常事件影響相匹配的調(diào)度值的機(jī)制。調(diào)度方案的計(jì)算過程就是根據(jù)事件影響選擇調(diào)節(jié)手段組合的過程，由于全工況調(diào)度沒有固定的最優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，最好的方法就是根據(jù)調(diào)度規(guī)則和優(yōu)先級將事件影響和調(diào)節(jié)作用逐一對比匹配。當(dāng)事件發(fā)生后，首先計(jì)算事件影響X，之后根據(jù)該事件的調(diào)度規(guī)則和各個(gè)調(diào)節(jié)設(shè)備(即調(diào)節(jié)單元)的優(yōu)先級，逐步生成調(diào)節(jié)手段的組合，并將其作用Y和事件影響X相比較。當(dāng)Y = X時(shí)，表示當(dāng)前的調(diào)節(jié)手段組合能夠使蒸汽系統(tǒng)重新達(dá)到平衡，該調(diào)節(jié)手段組合即全工況調(diào)度方案。事件的影響是指普遍性事件的影響，即蒸汽不足量或過剩量，用X表示；調(diào)節(jié)手段的作用用Y表示。為原普遍性事件的影響，Ysw為由經(jīng)驗(yàn)調(diào)度規(guī)則確定的調(diào)節(jié)手段的作用，也是指引起該普遍性事件的具體事件的調(diào)節(jié)手段的作用，Yn表示優(yōu)先級為η的調(diào)節(jié)手段的作用。選擇調(diào)節(jié)手段的流程如圖3所示調(diào)度方案的計(jì)算方法包括以下步驟I)計(jì)算事件影響計(jì)算事件影響即異常事件影響的計(jì)算方法，用于計(jì)算異常事件的影響。事件影響的計(jì)算方法根據(jù)具體事件的不同而不同。計(jì)算事件影響時(shí)，總的思路是首先計(jì)算出所有與該事件相關(guān)的設(shè)備在事件發(fā)生后的能源介質(zhì)量(對蒸汽系統(tǒng)是蒸汽量)，將其與事件發(fā)生前平穩(wěn)工況下的能源介質(zhì)量(對蒸汽系統(tǒng)是蒸汽量)相比較，差值即事件影響。對蒸汽系統(tǒng)而言，一些對多個(gè)壓力等級管網(wǎng)造成影響的事件，其事件影響還需進(jìn)行管網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)化。2)計(jì)算調(diào)度規(guī)則的作用根據(jù)調(diào)度規(guī)則所確定的調(diào)節(jié)手段的調(diào)節(jié)量也是確定的，因此可以根據(jù)當(dāng)前管網(wǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算確定其調(diào)度值，即作用Yjw。使用調(diào)度規(guī)則調(diào)節(jié)手段后蒸汽系統(tǒng)新的不足或過剩量成為新影響(即事件剩余影響)，用X#表示，其與調(diào)度規(guī)則作用和事件影響的關(guān)系如式5所示Xff= X 事件-Y * 則 ⑶
以上計(jì)算的結(jié)果X#是對使用調(diào)度規(guī)則調(diào)節(jié)手段后蒸汽系統(tǒng)狀況的預(yù)測，而不是實(shí)際實(shí)施該調(diào)節(jié)手段。如果X#= 0，說明使用調(diào)度規(guī)則調(diào)節(jié)手段能夠使蒸汽系統(tǒng)達(dá)到平衡，本計(jì)算流程結(jié)束，輸出的調(diào)度方案就是調(diào)度規(guī)則調(diào)節(jié)手段。3)匹配優(yōu)先級的作用如果X## O,說明使用調(diào)度規(guī)則調(diào)節(jié)手段不能使蒸汽系統(tǒng)達(dá)到平衡，需要從優(yōu)先級為I的調(diào)節(jié)手段開始，確定優(yōu)先級為I的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段的調(diào)度值Y1，計(jì)算此時(shí)的事件剩余影響Xlli，則Xlli= Xli-Y1 ;若Xlli= 0，則將上述調(diào)度規(guī)則的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量與優(yōu)先級為I的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量作為調(diào)度方案輸出 ，若0，則向下進(jìn)行；4)按照優(yōu)先級η由高到低的順序，即數(shù)字η由小到大的順序，依次比較調(diào)節(jié)手段的作用Yn和蒸汽系統(tǒng)當(dāng)前的不足或過剩量Xlri# (即該事件的剩余影響)的差值Xnli = Xlri#-Υη。η = I的優(yōu)先級大于η = 2的優(yōu)先級。即η值越大,優(yōu)先級越低。Xlriif表示使用完調(diào)度規(guī)則調(diào)節(jié)手段以及優(yōu)先級小于η的所有調(diào)節(jié)手段后蒸汽系統(tǒng)新的不足或過剩量，若Xn新=0，說明使用該優(yōu)先級的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段能夠使管網(wǎng)系統(tǒng)達(dá)到平衡，則將步驟2)中調(diào)度規(guī)則的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量與優(yōu)先級為I至η的所有調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量作為調(diào)度方案輸出；若Xn## O,則依據(jù)上述方法計(jì)算此時(shí)的事件剩余影響Xn+1#，以此類推，直至Xmli= 0，將步驟2)中調(diào)度規(guī)則的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量與優(yōu)先級為I至m的所有調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量作為調(diào)度方案輸出；蒸汽平衡計(jì)算方程組如式6，
X新=K
^新=4新, 19, ,(6)優(yōu)先級為η的調(diào)節(jié)手段的作用Yn的取值范圍0彡Yn彡YnjfflaxYn, _由調(diào)節(jié)單元的上下限約束和蒸汽系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)(主要是減溫減壓站的狀態(tài))決定。具體計(jì)算方法見上述管網(wǎng)之間轉(zhuǎn)化方法。當(dāng)然若管網(wǎng)系統(tǒng)不是蒸汽系統(tǒng)，則不存在管網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)化。此時(shí)，只由調(diào)節(jié)單元的上下限約束決定Yn,_的范圍。與計(jì)算調(diào)度規(guī)則的作用類似，Xnli是對使用優(yōu)先級為η的調(diào)節(jié)手段后蒸汽系統(tǒng)狀況的預(yù)測，而不是實(shí)際實(shí)施該調(diào)節(jié)手段。如果Xnli= 0，說明在使用完優(yōu)先級為η的調(diào)節(jié)手段后蒸汽系統(tǒng)達(dá)到平衡，輸出調(diào)度方案調(diào)度規(guī)則調(diào)節(jié)手段以及優(yōu)先級小于等于η的所有調(diào)節(jié)手段。
蒸汽全工況調(diào)度系統(tǒng)可針對流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)生的各種工況，及時(shí)為蒸汽調(diào)度人員提示該工況對蒸汽系統(tǒng)帶來的影響，并計(jì)算出相應(yīng)的調(diào)度方案以適當(dāng)?shù)男问教崾窘o用戶，以指導(dǎo)和輔助其調(diào)度過程，使蒸汽管網(wǎng)盡快達(dá)到穩(wěn)定。包括上述調(diào)度方案產(chǎn)生方法的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，如圖4a所示，包括數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊等，所述數(shù)據(jù)庫可以分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫，當(dāng)然在各模塊具有自身的存儲單元的情況下也可以只有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，在后者的情況下，需要存儲的參數(shù)或數(shù)據(jù)存儲在調(diào)用這些參數(shù)或數(shù)據(jù)的模塊中。以下簡介具有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的調(diào)度系統(tǒng)各部分的功能。人機(jī)接口模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、調(diào)度模塊相連，用以查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，查看關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的調(diào)度方案，以及向關(guān)系數(shù)據(jù)庫配置和/或修改參數(shù)，向調(diào)度豐吳塊發(fā)出指令。關(guān)系數(shù)據(jù)庫與人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊相連，存儲由人機(jī)接口模塊配置和/或修改的參數(shù)；所述參數(shù)包括管網(wǎng)信息(即管網(wǎng)參數(shù))、管網(wǎng)設(shè)備信息(即設(shè)備參數(shù))、異常事件·信息、管網(wǎng)狀態(tài)位、調(diào)節(jié)手段信息和調(diào)度規(guī)則信息。管網(wǎng)信息和管網(wǎng)設(shè)備信息存儲了管網(wǎng)系統(tǒng)中的管網(wǎng)和設(shè)備的基本參數(shù)，如壓力等級、調(diào)節(jié)程度上下限等。異常事件信息存儲了異常事件影響類型(造成能源介質(zhì)過?；虿蛔?、異常事件影響(能源介質(zhì)過剩量或不足量)的計(jì)算方法以及異常事件的判斷方法等信息。調(diào)節(jié)手段信息存儲了調(diào)節(jié)手段的作用類型、優(yōu)先級等信息。由于調(diào)節(jié)單元是可以用于調(diào)節(jié)和調(diào)度的設(shè)備，因此所述管網(wǎng)設(shè)備信息包括調(diào)節(jié)單元信息。所述異常事件信息包括異常事件判斷方法和異常事件影響的計(jì)算方法(即上述的計(jì)算事件影響的方法)；所述管網(wǎng)狀態(tài)位用以表征管網(wǎng)是否在調(diào)度狀態(tài)。異常事件發(fā)生時(shí)調(diào)度模塊根據(jù)調(diào)度規(guī)則信息、調(diào)節(jié)手段的作用類型和優(yōu)先級，結(jié)合異常事件影響和異常事件影響類型，使用上述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出適當(dāng)?shù)恼{(diào)度方案，和/或?qū)φ{(diào)度執(zhí)行情況進(jìn)行跟蹤。調(diào)度規(guī)則信息存儲的信息包括具體事件(即具體異常事件)所對應(yīng)的調(diào)節(jié)手段和確定的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)量，從企業(yè)實(shí)際調(diào)度經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)得到。所述調(diào)節(jié)手段信息包括調(diào)節(jié)單元的優(yōu)先級信息。異常事件發(fā)生后調(diào)度模塊根據(jù)調(diào)度規(guī)則結(jié)合調(diào)節(jié)手段的優(yōu)先級信息給出適當(dāng)?shù)恼{(diào)度方案。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊和管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)相連接，存儲管網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)各模塊的要求提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。具體而言，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫可以通過OPC方式讀取DCS數(shù)據(jù)，保存調(diào)度時(shí)所需的實(shí)時(shí)和歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)，當(dāng)然也可以通過其它現(xiàn)有技術(shù)中的方式讀取相應(yīng)的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。調(diào)度模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫和人機(jī)接口模塊相連；在滿足觸發(fā)條件后獲取關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的異常事件信息、調(diào)度規(guī)則信息和調(diào)節(jié)手段信息，結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算異常事件影響，根據(jù)上述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出調(diào)度方案。調(diào)度模塊根據(jù)上述的異常事件影響的計(jì)算方法，并結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算異常事件影響，根據(jù)異常事件影響類型選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)度方案。和/或?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況。當(dāng)然異常事件影響的計(jì)算方法也可以根據(jù)“異常事件影響計(jì)算信息表”，獲取表內(nèi)所配的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，計(jì)算事件影響。所述觸發(fā)條件包括調(diào)度人員通過人機(jī)接口模塊向調(diào)度模塊發(fā)出調(diào)度指令。在所述調(diào)度系統(tǒng)的各模塊具有存儲功能或存儲單元的情況下，可以將上述關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)存儲在各相關(guān)模塊，從而省略關(guān)系數(shù)據(jù)庫，如圖4c所示，以下簡要介紹這種情況所述調(diào)度系統(tǒng)可以包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊，各部分的功能如下人機(jī)接口模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、調(diào)度模塊相連，用以查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，查看調(diào)度模塊中的調(diào)度方案，向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫和/或調(diào)度模塊配置和/或修改參數(shù)，和/或向調(diào)度模塊發(fā)出指令。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊和管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)相連接，存儲管網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及管網(wǎng)信息和/或管網(wǎng)設(shè)備信息，根據(jù)各模塊的要求提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。由于調(diào)節(jié)單元是可以用于調(diào)節(jié)和調(diào)度的設(shè)備，因此所述管網(wǎng)設(shè)備信息包括調(diào)節(jié)單元信息。具體而言，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫可以通過OPC方式讀取DCS數(shù)據(jù)，保存調(diào)度時(shí)所需的實(shí)時(shí)和歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)，當(dāng)然也可以通過其它現(xiàn)有技術(shù)中的方式讀取相應(yīng)的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。
調(diào)度模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口模塊相連；存儲上述異常事件信息、管網(wǎng)狀態(tài)位、調(diào)度規(guī)則信息和調(diào)節(jié)手段信息；所述異常事件信息包括異常事件判斷方法和異常事件影響的計(jì)算方法；在滿足觸發(fā)條件后結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算異常事件影響，結(jié)合調(diào)度規(guī)則信息和調(diào)節(jié)手段信息，根據(jù)上述調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出并存儲調(diào)度方案，和/或跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況，調(diào)度模塊根據(jù)異常事件影響的計(jì)算方法并結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算異常事件影響，根據(jù)異常事件影響類型選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)度方案。和/或?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況。所述管網(wǎng)狀態(tài)位用以表征管網(wǎng)是否在調(diào)度狀態(tài)；所述觸發(fā)條件包括調(diào)度人員通過人機(jī)接口模塊向調(diào)度模塊發(fā)出調(diào)度指令。進(jìn)一步的方案還可以包括工況判斷模塊，所述工況判斷模塊與人機(jī)接口模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫和調(diào)度模塊相連；所述工況判斷模塊根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中配置的異常事件信息中的異常事件判斷方法，周期性地或隨機(jī)的從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，自動判斷是否有異常事件發(fā)生，在發(fā)生異常事件時(shí)將異常事件信息發(fā)送給調(diào)度模塊，觸發(fā)計(jì)算調(diào)度方案；或者接收人機(jī)接口模塊的人工觸發(fā)異常事件信息，并將異常事件信息發(fā)送給調(diào)度模塊，觸發(fā)計(jì)算調(diào)度方案；在各模塊具有存儲功能或存儲單元的情況下，所述工況判斷模塊還可以不與關(guān)系數(shù)據(jù)庫連接，而只與人機(jī)接口模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和調(diào)度模塊相連；所述工況判斷模塊根據(jù)調(diào)度模塊中配置的異常事件信息中的異常事件判斷方法，周期性地或隨機(jī)的從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，自動判斷是否有異常事件發(fā)生，在發(fā)生異常事件時(shí)將異常事件信息發(fā)送給調(diào)度模塊，觸發(fā)計(jì)算調(diào)度方案；或者接收人機(jī)接口模塊的人工觸發(fā)異常事件信息，并將異常事件信息發(fā)送給調(diào)度模塊，觸發(fā)計(jì)算調(diào)度方案；此時(shí)，所述調(diào)度模塊在接收工況判斷模塊的異常事件信息后，結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算異常事件影響，根據(jù)上述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出調(diào)度方案；和/或?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況。當(dāng)然，在調(diào)度人員發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)系統(tǒng)情況不正常時(shí)，也可以通過所述人機(jī)接口模塊向工況判斷模塊或調(diào)度模塊輸入異常事件信息，從而觸發(fā)執(zhí)行調(diào)度模塊計(jì)算調(diào)度方案。本發(fā)明還可以包括還包括預(yù)測模型模塊，所述預(yù)測模型模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊連接，獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的預(yù)測模型，預(yù)測能源介質(zhì)的產(chǎn)耗量的預(yù)測結(jié)果，并將所述預(yù)測結(jié)果存儲于關(guān)系數(shù)據(jù)庫；此時(shí)所述關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲用于預(yù)測能源介質(zhì)產(chǎn)耗量的預(yù)測模型及預(yù)測模型信息；所述預(yù)測模型信息包括管網(wǎng)設(shè)備負(fù)荷與能源介質(zhì)產(chǎn)耗量關(guān)系模型中的模型參數(shù)，所述預(yù)測模型用于計(jì)算異常事件影響以及在給出調(diào)度方案時(shí)通過能源介質(zhì)產(chǎn)耗量的變化計(jì)算出負(fù)荷的調(diào)整量，從而給調(diào)度人員以直觀的提示；所述預(yù)測模型是部分管網(wǎng)設(shè)備(主要是工藝設(shè)備)的負(fù)荷與能源介質(zhì)產(chǎn)耗量之間的關(guān)系模型，用于預(yù)測上述設(shè)備的能源介質(zhì)量。對于蒸汽系統(tǒng)而言，預(yù)測的就是副產(chǎn)或消耗蒸汽的量。具體的預(yù)測模型可以根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況采用線性回歸方法或熱力學(xué)機(jī)理方法建模，當(dāng)然也可以采用其它方法建模。通過人機(jī)接口模塊向所述預(yù)測模型模塊配置相關(guān)的參數(shù)，使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，被調(diào)度模塊用于計(jì)算部分異常事件(主要是工藝故障異常事件)影響，以及在給出調(diào)度方案時(shí)根據(jù)所計(jì)算的能源介質(zhì)量目標(biāo)值，結(jié)合所述預(yù)測模型，給出負(fù)荷調(diào)整目標(biāo)值。此時(shí)，所述調(diào)度模塊接受工況判斷模塊發(fā)送的異常事件信息后，首先判斷是否新異常事件，然后獲取實(shí)時(shí)流量數(shù)據(jù)、調(diào)節(jié)手段信息和異常事件調(diào)度規(guī)則信息，并結(jié)合能源介質(zhì)產(chǎn)耗預(yù)測模型，使用上述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出調(diào)度方案，和/或?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況。在預(yù)測模型模塊具有存儲功能或存儲單元的情況下，所述預(yù)測模型模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊連接，存儲預(yù)測模型及預(yù)測模型信息，根據(jù)預(yù)測模型預(yù)測并 存儲能源介質(zhì)的產(chǎn)耗量的預(yù)測結(jié)果；所述預(yù)測模型信息與所述預(yù)測模型的內(nèi)容和功能與上述描述相同。所述調(diào)度模塊接受工況判斷模塊發(fā)送的異常事件信息后，首先判斷是否新異常事件，然后獲取實(shí)時(shí)流量數(shù)據(jù)、調(diào)節(jié)手段信息和異常事件調(diào)度規(guī)則信息，并結(jié)合能源介質(zhì)產(chǎn)耗預(yù)測模型，使用上述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出調(diào)度方案，和/或?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況。因此，優(yōu)選地，蒸汽全工況調(diào)度系統(tǒng)優(yōu)選可以包括人機(jī)接口模塊、數(shù)據(jù)庫(包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，或包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫)、工況判斷模塊、能源介質(zhì)產(chǎn)耗預(yù)測模型和調(diào)度模塊，如圖4b (具有關(guān)系數(shù)據(jù)庫)和圖4d(不具有關(guān)系數(shù)據(jù)庫)所示，并實(shí)現(xiàn)了配置調(diào)節(jié)單元及蒸汽管網(wǎng)、配置能源介質(zhì)產(chǎn)耗預(yù)測模型、配置調(diào)節(jié)手段、配置事件信息、配置調(diào)度規(guī)則信息、給出調(diào)度方案、調(diào)度執(zhí)行跟蹤情況等功能。上述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)不局限于蒸汽系統(tǒng)，還可以包括對其它管網(wǎng)系統(tǒng)，比如煤氣系統(tǒng)，工業(yè)用水系統(tǒng)(包括冷卻水、循環(huán)水等)，瓦斯氣系統(tǒng)等進(jìn)行調(diào)度的調(diào)度系統(tǒng)。以流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)為例，其各功能可以如圖5所示。根據(jù)所述調(diào)度系統(tǒng)的功能可以分為兩類配置功能和調(diào)度功能。配置功能包括配置調(diào)節(jié)蒸汽管網(wǎng)及蒸汽單元、配置蒸汽產(chǎn)耗預(yù)測模型、配置調(diào)節(jié)手段、配置事件信息、配置規(guī)則信息；調(diào)度功能包括給出調(diào)度方案和調(diào)度執(zhí)行跟蹤。調(diào)度功能由工況判斷模塊和調(diào)度模塊并結(jié)合蒸汽產(chǎn)耗預(yù)測模型以及數(shù)據(jù)庫參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)上述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)的一種調(diào)度方法，其總體工作流程如圖6所示。所述調(diào)度方法就是根據(jù)具體異常事件生成相應(yīng)調(diào)度方案，使得通過執(zhí)行所述調(diào)度方案使管網(wǎng)重新達(dá)到平衡，即管網(wǎng)壓力、溫度穩(wěn)定在正常值。因此可以假設(shè)異常事件發(fā)生前的平衡狀態(tài)和經(jīng)過調(diào)度達(dá)到的平衡狀態(tài)的管網(wǎng)壓力、溫度基本相同。所以放空閥、減溫減壓站的減壓閥等閥門的異常事件發(fā)生前和調(diào)度后的閥位變化與能源介質(zhì)流量的關(guān)系可以根據(jù)閥門類型用理想流量特性表示。作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，以下介紹用于蒸汽系統(tǒng)的具有工況判斷功能和蒸汽預(yù)測的調(diào)度方法，包括以下步驟步驟I)配置管網(wǎng)信息、管網(wǎng)設(shè)備信息、異常事件信息、調(diào)節(jié)手段信息和調(diào)度規(guī)則信息，所述異常事件信息包括異常事件判斷方法和異常事件影響的計(jì)算方法；配置蒸汽管網(wǎng)及調(diào)節(jié)單元功能用于配置蒸汽管網(wǎng)信息，如管網(wǎng)名稱、管網(wǎng)蒸汽溫度、管網(wǎng)蒸汽壓力等信息；由于調(diào)節(jié)單元是可以被用于調(diào)度或調(diào)節(jié)的管網(wǎng)設(shè)備，因此配置管網(wǎng)信息還包括配置管網(wǎng)上各蒸汽調(diào)節(jié)單元的基本信息，如壓力等級、調(diào)節(jié)程度上下限和所對應(yīng)的蒸汽產(chǎn)耗預(yù)測模型名稱(主要是各工藝蒸汽調(diào)節(jié)單元)等信息。
配置蒸汽產(chǎn)耗預(yù)測模型功能用于配置各工藝產(chǎn)用汽單元負(fù)荷與蒸汽產(chǎn)耗量關(guān)系模型中的模型參數(shù)；配置調(diào)節(jié)手段功能用于配置調(diào)節(jié)手段的作用類型、優(yōu)先級等；配置事件信息功能用于配置事件的影響類型、事件影響的計(jì)算方法以及事件的判斷方法；配置規(guī)則信息功能用于配置具體事件所對應(yīng)的調(diào)節(jié)手段和調(diào)節(jié)量，用于事件發(fā)生時(shí)根據(jù)規(guī)則給出調(diào)度方案；參數(shù)配置完成后，企業(yè)的蒸汽調(diào)度人員就可以使用系統(tǒng)的調(diào)度功能。生成調(diào)度方案功能用于通過規(guī)則結(jié)合優(yōu)先級給出量化或定性的調(diào)節(jié)手段組合，并根據(jù)調(diào)度方案的不同，以不同的形式顯示給用戶。調(diào)度執(zhí)行跟蹤功能針對量化的調(diào)度方案，跟蹤其執(zhí)行情況。下面詳細(xì)介紹配置功能。配置功能包括配置調(diào)節(jié)蒸汽管網(wǎng)及蒸汽單元、配置蒸汽產(chǎn)耗預(yù)測模型、配置調(diào)節(jié)手段、配置事件信息、配置規(guī)則信息1-1)配置管網(wǎng)和調(diào)節(jié)單元I.蒸汽管網(wǎng)管網(wǎng)的配置參數(shù)包括管網(wǎng)名稱、管網(wǎng)蒸汽壓力、管網(wǎng)蒸汽溫度等基本信息。2.鍋爐鍋爐的配置信息包括壓力等級、負(fù)荷上下限、計(jì)量儀表、狀態(tài)等，如表I所示表I鍋爐配置信息表
屬性名稱 rim 所屬管網(wǎng)
鍋爐運(yùn)行方式是否定負(fù)荷 負(fù)荷下限 負(fù)荷上限 計(jì)量儀表位號

當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)可設(shè)定為運(yùn)行、備用、維修
3.汽輪機(jī)(即透平)汽輪機(jī)的配置信息包括汽輪機(jī)的抽汽、排汽類型，抽汽、排汽分別所在的壓力等級，蒸汽流量儀表位號，設(shè)備狀態(tài)等，如表2所示表2汽輪機(jī)配置信息表

權(quán)利要求
1.一種流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方案產(chǎn)生方法，包括如下步驟 1)根據(jù)事件影響的計(jì)算方法結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算得出事件影響，以夂》#表示；所述事件影響的計(jì)算方法是指計(jì)算出所有與該事件相關(guān)的設(shè)備在事件發(fā)生后的能源介質(zhì)量，將其與事件發(fā)生前平穩(wěn)工況下的能源介質(zhì)量相比較，差值即事件影響；所述事件即異常事件，是指造成管網(wǎng)系統(tǒng)能源介質(zhì)不平衡的事件，所述能源介質(zhì)不平衡包括能源介質(zhì)的不足或過量；所述事件影響是指發(fā)生所述事件時(shí)引起的能源介質(zhì)不平衡的量； 2)根據(jù)某調(diào)度規(guī)則的各調(diào)節(jié)手段確定調(diào)度值Ysw;調(diào)節(jié)手段是針對事件的、調(diào)節(jié)單元具體的調(diào)度動作，調(diào)節(jié)手段包括某調(diào)度規(guī)則的各調(diào)節(jié)手段和調(diào)節(jié)單元優(yōu)先級的調(diào)節(jié)手段；所述調(diào)節(jié)單元是可用于調(diào)度的管網(wǎng)設(shè)備，即調(diào)節(jié)設(shè)備；所述管網(wǎng)設(shè)備包括管網(wǎng)系統(tǒng)上的通用設(shè)備和/或工藝設(shè)備；所述調(diào)度規(guī)則是針對具體事件的調(diào)度所涉及的各調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段的目標(biāo)的組合，這些調(diào)節(jié)手段的調(diào)節(jié)量是固定的；所述具體事件的調(diào)度是指在發(fā)生具體事件時(shí)為使管網(wǎng)達(dá)到平衡，調(diào)節(jié)單元具體的調(diào)度動作；所述調(diào)節(jié)量指調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)程度；所述調(diào)度值Yiw是指調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)操作引起的具體的能源介質(zhì)的變化量值；所述調(diào)節(jié)單元優(yōu)先級是多個(gè)調(diào)節(jié)單元的調(diào)度順序；所述具體事件即具體異常事件，是指具體管網(wǎng)設(shè)備的異常事件， 使用調(diào)度規(guī)則的調(diào)節(jié)手段后，管網(wǎng)系統(tǒng)能源介質(zhì)未被彌補(bǔ)的、計(jì)算得到的不平衡量稱為事件剩余影響，以表不則Xff=;右Xff= O，則將所述調(diào)度規(guī)則的調(diào)τι手段及其調(diào)節(jié)量作為調(diào)度方案輸出 ’若X新古O，則向下進(jìn)行； 3)如果X##O，確定優(yōu)先級最高即優(yōu)先級為I的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段的調(diào)度值Y1，計(jì)算此時(shí)的事件剩余影響Xlli，則Xlli= Xli-Y1 ;若Xlli= O，則將上述調(diào)度規(guī)則的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量與優(yōu)先級為I的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量作為調(diào)度方案輸出 ，若O,則向下進(jìn)行； 4)按照優(yōu)先級η由高到低的順序，即數(shù)字η由小到大的順序，依次比較該優(yōu)先級η的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段的調(diào)度值Yn與相應(yīng)的事件剩余影響Xlri #的差值Xnli = Xlri #-Yn ;若Xnli=O，則將步驟2)中調(diào)度規(guī)則的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量與優(yōu)先級為I至η的所有調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量作為調(diào)度方案輸出；若Xnli^ O，則依據(jù)上述方法計(jì)算此時(shí)的事件剩余影響xn+1#，以此類推，直至Xmli = O，將步驟2)中調(diào)度規(guī)則的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量與優(yōu)先級為I至m的所有調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)手段及其調(diào)節(jié)量作為調(diào)度方案輸出。
2.一種流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊，各部分的功能如下 人機(jī)接口模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、調(diào)度模塊相連，用以查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，查看關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的調(diào)度方案，以及向關(guān)系數(shù)據(jù)庫配置和/或修改參數(shù)，向調(diào)度模塊發(fā)出指令； 關(guān)系數(shù)據(jù)庫與人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊相連，存儲由人機(jī)接口模塊配置和/或修改的參數(shù)；所述參數(shù)包括管網(wǎng)信息、管網(wǎng)設(shè)備信息、異常事件信息、管網(wǎng)狀態(tài)位、調(diào)節(jié)手段信息和調(diào)度規(guī)則信息；所述異常事件信息包括異常事件判斷方法和異常事件影響的計(jì)算方法；所述管網(wǎng)狀態(tài)位用以表征管網(wǎng)是否在調(diào)度過程；所述調(diào)度規(guī)則信息存儲的信息包括具體事件所對應(yīng)的調(diào)節(jié)手段和確定的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)量；所述調(diào)節(jié)手段信息包括調(diào)節(jié)單元的優(yōu)先級信息；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊以及管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)連接，存儲管網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)各模塊的要求提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)； 調(diào)度模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫和人機(jī)接口模塊相連；在滿足觸發(fā)條件后獲取關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的異常事件信息、調(diào)度規(guī)則信息和調(diào)節(jié)手段信息，結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算異常事件影響，根據(jù)權(quán)利要求I所述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出調(diào)度方案；和/或?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況；所述觸發(fā)條件包括調(diào)度人員通過人機(jī)接口模塊向調(diào)度模塊發(fā)出調(diào)度指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，還包括工況判斷模塊，所述工況判斷模塊與人機(jī)接口模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫和調(diào)度模塊相連；所述工況判斷模塊根據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫中配置的異常事件信息中的異常事件判斷方法，從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，自動判斷是否有異常事件發(fā)生，在發(fā)生異常事件時(shí)將異常事件信息發(fā)送給調(diào)度模塊，觸發(fā)計(jì)算調(diào)度方案；或者接收人機(jī)接口模塊的人工觸發(fā)異常事件信息，并將異常事件信息發(fā)送給調(diào)度模塊，觸發(fā)計(jì)算調(diào)度方案； 所述調(diào)度模塊在接收工況判斷模塊的異常事件信息后，獲取關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的異常事件信息、調(diào)度規(guī)則信息和調(diào)節(jié)手段信息，結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算異常事件影響，根據(jù)權(quán)利要求I所述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出調(diào)度方案；和/或?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，還包括預(yù)測模型模塊，所述預(yù)測模型模塊與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊連接，獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的預(yù)測模型，預(yù)測能源介質(zhì)的產(chǎn)耗量的預(yù)測結(jié)果，并將所述預(yù)測結(jié)果存儲于關(guān)系數(shù)據(jù)庫； 所述關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲用于預(yù)測能源介質(zhì)產(chǎn)耗量的預(yù)測模型及預(yù)測模型信息；所述預(yù)測模型信息包括管網(wǎng)設(shè)備負(fù)荷與能源介質(zhì)產(chǎn)耗量關(guān)系模型中的模型參數(shù)，所述預(yù)測模型用于計(jì)算異常事件影響以及在給出調(diào)度方案時(shí)通過能源介質(zhì)產(chǎn)耗量的變化計(jì)算出負(fù)荷的調(diào)整量; 所述調(diào)度模塊結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和存儲在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的預(yù)測模型計(jì)算異常事件影響，根據(jù)權(quán)利要求I所述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法給出調(diào)度方案；和/或?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)度執(zhí)行情況。
5.一種流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述管網(wǎng)系統(tǒng)包括權(quán)利要求2至4之一所述的管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，和/或所述管網(wǎng)系統(tǒng)為蒸汽系統(tǒng)。
6.一種流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方法，包括如下步驟 1)配置管網(wǎng)信息、管網(wǎng)設(shè)備信息、異常事件信息、調(diào)節(jié)手段信息和調(diào)度規(guī)則信息，管網(wǎng)狀態(tài)位，所述異常事件信息包括異常事件判斷方法和異常事件影響的計(jì)算方法；所述管網(wǎng)狀態(tài)位用以表征管網(wǎng)是否在調(diào)度過程；所述調(diào)度規(guī)則信息存儲的信息包括具體事件所對應(yīng)的調(diào)節(jié)手段和確定的調(diào)節(jié)單元的調(diào)節(jié)量；所述調(diào)節(jié)手段信息包括調(diào)節(jié)單元的優(yōu)先級信息； 2)調(diào)度人員通過人機(jī)接口模塊人工觸發(fā)異常事件信息，觸發(fā)調(diào)度； 3)調(diào)度模塊對所述異常事件信息進(jìn)行處理，首先判斷管網(wǎng)狀態(tài)位是否處于調(diào)度過程；若管網(wǎng)狀態(tài)位處于未調(diào)度狀態(tài)，則進(jìn)入步驟4);若管網(wǎng)狀態(tài)位處于調(diào)度過程，則將所述異常事件與所述異常事件關(guān)聯(lián)的異常事件列表比較進(jìn)而判斷所述異常事件信息對應(yīng)的異常事件是否新異常事件；所述異常事件關(guān)聯(lián)的異常事件列表是指某異常事件的調(diào)度方案的執(zhí)行所引發(fā)的異常事件的列表；所述新異常事件是指當(dāng)管網(wǎng)系統(tǒng)處于調(diào)度過程時(shí)，新發(fā)生的異常事件不是由上一異常事件的調(diào)度所引起的異常事件，不存在于所述異常事件關(guān)聯(lián)的異常事件列表中；若所述異常事件是新異常事件，則進(jìn)入步驟4);否則，進(jìn)入步驟5)； 4)根據(jù)權(quán)利要求I所述的調(diào)度方案產(chǎn)生方法和所述異常事件信息以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)生成調(diào)度方案；在輸出所述調(diào)度方案時(shí)，將管網(wǎng)系統(tǒng)狀態(tài)位設(shè)為處于調(diào)度過程，同時(shí)生成所述異常事件關(guān)聯(lián)的異常事件列表； 5)調(diào)度模塊周期性或隨機(jī)地從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫獲取各管網(wǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并將其與調(diào)度方案中管網(wǎng)設(shè)備的目標(biāo)狀態(tài)對比，和/或?qū)Ρ冉Y(jié)果顯示到人機(jī)接口模塊；和/或調(diào)度模塊根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)判斷管網(wǎng)壓力、溫度是否穩(wěn)定，當(dāng)兩個(gè)狀態(tài)一致時(shí)和/或管網(wǎng)壓力、溫度穩(wěn)定時(shí)，或調(diào)度人員設(shè)定已完成調(diào)度，則判斷調(diào)度完成，并提示調(diào)度人員調(diào)度已完成，將管網(wǎng)狀態(tài)位設(shè)為未調(diào)度狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于，在所述步驟I)還包括設(shè)置判斷是否發(fā)生異常事件的工況判斷機(jī)制； 所述步驟2)替換為由工況判斷模塊調(diào)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并結(jié)合異常事件判斷方法自動判斷是否發(fā)生異常事件，在發(fā)生異常事件時(shí)，觸發(fā)調(diào)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于，在所述步驟I)設(shè)置預(yù)測模型及預(yù)測模型信息；所述預(yù)測模型信息包括管網(wǎng)設(shè)備負(fù)荷與能源介質(zhì)產(chǎn)耗量關(guān)系模型中的模型參數(shù)，所述預(yù)測模型用于計(jì)算異常事件影響以及在給出調(diào)度方案時(shí)通過能源介質(zhì)產(chǎn)耗量的變化計(jì)算出負(fù)荷的調(diào)整量，從而給調(diào)度人員以直觀的提示； 在所述步驟4)中，還根據(jù)預(yù)測模型的能源介質(zhì)的產(chǎn)耗量的預(yù)測結(jié)果生成調(diào)度方案； 在所述步驟5)中，調(diào)度模塊還根據(jù)預(yù)測模型計(jì)算得出的能源介質(zhì)的產(chǎn)耗量的預(yù)測結(jié)果，將其與調(diào)度方案中管網(wǎng)設(shè)備的目標(biāo)狀態(tài)對比，和/或?qū)Ρ冉Y(jié)果顯示到人機(jī)接口模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8之一所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于，所述流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)為流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)。
10.一種流程工業(yè)蒸汽系統(tǒng)的調(diào)度方法，包括以下步驟:A)蒸汽系統(tǒng)的多級管網(wǎng)轉(zhuǎn)化方法，和B)根據(jù)權(quán)利要求9所述的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度方法； 所述蒸汽系統(tǒng)的多級管網(wǎng)轉(zhuǎn)化方法，通過減溫減壓站進(jìn)出汽和排氣函數(shù)關(guān)系將不同級別管網(wǎng)的蒸汽流量轉(zhuǎn)化到同一級別管網(wǎng)，所述級別是指壓力級別，包括如下步驟 1)確定需要轉(zhuǎn)化蒸汽流量的管網(wǎng)及其減溫減壓站，根據(jù)通過減溫減壓站的管網(wǎng)間轉(zhuǎn) (I - o)h, + oh — h化系數(shù)的函數(shù)關(guān)系式w = ^計(jì)算得到通過減溫減壓站的管網(wǎng)間轉(zhuǎn)化系數(shù) (I-φ)Η0+^iprv-Howw，其中^是未蒸發(fā)水量占總減溫水的百分比；h 是減溫水比焓是減溫減壓站排出的飽和水比焓、h。是進(jìn)減溫減壓站蒸汽比焓、h是出減溫減壓站蒸汽比焓k ；w為常數(shù)； 2)確定需要轉(zhuǎn)化的A級管網(wǎng)的蒸汽流量Y; 3)根據(jù)減溫減壓站進(jìn)出汽和排汽的函數(shù)關(guān)系G。=WXGk ;通過w得到由減溫減壓站連接的A-I或A+1級管網(wǎng)的蒸汽流量Y’，分別為Y’ = Y/w或Y’ = wY ;其中G。表示進(jìn)汽流量，Gk表示排氣流量；所述A-I級管網(wǎng)表示A級管網(wǎng)的下級管網(wǎng)，A+1級管網(wǎng)表示A級管網(wǎng)的上級管網(wǎng)； 4)將所有管網(wǎng)的需要轉(zhuǎn)化的蒸汽流量根據(jù)上述步驟I)至步驟3)轉(zhuǎn)化到同一個(gè)管網(wǎng)級別上。
全文摘要
本發(fā)明一種流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口模塊、調(diào)度模塊，及其調(diào)度方法，通過調(diào)度計(jì)算方法，將從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的調(diào)度規(guī)則和調(diào)節(jié)單元優(yōu)先級相結(jié)合，能夠計(jì)算出精確量化的調(diào)度方案，為調(diào)度人員提供及時(shí)、方便、并結(jié)合了工廠實(shí)際調(diào)度經(jīng)驗(yàn)的精確的量化調(diào)度方案，以指導(dǎo)和輔助其進(jìn)行調(diào)度，使管網(wǎng)系統(tǒng)能夠快速、安全的達(dá)到穩(wěn)定。本發(fā)明的調(diào)度系統(tǒng)和方法可應(yīng)用于包括蒸汽系統(tǒng)在內(nèi)的流程工業(yè)管網(wǎng)系統(tǒng)。本發(fā)明提供的一種管網(wǎng)轉(zhuǎn)化方法可以解決蒸汽系統(tǒng)多級管網(wǎng)調(diào)度復(fù)雜的問題。
文檔編號G06Q10/06GK102810185SQ20111016189
公開日2012年12月5日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者孫緒彬, 崔培崇, 王學(xué)雷 申請人:北京三博中自科技有限公司