专利名称：水电厂能效综合评价系统及能效综合评价方法
技术领域：
本发明属于与计算机技术结合的能效评价技术领域，涉及一种水电厂能效综合评价系统，本发明还涉及一种水电厂能效综合评价方法。
背景技术：
传统的水电厂能效评价体系存在诸多问题，从评价的操作手段进行分析，主要存在以下问题(1)能效评价是一个大量数据分析和计算的过程，传统评价往往以人工计算为主，这样不仅耗费了大量的人力和物力，同时浪费了时间，降低了能效评价效率；(2)水电厂能效评价是一个动态过程，需要根据电厂不同时期、不同状态进行不同的评价。传统评价系统往往针对某一电厂、某一时期和某一状态下进行开发的，若电厂某一方面有所改变，如电厂增加一台机组或增加评价对象，那么原有系统将失去应用价值，不能进行系统的扩 展和移植，只有重新进行系统开发，浪费了劳动力资源。(3)传统评价系统往往只显示最终评价结果，屏蔽了评价的具体细节，造成整个评价过程不明了，不利于节能改造。从评价的方式方法进行分析，主要存在以下问题(1)传统评价方法往往仅从发电耗水率、水量利用率、空转耗水量、水能利用提高率和厂用电率等几个指标对水电厂能效状况进行评价，不能全面反映水电厂的能效水平；(2)传统评价方法往往只对现阶段能效水平进行评价，而没有对未来节能潜力进行评估，且未提供可靠的节能方案；(3)传统方法往往只对能效评价，而没有进行节能后的效果进行考核。
发明内容
本发明的目的是提供一种水电厂能效综合评价系统，对于不同水电厂、不同时期、不同状态可快速搭建能效评价系统进行能效评价，并提供可靠的节能方案，从而实现对水电厂高效、可靠的综合性评价。本发明的另一目的是提供一种水电厂能效综合评价方法。本发明所采用的技术方案是，一种水电厂能效综合评价系统，包括依次连接的四层结构，即能效数据层、能效指标层、能效评价层和能效评价服务层，所述的能效数据层，采用数据集成技术对不同的能效数据进行统一处理，使其符合统一规定，并将各种能效数据集成后提供给能效指标层；所述的能效指标层,采用组件技术、Web Service技术将能效评价指标封装成相对独立的组件，每个组件有多个输入接口和输出接口，每个组件的输入是经能效数据层处理后的能效数据，每个组件的输出是提供给能效评价层的各种过渡或最终的结果；所述的能效评价层，提供能效评价流程、能效评价方法和节能方案。采用组件技术对能效评价方法和节能方案进行组件化，并对组件分类注册存储形成组件库，同时采用面向服务的体系架构(SOA)发布服务，实现服务共享。能效评价方法组件和节能方案组件的输入为能效指标层结果，输出提供给能效评价服务层，所述的能效评价服务层，提供实时可视化的能效评价服务。在知识可视化技术下，将能效指标组件、能效评价方法组件、节能方案组件和节能效果评价组件搭建成水电厂能效综合评价系统，实现可视化界面下的能效评价。本发明所采用的另一技术方案是，一种水电厂能效综合评价方法，利用上述的水电厂能效综合评价系统，按照以下步骤实施步骤I、能效数据的集成采用能效数据层的数据集成技术对各类能效数据进行统一处理，使其符合统一规范要求，满足应用需求；步骤2、能效评价指标组件化将上步经过能效数据集成后得到的数据输入到能效评价指标层，分别对发电耗水率、水量利用率、空转耗水量、水能利用提高率、厂用电率等能效指标分别进行组件化，并将 结果提供给能效评价层；步骤3、能效评价方法与节能方案组件化将上步能效评价指标结果输入到能效评价层，分别对能效评价方法和节能方案组件化，从而可以按照能效评价流程计算能效评价结果，同时将能效评价流程和能效评价方法与节能方案组件提供给能效评价服务层；步骤4、能效实时评价将上步提供的能效评价组件、节能方案组件和能效评价指标组件按照能效评价流程搭建能效评价系统，利用能效评价系统可实时对能效进行评价、提供节能方案、考核节能效果。本发明的有益效果是，实现不同水电厂、不同时期及不同状态能效评价系统的快速搭建，为水电厂能效评价提供高效、实用服务，从而为节能工作的开展提供可靠支撑。
图I是本发明的水电厂能效综合评价系统的结构框图；图2是本发明方法实施例应用于刘家峡水电厂能效评价的流程框图。
具体实施例方式参照图1，本发明的水电厂能效综合评价系统的结构是，包括依次连接的四层结构，即能效数据层、能效指标层、能效评价层和能效评价服务层。其中的能效数据层为能效指标层提供各种类型的能效数据，能效指标层将能效评价指标封装成组件提供给能效评价层，能效评价层将能效评价方法和节能方案封装成组件并分类存储形成组件库，同时提供给能效评价服务层，能效评价服务层根据能效评价流程将组件搭建成能效评价系统，对水电厂能效进行综合评价，下面对该四层结构进行详细说明。I、能效数据层能效数据层主要是采用数据集成技术对不同类型的能效数据进行统一处理，使其符合使用的规范和要求。能效数据主要包括六大类数据，参照图2中的数据类型。I. I)水库基础数据主要包括水库死水位、正常蓄水位、防洪汛限水位、设计洪水为、校核洪水位、总库容、死库容、兴利库容、水位-库容关系曲线、下游水位-流量关系曲线。
I. 2)水库调度数据主要包括调度时间、入库流量、起调水位、结束水位、发电流量、弃水流量、下泄流量、出力、发电量。I. 3)机组特征数据主要包括水电站装机容量、保证出力、最大引用发电流量、机组台数、综合出力系数K、各机组容量、最大过机流量、各机组开停机耗水量、各机组NlTQ曲线、各机组耗水率特性曲线、水头损失曲线、机组空载水头-流量关系曲线。I. 4)机组运行数据主要包括运行时间、开停机状态、机组流量、机组出力、机组发电量。I. 5)厂用电数据主要包括厂用电动机耗电量、照明系统耗电量、电热系统耗电量、其他辅助系统耗电量。
I. 6)辅助设备数据主要包括发电机冷却器耗水量、推力轴冷却部分耗水量、变压器冷却耗水量、其他辅助耗水量。 2、能效指标层能效指标层是能效评价的基础,采用组件技术和Web Service技术将能效评价指标封装成相对独立的组件，接收能效数据层的数据进行能效指标的计算，并将计算结果提供给能效评价层。水电厂能效评价指标对水电厂能效评价至关重要，反映能效评价的可靠性和合理性，图2中显示了能效评价的具体指标，主要采用发电耗水率、水量利用率、增发电量、机组空耗流量、综合系数、空转小时数、水能利用提高率、厂用电率、开停机次数、等效可用系数十个能效评价指标对能耗进行评价，最后采用能效评价方法进行综合评价，以下对水电厂能效评价指标逐一进行论述2. I)发电耗水率发电耗水率是水电厂发电水量消耗指标，反映能源转化效率的综合指标，是水电厂在一定时段内发电设备效率、水库调度和运行管理发电操作的综合能力水平的体现，计算公式为
权利要求
1.一种水电厂能效综合评价系统，其特征在于包括依次连接的四层结构，即能效数据层、能效指标层、能效评价层和能效评价服务层， 所述的能效数据层，采用数据集成技术对不同的能效数据进行统一处理，并将各种能效数据集成后提供给能效指标层； 所述的能效指标层，采用组件技术、Web Service技术将能效评价指标封装成相对独立的组件，每个组件有多个输入口和输出口，每个组件的输入是经能效数据层处理后的能效数据，每个组件的输出是提供给能效评价层的各种过渡或最终的结果； 所述的能效评价层，用于提供能效评价流程、能效评价方法和节能方案，采用组件技术对能效评价方法和节能方案进行组件化，并对组件分类注册存储形成组件库，同时采用面向服务的体系架构发布服务，实现服务共享，能效评价方法组件和节能方案组件的输入为能效指标层结果，输出提供给能效评价服务层； 所述的能效评价服务层，用于提供实时可视化的能效评价服务，即在知识可视化技术下，将能效指标组件、能效评价方法组件、节能方案组件和节能效果评价组件搭建成水电厂能效综合评价系统，实现可视化界面下的能效评价。
2.根据权利要求I所述的水电厂能效综合评价系统，其特征在于，所述的能效数据包括水库基础数据、水库调度数据、机组特征数据、机组运行数据、厂用电数据和辅助设备数据。
3.根据权利要求I所述的水电厂能效综合评价系统，其特征在于，所述的能效指标包括发电耗水率、水量利用率、空转耗水量、水能利用提高率和厂用电率。
4.根据权利要求I所述的水电厂能效综合评价系统，其特征在于，所述的能效评价中封装成的组件和组件库，包括能效评价中的发电耗水率组件、水量利用率组件、增发电量组件、空耗流量组件、综合系数组件、空转小时组件、水能利用提高率组件、厂用电率组件、开停机次数组件、等效可用系数组件、能效评价方法组件库和节能方案组件库。
5.一种水电厂能效综合评价方法，其特征在于，利用权利要求I到4任一所述的水电厂能效综合评价系统，按照以下步骤实施 步骤1、能效数据的集成 采用能效数据层的数据集成技术对各类能效数据进行统一处理，使其符合统一规范要求，满足应用需求； 步骤2、能效评价指标组件化 将经过能效数据集成后得到的数据输入到能效评价指标层，对发电耗水率、水量利用率、空转耗水量、水能利用提高率和厂用电率的能效指标分别进行组件化，并将结果提供给能效评价层； 步骤3、能效评价方法与节能方案组件化 将得到的能效评价指标结果输入到能效评价层，分别对能效评价方法和节能方案组件化，按照能效评价流程计算能效评价结果，同时将能效评价流程和能效评价方法与节能方案组件提供给能效评价服务层； 步骤4、能效实时评价 将步骤3提供的能效评价组件、节能方案组件和能效评价指标组件按照能效评价流程搭建能效评价系统，利用能效评价系统实时对能效进行评价、提供节能方案以及考核节能效果。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤4中的能效实时评价，具体实施过程是 采用发电耗水率、水量利用率、增发电量、空耗流量、综合系数、空转小时、水能利用提高率、厂用电率、开停机次数、等效可用系数十个能效评价指标对能耗进行评价，最后采用能效评价方法进行综合评价， .2. I)发电耗水率 发电耗水率是水电厂发电水量消耗指标，是水电厂在一定时段内发电设备效率、水库调度和运行管理发电操作的综合能力水平的体现，计算公式为
全文摘要
本发明公开了一种水电厂能效综合评价系统，包括依次连接的能效数据层、能效指标层、能效评价层和能效评价服务层。本发明还公开了一种水电厂能效综合评价方法采用能效数据层的数据集成技术对各类能效数据进行统一处理；将上步能效数据集成后得到的数据输入到能效评价指标层，分别对各个能效指标分别进行组件化；将上步能效评价指标结果输入到能效评价层，分别对能效评价方法和节能方案组件化；将上步提供的各个组件按照能效评价流程搭建能效评价系统，利用能效评价系统可实时对能效进行评价、提供节能方案、考核节能效果。本发明的方法实现了不同水电厂、不同时期和不同状态下的能效评价。
文档编号G06Q50/06GK102930480SQ20121046858
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者王维洲, 刘福潮, 张小敏, 解建仓, 马超, 周喜超, 郑晶晶, 张刚, 罗凡, 田娇 申请人:甘肃省电力公司电力科学研究院, 甘肃省电力公司, 西安理工大学