一种电厂成本量化管理系统的制作方法

文档序号:14255063阅读:281来源:国知局

本发明涉及电力管理领域,尤其涉及一种电厂成本量化管理系统。



背景技术:

随着我国煤电市场化的推进,国际国内的煤价高涨,许多燃煤发电厂面临着巨大的成本压力;同时,随着国家对环境问题的日益重视,对环保的要求进一步提高,环保投入的成本逐步提高;此外电厂的人力成本也随着经济发展而提高,电网负荷持续走低。

因此,综合各方面的因素,电厂面临着巨大的成本压力,如何加强电网的成本管理已经成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明提供了一种电厂成本量化管理系统,解决了加强电网的成本管理的技术问题。

本发明提供了一种电厂成本量化管理系统,包括:

数据采集单元,用于从电厂的厂级实时监控系统获取各个发电机组的实时工况数据,并将实时工况数据发送到成本比对单元;

机组数据单元,用于从电厂的管理信息系统获取电厂的机组运行数据,并将机组运行数据与专家知识库的预置数据进行比对,获取机组运行数据对应的待评价经济指标的理论最优值;

成本比对单元,用于根据各个发电机组的实时工况数据计算各个发电机组的待评价经济指标的实际值,根据各个发电机组的待评价经济指标的实际值和待评价经济指标的理论最优值进行比对获取各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值,并将各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值发送到数据交互单元;

数据交互单元,用于与机组数据单元和厂级实时监控系统的进行数据交互,将各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值转发到机组数据单元和厂级实时监控系统。

优选地,数据采集单元,具体用于通过双绞线或光纤与电厂的厂级实时监控系统进行数据交互,从厂级实时监控系统获取各个发电机组的实时工况数据,并将实时工况数据发送到成本比对单元。

优选地,数据交互单元,具体用于通过光纤与机组数据单元进行数据交互和通过正向隔离装置与厂级实时监控系统的进行数据交互,将各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值转发到机组数据单元和厂级实时监控系统。

优选地,待评价经济指标具体包括:机组锅炉效率和/或汽机效率和/或机组热耗率和/或循环效率和/或标准煤耗率。

优选地,机组运行数据具体为电厂中各个生产系统中各种机组的投入数量。

优选地,待评价经济指标的相对偏差值的计算公式为:

其中,δd为待评价经济指标的相对偏差值,d'为待评价经济指标的实际值,d为待评价经济指标的理论最优值。

优选地,数据交互单元为非实时vpn。

从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:

本发明提供了一种电厂成本量化管理系统,包括:数据采集单元,用于从电厂的厂级实时监控系统获取各个发电机组的实时工况数据,并将实时工况数据发送到成本比对单元;机组数据单元,用于从电厂的管理信息系统获取电厂的机组运行数据,并将机组运行数据与专家知识库的预置数据进行比对,获取机组运行数据对应的待评价经济指标的理论最优值;成本比对单元,用于根据各个发电机组的实时工况数据计算各个发电机组的待评价经济指标的实际值,根据各个发电机组的待评价经济指标的实际值和待评价经济指标的理论最优值进行比对获取各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值,并将各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值发送到数据交互单元;数据交互单元,用于与机组数据单元和厂级实时监控系统的进行数据交互,将各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值转发到机组数据单元和厂级实时监控系统。

本发明中通过机组运行数据与专家知识库中的预置数据进行比对可以获取在当前机组运行状态下待评价经济指标的理论最优值,将待评价经济指标的实际值与理论最优值进行比对获取相对偏差值,由于对机组的成本进行经济性分析时,主要分析的就是各个发电机组的各项待评价经济指标,且任意发电机组的待评价指标单独发生变化时,其相对偏差值等于所有发电机组的总体的待评价指标的相对偏差值,因此可以通过获取各个发电机组的待评价指标的相对偏差值对该发电机组的经济性进行量化评估,通过偏差法对各个发电机组的成本实现量化管理,解决了加强电网的成本管理的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电厂成本量化管理系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种电厂成本量化管理系统,解决了加强电网的成本管理的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1,本发明实施例提供了一种电厂成本量化管理系统的一个实施例,包括:

数据采集单元101,用于从电厂的厂级实时监控系统105获取各个发电机组的实时工况数据,并将实时工况数据发送到成本比对单元103;

机组数据单元102,用于从电厂的管理信息系统106获取电厂的机组运行数据,并将机组运行数据与专家知识库的预置数据进行比对,获取机组运行数据对应的待评价经济指标的理论最优值;

成本比对单元103,用于根据各个发电机组的实时工况数据计算各个发电机组的待评价经济指标的实际值,根据各个发电机组的待评价经济指标的实际值和待评价经济指标的理论最优值进行比对获取各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值,并将各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值发送到数据交互单元104;

数据交互单元104,用于与机组数据单元102和厂级实时监控系统105的进行数据交互,将各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值转发到机组数据单元102和厂级实时监控系统105。

需要说明的是,本实施例中通过机组运行数据与专家知识库中的预置数据进行比对可以获取在当前机组运行状态下待评价经济指标的理论最优值,将待评价经济指标的实际值与理论最优值进行比对获取相对偏差值,由于对机组的成本进行经济性分析时,主要分析的就是各个发电机组的各项待评价经济指标,且任意发电机组的待评价指标单独发生变化时,其相对偏差值等于所有发电机组的总体的待评价指标的相对偏差值,因此可以通过获取各个发电机组的待评价指标的相对偏差值对该发电机组的经济性进行量化评估,通过偏差法对各个发电机组的成本实现量化管理,解决了加强电网的成本管理的技术问题。

以上为本发明实施例提供的一种电厂成本量化管理系统的一个实施例,以下为本发明实施例提供的一种电厂成本量化管理系统的另一个实施例。

请参阅图1,本发明实施例提供了一种电厂成本量化管理系统的另一个实施例,包括:

数据采集单元101,用于从电厂的厂级实时监控系统105获取各个发电机组的实时工况数据,并将实时工况数据发送到成本比对单元103;

机组数据单元102,用于从电厂的管理信息系统106获取电厂的机组运行数据,并将机组运行数据与专家知识库的预置数据进行比对,获取机组运行数据对应的待评价经济指标的理论最优值;

成本比对单元103,用于根据各个发电机组的实时工况数据计算各个发电机组的待评价经济指标的实际值,根据各个发电机组的待评价经济指标的实际值和待评价经济指标的理论最优值进行比对获取各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值,并将各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值发送到数据交互单元104;

数据交互单元104,用于与机组数据单元102和厂级实时监控系统105的进行数据交互,将各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值转发到机组数据单元102和厂级实时监控系统105。

需要说明的是,厂级实时监控系统105是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的厂级自动化信息系统,是处于火电厂集散控制系统以及相关辅助程控系统与管理信息系统106之间的一套实时厂级监控信息系统,厂级实时监控系统105可以提供各个发电机组的实时工况数据,如:温度、压力、流量等;

电厂的管理信息系统106是给电厂的管理人员提供大量实时和非实时的、准确的、完整的、可靠的信息和进行加工、运算分析后的信息,以提高电厂管理的效率和决策的正确性,其可以提供多种业务数据,如:电厂人员管理数据、信息管理数据、销售系统、机组运行数据等;

将当前的机组运行数据输入专家知识库中,可以通过专家知识库中的匹配算法将机组运行数据与预置数据进行匹配,获取机组运行数据对应的待评价经济指标的理论最优值,例如:当发电厂运行三台发电机和运行两台发电机时标准煤耗率的理论最优值存在差异,当专家知识库将机组运行数据中的运行发电机数量匹配为两台时,则获取两台发电机时对应的标准煤耗率的理论最优值;

除此之外,机组数据单元102还可以通过专家知识库对各种业务数据根据重要性的差异以不同的权重进行记录,当需要进行工况调整时,可以根据各种业务数据的权重选择最优的调节方案;

待评价经济指标的相对偏差值是指待评价经济指标的实际值和待评价经济指标的理论最优值的差值与待评价经济指标的理论最优值的比值,即待评价经济指标的实际工况偏离最优工况的程度;

计算出各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值工作人员根据各个机组的各个待评价经济指标的相对偏差值确定需要调节的经济指标,并根据特定的评判标准选择合适的调节方式,如根据各种业务数据的权重选择最优的调节方案;

计算出各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值之后需要将其发送到机组数据单元102和厂级实时监控系统105进行展示和存储;

电厂的成本因为需要考虑到多种因素,无法单独进行比较优化,因此对电厂的成本评估往往通过各个机组的各个指标的经济性进行评价,本实施例中则通过偏差法对其量化评估,工作人员可以通过相对偏差值体现各个发电机组的各个待评价经济指标的经济性,进而通过根据相对偏差值进行对应的操作的使得相对偏差值较大的经济指标对应的运行工况接近理论最优值对应的最优工况,从而对电厂成本进行有效管控,解决了加强电网的成本管理的技术问题。

进一步地,数据采集单元101,具体用于通过双绞线或光纤与电厂的厂级实时监控系统105进行数据交互,从厂级实时监控系统105获取各个发电机组的实时工况数据,并将实时工况数据发送到成本比对单元103。

需要说明的是,数据采集单元101与电厂的厂级实时监控系统105进行数据交互时,可以使用双绞线或者光纤进行数据交互,双绞线和光纤仅为本实施例中的应用举例,工程实际应用过程中可以根据实际需求选择其他数据传输方式进行数据交互。

进一步地,数据交互单元104,具体用于通过光纤与机组数据单元102进行数据交互和通过正向隔离装置与厂级实时监控系统105的进行数据交互,将各个发电机组的待评价经济指标的相对偏差值转发到机组数据单元102和厂级实时监控系统105。

需要说明的是,正向隔离装置是一种保障信息安全的物理隔离技术,采用了综合过滤技术,在链路层截获数据包,然后根据用户的安全策略决定如何处理该数据包,实现了mac与ip地址绑定,防止ip地址欺骗;

数据交互单元104通过正向隔离装置与厂级实时监控系统105可以提高信息交互过程中的信息安全性。

进一步地,待评价经济指标具体包括:机组锅炉效率和/或汽机效率和/或机组热耗率和/或循环效率和/或标准煤耗率。

需要说明的是,实际过程中可以根据选择一种或者多种经济指标进行评价,用于评价的经济指标包括但不限于:机组锅炉效率、汽机效率、机组热耗率、循环效率和标准煤耗率。

进一步地,机组运行数据具体为电厂中各个生产系统中各种机组的投入数量。

需要说明的是,电厂中存在多个生产系统,如:燃料系统、燃烧系统、汽水系统、电气系统和控制系统;

各个生产系统皆包括多种生产设备,根据各个生产系统中各种机组的投入数量的差异对应不同的机组运行状态,存在不同的待评价经济指标的的理论最优值。

进一步地,待评价经济指标的相对偏差值的计算公式为:

其中,δd为待评价经济指标的相对偏差值,d'为待评价经济指标的实际值,d为待评价经济指标的理论最优值。

需要说明的是,电厂成本评价基于偏差法则可以依据每项关键指标的偏差值计算出最终的总成本偏差。

热力设备的完善程度和电厂经济性的高低,通常用循环效率η,机组热耗率q和电厂标准煤耗率bs等热经济指标来表征,由于设备或运行等原因导致经济性变化时,可用这些指标的绝对偏差值或相对偏差值来表示,以循环效率η为例:

循环效率的绝对偏差值为:

δηi=η′i-ηi(1)

其中,δηi为循环效率的绝对偏差值,ηi′为循环效率的实际值,ηi为循环效率的理论最优值;

循环效率的相对偏差值为:

或是:

其中,δηi和δηi′皆可作为循环效率的相对偏差值;

在进行经济性分析的时候,往往需要计算出各指标的相对变化量或绝对变化量,实际上,各经济指标之间存在着如下关系:

|δq'|=|δbs'|=|δηi|(4)

当经济性变化微小时,δηi≈δηi′,于是有:

|δq'|=|δbs'|=|δηi|≈|δηi'|(5)

由式(5)可知,对同一研究对象,当用上述各经济指标的相对偏差值表示经济性变化时,它们的相对偏差值的绝对值是相同的,即变化的百分比是相同的;

进行能损分析时,常常需要分析某一设备效率变化导致整个装置效率的变化,如果能直接根据分效率的变化求出总效率的变化,将会大大简化热经济性的分析及计算过程;

火电厂的全厂总效率ηcp可表示为n个分效率的乘积:

ηcp=η1η2…ηi…ηn(6)

分析δηcp与δηi的关系,当效率ηi变化为ηi′时,ηcp将变化为ηcp′:

ηcp′=η1η2…ηi′…ηn(7)

则ηcp和ηi的绝对偏差值为:

有ηcp和ηi的相对偏差值为:

将式(8)和(9)代入式(7)得:

ηcp′=ηcp(1+δηi)(10)

又有:

ηcp′=ηcp+δηcp=ηcp(1+δηcp)(11)

联立式(10)和(11)得:

δηi=δηcp(12)

式(12)表明,效率ηi的相对偏差值δηi与ηi变化引起的全厂效率的相对偏差值δηcp是相等的;

由此可见,任意分效率单独发生变化时,其相对偏差值等于总效率的相对偏差值,在进行局部经济性分析时,将使分析计算大大简化;

当前机组运行水平的优劣,可以通过计算经济指标的实际值得到一定的反映,并能给出当前运行条件下所能达到的理论最优值,即机组的优化工况,当前工况和优化工况的接近程度反应了运行经济性的好坏,运行人员能够以缩小它们之间的偏差为目的进行操作调整以优化运行。

进一步地,数据交互单元104为非实时vpn。

需要说明的是,数据交互单元104为非实时vpn,能够实现跨系统的数据交互,以及不同安全分区之间的数据共享。

本实施例中通过机组运行数据与专家知识库中的预置数据进行比对可以获取在当前机组运行状态下待评价经济指标的理论最优值,将待评价经济指标的实际值与理论最优值进行比对获取相对偏差值,由于对机组的成本进行经济性分析时,主要分析的就是各个发电机组的各项待评价经济指标,且任意发电机组的待评价指标单独发生变化时,其相对偏差值等于所有发电机组的总体的待评价指标的相对偏差值,因此可以通过获取各个发电机组的待评价指标的相对偏差值对该发电机组的经济性进行量化评估,通过偏差法对各个发电机组的成本实现量化管理,提供了一种准确、高效,能够较为准确量化评估电厂成本,提高管理效率的系统,解决了加强电网的成本管理的技术问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和单元的具体工作过程,可以参考前述实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统和单元,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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