專(zhuān)利名稱(chēng)：水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)及能效綜合評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的能效評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及一種水電廠能效綜合評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的水電廠能效評(píng)價(jià)體系存在諸多問(wèn)題，從評(píng)價(jià)的操作手段進(jìn)行分析，主要存在以下問(wèn)題(1)能效評(píng)價(jià)是一個(gè)大量數(shù)據(jù)分析和計(jì)算的過(guò)程，傳統(tǒng)評(píng)價(jià)往往以人工計(jì)算為主，這樣不僅耗費(fèi)了大量的人力和物力，同時(shí)浪費(fèi)了時(shí)間，降低了能效評(píng)價(jià)效率；(2)水電廠能效評(píng)價(jià)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，需要根據(jù)電廠不同時(shí)期、不同狀態(tài)進(jìn)行不同的評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)評(píng)價(jià)系統(tǒng)往往針對(duì)某一電廠、某一時(shí)期和某一狀態(tài)下進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，若電廠某一方面有所改變，如電廠增加一臺(tái)機(jī)組或增加評(píng)價(jià)對(duì)象，那么原有系統(tǒng)將失去應(yīng)用價(jià)值，不能進(jìn)行系統(tǒng)的擴(kuò) 展和移植，只有重新進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，浪費(fèi)了勞動(dòng)力資源。(3)傳統(tǒng)評(píng)價(jià)系統(tǒng)往往只顯示最終評(píng)價(jià)結(jié)果，屏蔽了評(píng)價(jià)的具體細(xì)節(jié)，造成整個(gè)評(píng)價(jià)過(guò)程不明了，不利于節(jié)能改造。從評(píng)價(jià)的方式方法進(jìn)行分析，主要存在以下問(wèn)題(1)傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法往往僅從發(fā)電耗水率、水量利用率、空轉(zhuǎn)耗水量、水能利用提高率和廠用電率等幾個(gè)指標(biāo)對(duì)水電廠能效狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，不能全面反映水電廠的能效水平；(2)傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法往往只對(duì)現(xiàn)階段能效水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，而沒(méi)有對(duì)未來(lái)節(jié)能潛力進(jìn)行評(píng)估，且未提供可靠的節(jié)能方案；(3)傳統(tǒng)方法往往只對(duì)能效評(píng)價(jià)，而沒(méi)有進(jìn)行節(jié)能后的效果進(jìn)行考核。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，對(duì)于不同水電廠、不同時(shí)期、不同狀態(tài)可快速搭建能效評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行能效評(píng)價(jià)，并提供可靠的節(jié)能方案，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水電廠高效、可靠的綜合性評(píng)價(jià)。本發(fā)明的另一目的是提供一種水電廠能效綜合評(píng)價(jià)方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括依次連接的四層結(jié)構(gòu)，即能效數(shù)據(jù)層、能效指標(biāo)層、能效評(píng)價(jià)層和能效評(píng)價(jià)服務(wù)層，所述的能效數(shù)據(jù)層，采用數(shù)據(jù)集成技術(shù)對(duì)不同的能效數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，使其符合統(tǒng)一規(guī)定，并將各種能效數(shù)據(jù)集成后提供給能效指標(biāo)層；所述的能效指標(biāo)層,采用組件技術(shù)、Web Service技術(shù)將能效評(píng)價(jià)指標(biāo)封裝成相對(duì)獨(dú)立的組件，每個(gè)組件有多個(gè)輸入接口和輸出接口，每個(gè)組件的輸入是經(jīng)能效數(shù)據(jù)層處理后的能效數(shù)據(jù)，每個(gè)組件的輸出是提供給能效評(píng)價(jià)層的各種過(guò)渡或最終的結(jié)果；所述的能效評(píng)價(jià)層，提供能效評(píng)價(jià)流程、能效評(píng)價(jià)方法和節(jié)能方案。采用組件技術(shù)對(duì)能效評(píng)價(jià)方法和節(jié)能方案進(jìn)行組件化，并對(duì)組件分類(lèi)注冊(cè)存儲(chǔ)形成組件庫(kù)，同時(shí)采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)(SOA)發(fā)布服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)共享。能效評(píng)價(jià)方法組件和節(jié)能方案組件的輸入為能效指標(biāo)層結(jié)果，輸出提供給能效評(píng)價(jià)服務(wù)層，所述的能效評(píng)價(jià)服務(wù)層，提供實(shí)時(shí)可視化的能效評(píng)價(jià)服務(wù)。在知識(shí)可視化技術(shù)下，將能效指標(biāo)組件、能效評(píng)價(jià)方法組件、節(jié)能方案組件和節(jié)能效果評(píng)價(jià)組件搭建成水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可視化界面下的能效評(píng)價(jià)。本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種水電廠能效綜合評(píng)價(jià)方法，利用上述的水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，按照以下步驟實(shí)施步驟I、能效數(shù)據(jù)的集成采用能效數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)集成技術(shù)對(duì)各類(lèi)能效數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，使其符合統(tǒng)一規(guī)范要求，滿足應(yīng)用需求；步驟2、能效評(píng)價(jià)指標(biāo)組件化將上步經(jīng)過(guò)能效數(shù)據(jù)集成后得到的數(shù)據(jù)輸入到能效評(píng)價(jià)指標(biāo)層，分別對(duì)發(fā)電耗水率、水量利用率、空轉(zhuǎn)耗水量、水能利用提高率、廠用電率等能效指標(biāo)分別進(jìn)行組件化，并將 結(jié)果提供給能效評(píng)價(jià)層；步驟3、能效評(píng)價(jià)方法與節(jié)能方案組件化將上步能效評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果輸入到能效評(píng)價(jià)層，分別對(duì)能效評(píng)價(jià)方法和節(jié)能方案組件化，從而可以按照能效評(píng)價(jià)流程計(jì)算能效評(píng)價(jià)結(jié)果，同時(shí)將能效評(píng)價(jià)流程和能效評(píng)價(jià)方法與節(jié)能方案組件提供給能效評(píng)價(jià)服務(wù)層；步驟4、能效實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)將上步提供的能效評(píng)價(jià)組件、節(jié)能方案組件和能效評(píng)價(jià)指標(biāo)組件按照能效評(píng)價(jià)流程搭建能效評(píng)價(jià)系統(tǒng)，利用能效評(píng)價(jià)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)對(duì)能效進(jìn)行評(píng)價(jià)、提供節(jié)能方案、考核節(jié)能效果。本發(fā)明的有益效果是，實(shí)現(xiàn)不同水電廠、不同時(shí)期及不同狀態(tài)能效評(píng)價(jià)系統(tǒng)的快速搭建，為水電廠能效評(píng)價(jià)提供高效、實(shí)用服務(wù)，從而為節(jié)能工作的開(kāi)展提供可靠支撐。


圖I是本發(fā)明的水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明方法實(shí)施例應(yīng)用于劉家峽水電廠能效評(píng)價(jià)的流程框圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，本發(fā)明的水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是，包括依次連接的四層結(jié)構(gòu)，即能效數(shù)據(jù)層、能效指標(biāo)層、能效評(píng)價(jià)層和能效評(píng)價(jià)服務(wù)層。其中的能效數(shù)據(jù)層為能效指標(biāo)層提供各種類(lèi)型的能效數(shù)據(jù)，能效指標(biāo)層將能效評(píng)價(jià)指標(biāo)封裝成組件提供給能效評(píng)價(jià)層，能效評(píng)價(jià)層將能效評(píng)價(jià)方法和節(jié)能方案封裝成組件并分類(lèi)存儲(chǔ)形成組件庫(kù)，同時(shí)提供給能效評(píng)價(jià)服務(wù)層，能效評(píng)價(jià)服務(wù)層根據(jù)能效評(píng)價(jià)流程將組件搭建成能效評(píng)價(jià)系統(tǒng)，對(duì)水電廠能效進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，下面對(duì)該四層結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。I、能效數(shù)據(jù)層能效數(shù)據(jù)層主要是采用數(shù)據(jù)集成技術(shù)對(duì)不同類(lèi)型的能效數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，使其符合使用的規(guī)范和要求。能效數(shù)據(jù)主要包括六大類(lèi)數(shù)據(jù)，參照?qǐng)D2中的數(shù)據(jù)類(lèi)型。I. I)水庫(kù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括水庫(kù)死水位、正常蓄水位、防洪汛限水位、設(shè)計(jì)洪水為、校核洪水位、總庫(kù)容、死庫(kù)容、興利庫(kù)容、水位-庫(kù)容關(guān)系曲線、下游水位-流量關(guān)系曲線。
I. 2)水庫(kù)調(diào)度數(shù)據(jù)主要包括調(diào)度時(shí)間、入庫(kù)流量、起調(diào)水位、結(jié)束水位、發(fā)電流量、棄水流量、下泄流量、出力、發(fā)電量。I. 3)機(jī)組特征數(shù)據(jù)主要包括水電站裝機(jī)容量、保證出力、最大引用發(fā)電流量、機(jī)組臺(tái)數(shù)、綜合出力系數(shù)K、各機(jī)組容量、最大過(guò)機(jī)流量、各機(jī)組開(kāi)停機(jī)耗水量、各機(jī)組NlTQ曲線、各機(jī)組耗水率特性曲線、水頭損失曲線、機(jī)組空載水頭-流量關(guān)系曲線。I. 4)機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)主要包括運(yùn)行時(shí)間、開(kāi)停機(jī)狀態(tài)、機(jī)組流量、機(jī)組出力、機(jī)組發(fā)電量。I. 5)廠用電數(shù)據(jù)主要包括廠用電動(dòng)機(jī)耗電量、照明系統(tǒng)耗電量、電熱系統(tǒng)耗電量、其他輔助系統(tǒng)耗電量。
I. 6)輔助設(shè)備數(shù)據(jù)主要包括發(fā)電機(jī)冷卻器耗水量、推力軸冷卻部分耗水量、變壓器冷卻耗水量、其他輔助耗水量。 2、能效指標(biāo)層能效指標(biāo)層是能效評(píng)價(jià)的基礎(chǔ),采用組件技術(shù)和Web Service技術(shù)將能效評(píng)價(jià)指標(biāo)封裝成相對(duì)獨(dú)立的組件，接收能效數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行能效指標(biāo)的計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果提供給能效評(píng)價(jià)層。水電廠能效評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)水電廠能效評(píng)價(jià)至關(guān)重要，反映能效評(píng)價(jià)的可靠性和合理性，圖2中顯示了能效評(píng)價(jià)的具體指標(biāo)，主要采用發(fā)電耗水率、水量利用率、增發(fā)電量、機(jī)組空耗流量、綜合系數(shù)、空轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)、水能利用提高率、廠用電率、開(kāi)停機(jī)次數(shù)、等效可用系數(shù)十個(gè)能效評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)能耗進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后采用能效評(píng)價(jià)方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以下對(duì)水電廠能效評(píng)價(jià)指標(biāo)逐一進(jìn)行論述2. I)發(fā)電耗水率發(fā)電耗水率是水電廠發(fā)電水量消耗指標(biāo)，反映能源轉(zhuǎn)化效率的綜合指標(biāo)，是水電廠在一定時(shí)段內(nèi)發(fā)電設(shè)備效率、水庫(kù)調(diào)度和運(yùn)行管理發(fā)電操作的綜合能力水平的體現(xiàn)，計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.一種水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于包括依次連接的四層結(jié)構(gòu)，即能效數(shù)據(jù)層、能效指標(biāo)層、能效評(píng)價(jià)層和能效評(píng)價(jià)服務(wù)層， 所述的能效數(shù)據(jù)層，采用數(shù)據(jù)集成技術(shù)對(duì)不同的能效數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，并將各種能效數(shù)據(jù)集成后提供給能效指標(biāo)層； 所述的能效指標(biāo)層，采用組件技術(shù)、Web Service技術(shù)將能效評(píng)價(jià)指標(biāo)封裝成相對(duì)獨(dú)立的組件，每個(gè)組件有多個(gè)輸入口和輸出口，每個(gè)組件的輸入是經(jīng)能效數(shù)據(jù)層處理后的能效數(shù)據(jù)，每個(gè)組件的輸出是提供給能效評(píng)價(jià)層的各種過(guò)渡或最終的結(jié)果； 所述的能效評(píng)價(jià)層，用于提供能效評(píng)價(jià)流程、能效評(píng)價(jià)方法和節(jié)能方案，采用組件技術(shù)對(duì)能效評(píng)價(jià)方法和節(jié)能方案進(jìn)行組件化，并對(duì)組件分類(lèi)注冊(cè)存儲(chǔ)形成組件庫(kù)，同時(shí)采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)發(fā)布服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)共享，能效評(píng)價(jià)方法組件和節(jié)能方案組件的輸入為能效指標(biāo)層結(jié)果，輸出提供給能效評(píng)價(jià)服務(wù)層； 所述的能效評(píng)價(jià)服務(wù)層，用于提供實(shí)時(shí)可視化的能效評(píng)價(jià)服務(wù)，即在知識(shí)可視化技術(shù)下，將能效指標(biāo)組件、能效評(píng)價(jià)方法組件、節(jié)能方案組件和節(jié)能效果評(píng)價(jià)組件搭建成水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可視化界面下的能效評(píng)價(jià)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述的能效數(shù)據(jù)包括水庫(kù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、水庫(kù)調(diào)度數(shù)據(jù)、機(jī)組特征數(shù)據(jù)、機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)、廠用電數(shù)據(jù)和輔助設(shè)備數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述的能效指標(biāo)包括發(fā)電耗水率、水量利用率、空轉(zhuǎn)耗水量、水能利用提高率和廠用電率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述的能效評(píng)價(jià)中封裝成的組件和組件庫(kù)，包括能效評(píng)價(jià)中的發(fā)電耗水率組件、水量利用率組件、增發(fā)電量組件、空耗流量組件、綜合系數(shù)組件、空轉(zhuǎn)小時(shí)組件、水能利用提高率組件、廠用電率組件、開(kāi)停機(jī)次數(shù)組件、等效可用系數(shù)組件、能效評(píng)價(jià)方法組件庫(kù)和節(jié)能方案組件庫(kù)。
5.一種水電廠能效綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于，利用權(quán)利要求I到4任一所述的水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，按照以下步驟實(shí)施 步驟1、能效數(shù)據(jù)的集成 采用能效數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)集成技術(shù)對(duì)各類(lèi)能效數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，使其符合統(tǒng)一規(guī)范要求，滿足應(yīng)用需求； 步驟2、能效評(píng)價(jià)指標(biāo)組件化 將經(jīng)過(guò)能效數(shù)據(jù)集成后得到的數(shù)據(jù)輸入到能效評(píng)價(jià)指標(biāo)層，對(duì)發(fā)電耗水率、水量利用率、空轉(zhuǎn)耗水量、水能利用提高率和廠用電率的能效指標(biāo)分別進(jìn)行組件化，并將結(jié)果提供給能效評(píng)價(jià)層； 步驟3、能效評(píng)價(jià)方法與節(jié)能方案組件化 將得到的能效評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果輸入到能效評(píng)價(jià)層，分別對(duì)能效評(píng)價(jià)方法和節(jié)能方案組件化，按照能效評(píng)價(jià)流程計(jì)算能效評(píng)價(jià)結(jié)果，同時(shí)將能效評(píng)價(jià)流程和能效評(píng)價(jià)方法與節(jié)能方案組件提供給能效評(píng)價(jià)服務(wù)層； 步驟4、能效實(shí)時(shí)評(píng)價(jià) 將步驟3提供的能效評(píng)價(jià)組件、節(jié)能方案組件和能效評(píng)價(jià)指標(biāo)組件按照能效評(píng)價(jià)流程搭建能效評(píng)價(jià)系統(tǒng)，利用能效評(píng)價(jià)系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)能效進(jìn)行評(píng)價(jià)、提供節(jié)能方案以及考核節(jié)能效果。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟4中的能效實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，具體實(shí)施過(guò)程是 采用發(fā)電耗水率、水量利用率、增發(fā)電量、空耗流量、綜合系數(shù)、空轉(zhuǎn)小時(shí)、水能利用提高率、廠用電率、開(kāi)停機(jī)次數(shù)、等效可用系數(shù)十個(gè)能效評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)能耗進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后采用能效評(píng)價(jià)方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)， .2. I)發(fā)電耗水率 發(fā)電耗水率是水電廠發(fā)電水量消耗指標(biāo)，是水電廠在一定時(shí)段內(nèi)發(fā)電設(shè)備效率、水庫(kù)調(diào)度和運(yùn)行管理發(fā)電操作的綜合能力水平的體現(xiàn)，計(jì)算公式為
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水電廠能效綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括依次連接的能效數(shù)據(jù)層、能效指標(biāo)層、能效評(píng)價(jià)層和能效評(píng)價(jià)服務(wù)層。本發(fā)明還公開(kāi)了一種水電廠能效綜合評(píng)價(jià)方法采用能效數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)集成技術(shù)對(duì)各類(lèi)能效數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理；將上步能效數(shù)據(jù)集成后得到的數(shù)據(jù)輸入到能效評(píng)價(jià)指標(biāo)層，分別對(duì)各個(gè)能效指標(biāo)分別進(jìn)行組件化；將上步能效評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果輸入到能效評(píng)價(jià)層，分別對(duì)能效評(píng)價(jià)方法和節(jié)能方案組件化；將上步提供的各個(gè)組件按照能效評(píng)價(jià)流程搭建能效評(píng)價(jià)系統(tǒng)，利用能效評(píng)價(jià)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)對(duì)能效進(jìn)行評(píng)價(jià)、提供節(jié)能方案、考核節(jié)能效果。本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了不同水電廠、不同時(shí)期和不同狀態(tài)下的能效評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)G06Q50/06GK102930480SQ20121046858
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者王維洲, 劉福潮, 張小敏, 解建倉(cāng), 馬超, 周喜超, 鄭晶晶, 張剛, 羅凡, 田嬌 申請(qǐng)人:甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院, 甘肅省電力公司, 西安理工大學(xué)