燃煤电力机组实测能耗管理系统的制作方法

专利名称：：燃煤电力机组实测能耗管理系统的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及燃煤电力机组实测能耗管理系统，属于节能
技术领域：
。
背景技术：
：为提高电力工业能源使用效率，促进“十一五规划”节能减排目标的实现，07年国家下发了《节能发电调度办法实施细则(试行)》(发改能源〔2007〕3523号)。其中提出了“优先调度可再生发电资源和清洁发电资源，按照能耗和污染物排放由低到高依次调用化石类发电资源”的调度办法，该调度办法是一种全新的调度模式，是按照机组类型及能耗、污染物水平由低到高的原则对机组进行排序，节能环保的机组优先发电，这一方式彻底改变了传统调度方式下平均分配发电量的做法。河南省作为全国试点省份，对此项工作非常重视，08年河南省发改委、河南省环保局及郑州电监办共同下发了《河南省节能减排发电调度实施方案(试行)》(豫发改能源〔2008〕M94号)，以进一步推动此项工作的开展。燃煤机组占河南省网装机总容量的90%以上，以能耗由低到高的规则确定各机组发电序位的调度方式，节能潜力巨大。燃煤机组的实际能耗水平(这里指供电煤耗)受设备状况，运行、维护水平，负荷率和环境等因素的影响。如同型机组由于运行、维护水平的不同，同负荷下的实际运行能耗可相差515g/kW.h，年平均能耗与设计值的偏差可高达20g/kff.h以上。因此获得各燃煤机组实际能耗水平是对机组进行及时、准确排序，保障节能调度有效开展的前提。同时，节能发电调度工作刚刚在试点省份起步，目前各试点省份均是以机组设计煤耗作为排序依据，进行节能发电调度工作。随着国家相关政策、文件的出台，国内个别地区也在近期开始了节能发电调度领域的研究、探索，并在机组数据远程传输、多机组能耗实时计算等方面得了一定的进展，这些都为实测能耗管理系统的研究提供了有益经验。在实测能耗管理所依赖的“燃煤机组能耗排序细则”、“各类燃煤机组的通用能耗计算模型”、“热电联产机组超发负荷能耗计算”、“能耗数据智能采集传输装置研制”等方面，目前尚无研究先例，急需深入研究、突破。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种燃煤电力机组实测能耗管理系统，为燃煤机组实时煤耗的节能减排工作提供技术支撑。为实现上述目的，本实用新型的燃煤电力机组实测能耗管理系统包括能耗数据智能装置和服务器组，该服务器组包括通讯连接的实时数据服务器和中心服务器，所述能耗数据智能装置包括两个互为热备的控制器和数据采集单元，所述数据采集单元将采集的现场数据通过总线连入两个控制器，所述两个控制器通过心跳线相连并将数据通过数据网络传输到服务器组。进一步的，所述中心服务器包括数据接收子系统、后台数据处理子系统和数据展示子系统，并且依次通讯相连。进一步的，所述数据接收子系统包括通讯接收模块、数据处理模块、通讯发送模块、数据存储模块和加密解密模块。进一步的，所述后台数据处理子系统包括计算服务模块以及与计算服务模块通讯连接的机组结构配置模块、数据库模块和能耗指标计算模块。进一步的，所述能耗指标计算模块包括入口参数数组、dataset数组和出口参数数组。进一步的，所述数据展示子系统用于实现人机交互、数据查看和信息发布，按照数据的类型，分为原始数据模块、能耗计算数据模块、统计数据模块、报表文件模块、系统基础资料模块；按照数据呈现方式，分为表格显示模块、工艺流程图模块、趋势图模块、棒状图模块、Excel报表模块；按照实时性，分为原始数据实时监测模块、原始数据历史查询模块、能耗实时监测模块、能耗数据历史查询模块。进一步的，所述服务器组还包括都与中心服务器通讯连接的数据库服务器、Web服务器、计算统计服务器和部署服务器。本实用新型的燃煤电力机组实测能耗管理系统包括能耗数据智能装置和服务器组，二者通过数据网络相连，能够通过该数据网络远程获取各燃煤火电机组实际运行参数，监测、计算机组实际能耗，从而建立不同类型燃煤火电机组排序规则，最终生成燃煤火电机组能耗排序表，以实现燃煤火电机组的节能调度。图1是本实用新型实施例的系统结构图；图2是能耗数据智能装置的结构示意图；图3是本实用新型实施例中心服务器的整体框架图；图4是本实用新型数据接收子系统模块框图；图5是本实用新型的后台数据处理子系统模块框图。具体实施方式本实用新型的实施例燃煤机组实时能耗管理系统如图1所示，该系统主要包括如下内容1、现场端数据采集传输“黑匣子”式能耗数据智能装置负责数据采集、转换、数据筛选、异常处理、数据缓存、传送和断线续传，实现了数据的保密存储和实时的传输。在系统发生故障时，可以从“黑匣子”式能耗数据专用智能装置中恢复数据；在利益相关方对数据产生质疑时，采用该装置的数据作为仲裁依据，保证了数据的高度安全和可靠性。按照“安全、高效、稳定、可靠”的设计目标，“黑匣子”式能耗数据智能装置系统如图2所示，由监控站、两个互为热备的控制器、多个数据采集单元构成，数据采集单元通过485总线将采集的现场数据分别连入两个控制器，监控站与两个控制器通过网线相连，两个控制器通过心跳线相连，控制器通过纵向网关连入数据网络以将数据传输到中心服务器。数据采集采用“硬接线”和“软通讯”相结合的方式，既可通过硬接线方式直接采集现场测量元件输出信号；又可通过485总线和DCS通讯板卡相连，从DCS中直接获取数据。这样，既满足了重要测点真实性的要求，又能减少大量测点加装及电缆铺设工作。数据转换及缓存通过内置的多种算法模块，以填表组态的形式完成原始数据的A/D转换处理和预处理，并将处理后的各类数据在本地进行加密保存，数据传输环节发生问题，进行数据断点续传。数据传输现场端与中心服务器的远程传输可选择采用“有线”和“无线”两种方式，有线方式是通过调度数据专线进行实时数据传输。而无线方式则是通过无线DTU模块，通过GRPS/CDMA网络实现数据的远程传输。数据通讯采用目前省调度中心采用的IEC60870-5-104规约。2、服务器组服务器组负责实时数据接收、数据计算、统计、排序、结果展示。服务器组包括中心服务器，以及与中心服务器通讯连接的实时数据服务器、数据库服务器、Web服务器、计算统计服务器和部署服务器。中心服务器由数据接收子系统、后台数据处理子系统、数据展示子系统等三个子系统组成。主站整体框架图如图3所示。(1)数据接收子系统数据接收子系统负责接收(被动模式)或查询(主动模式)从现场端数据采集与远程传输子系统传回的数据，针对数据进行处理和存储，供上层服务应用。基于系统接入机组数量多、测点记录多、数据采集频率高以及数据保存期限长等因素，以及考虑到数据访问频繁和数据访问量大等因素，将中心服务器系统接收到机组实时运行数据以文件的形式保存到实时数据库中。实时数据库部署在实时数据服务器上，通过实时数据访问服务与其他数据和外部系统进行通讯。其体系结构见如图4所示，数据接收子系统包括通讯接收模块、数据处理模块、通讯发送模块、数据存储模块和加密解密模块。(2)后台数据处理子系统该部分是数据综合处理中心，对接收到实时数据进行处理、分析、统计、排序，包括计算服务模块以及与计算服务模块通讯连接的机组结构配置模块、数据库模块和能耗指标计算模块，该子系统的结构如图5所示。能耗指标计算模块为一动态联接库，其对外接口包括三个部分；第一部分为入口参数数组，用于存储计算需要的实时运行参数数据及其状态；第二部分为一dataset，内部包含了若干个datatable，用于存储机组热力系统结构配置信息；第三部分为出口参数数组，用于传出实时计算结果数据及其状态。(3)数据展示子系统该部分主要实现人机交互、数据查看、信息发布。按照数据的类型，分为原始数据模块、能耗计算数据模块、统计数据模块、报表文件模块、系统基础资料模块；按照数据呈现方式，分为表格显示模块、工艺流程图模块、趋势图模块、棒状图模块、Excel报表模块；按照实时性，分为原始数据实时监测模块、原始数据历史查询模块、能耗实时监测模块、能耗数据历史查询模块。本实用新型的燃煤机组实时能耗管理系统系统的研制及应用能够极大地提高节能发电调度工作的准确性和可操作性，依据实际煤耗水平开展机组的发电组合、电量分配、机组排序和调度调整，能够保证“全社会能耗最低”的科学实现。以河南省当前社会用电水平计算，依据实测能耗进行节能减排发电调度每年可节省原煤约110万吨，这相当于1台30万机组加上1台20万机组的全年燃煤量，同时二氧化硫减排1.6万吨。权利要求1.一种燃煤电力机组实测能耗管理系统，其特征在于包括能耗数据智能装置和服务器组，该服务器组包括通讯连接的实时数据服务器和中心服务器，所述能耗数据智能装置包括两个互为热备的控制器和数据采集单元，所述数据采集单元将采集的现场数据通过总线连入两个控制器，所述两个控制器通过心跳线相连并将数据通过数据网络传输到服务器组。2.根据权利要求1所述的燃煤电力机组实测能耗管理系统，其特征在于所述中心服务器包括数据接收子系统、后台数据处理子系统和数据展示子系统，并且依次通讯相连。3.根据权利要求2所述的燃煤电力机组实测能耗管理系统，其特征在于所述数据接收子系统包括通讯接收模块、数据处理模块、通讯发送模块、数据存储模块和加密解密模块。4.根据权利要求2所述的燃煤电力机组实测能耗管理系统，其特征在于所述后台数据处理子系统包括计算服务模块以及与计算服务模块通讯连接的机组结构配置模块、数据库模块和能耗指标计算模块。5.根据权利要求1所述的燃煤电力机组实测能耗管理系统，其特征在于所述服务器组还包括都与中心服务器通讯连接的数据库服务器、Web服务器、计算统计服务器和部署服务器。专利摘要本实用新型涉及燃煤电力机组实测能耗管理系统包括能耗数据智能装置和服务器组，该服务器组包括通讯连接的实时数据服务器和中心服务器，所述能耗数据智能装置包括两个互为热备的控制器和数据采集单元，所述数据采集单元将采集的现场数据通过总线连入两个控制器，所述两个控制器通过心跳线相连并将数据通过数据网络传输到服务器组；本实用新型的能耗数据智能装置和服务器组通过数据网络相连，能够通过该数据网络远程获取各燃煤火电机组实际运行参数，监测、计算机组实际能耗，从而建立不同类型燃煤火电机组排序规则，最终生成燃煤火电机组能耗排序表，以实现燃煤火电机组的节能调度。文档编号G06Q50/00GK201845362SQ20102052152公开日2011年5月25日申请日期2010年9月8日优先权日2010年9月8日发明者张小斐,李哲,葛挺,马建伟申请人:河南电力试验研究院