互联网+热电厂热力生产运营一体化管理平台的制作方法_2

文档序号:9489802阅读:来源:国知局
通讯模块、可编程控制器、集成仪表、I/o端子、电源模块等构成高性能、高防护等级的室外型控制终端箱,实现实时采集和上传就地传感器、执行机构参数,接收上级控制系统控制指令,调节就地执行机构,保证所需热力参数的功能。
[0017]有益效果:本发明应用互联网+远程通信、工业控制技术,首次将庞大、分散和复杂的热电厂热力生产和经营管理全部业务过程整合到一个管理平台系统上,通过互联网、工业网、移动通讯网等将热电厂、控制对象、热用户紧密联系在一起,建立了数据中心、控制中心、结算中心,实现一体化管理,不仅是技术水平的创新,而且是管理模式的创新,对于热电厂热力生产和经营管理向网络化、数字化、自动化直至智能化发展提出了全新的标准和试点,将极大地推动热力产业技术与管理水平的快速进步,主要优点包括:
I)建立了涵盖热力生产运营管理全部业务过程的数据中心、控制中心、结算中心绝大部分热电厂采用传统热力生产和经营管理模式,各业务过程相对分散、独立,数据信息不共享,缺乏计划性、关联性,技术和管理手段落后,效率很低。一体化管理的平台系统,建立了数据中心、控制中心、结算中心,根本解决原来管理模式的种种弊端。
[0018]2)使用各类网络将热电厂、控制对象和热用户紧密连接
传统供热管理模式中,热电厂和热用户依靠电话联系,一体化管理的平台系统,应用各种网络将热电厂、热用户、控制对象三者紧密连接,供需双方业务联系和需求响应更快捷、更透明,更加数字化。
[0019]3)实现热电厂热力与发电生产优化调度和经济运行
提出了机组热力和发电协调控制的优化改进逻辑,引入总能量平衡策略,很好地解决以往单方面响应电或热负荷变化而引起另一方面大幅波动的弊端;提出了采用最优化方法,解决各台机组之间的发电和热力负荷动态分配,以总耗能最少为目标函数,以满足总能量需求为约束条件,使得热电厂在满足相同发电和供热需求条件下总体能耗最优。
[0020]4)实现远程设备的精准调节和可视化监控
通过移动通讯网络和工业控制技术,实现每一个热用户的实时闭环控制,保证目标值的精准调节,远程可视化技术实现了超远距离以外重要控制对象的安全运行监控,极大地提升了控制可靠性。
[0021]5)引入热用户需求侧管理,增加供热安全与可靠性
创新性地将用户需求侧管理和供热中断应急管理相结合,将此策略引入供热系统应急处置方案中,将热用户进行分级管理,当出现故障性,采用转移负荷、快速切除次要用户,确保重点用户的处置方案,将用户损失降到最小。
[0022]6)开放式数据服务,数据共享与综合查询提供多种多样的互联网数据服务,增加数据共享与透明,支持包括移动终端APP,以及微信平台等更加便捷的查询方式,热用户可以随时随地实现综合数据查询,查询从需求审批、生产计划、实际供应、参数偏差、周期累计、欠费催缴、支付结算等信息。
[0023]7)创新电商方式销售热力商品
将热力作为可以在网路上销售的商品,突破传统热力生产到销售的模式,从用户需求申请开始,热力生产计划、热力输送、用户控制、交接计量、结算支付、综合查询等都在网络上进行,完全按照互联网电商模式,创新实现了热电厂从热力订单、生产、配送到结算的互联网生产、经营新模式。
[0024]8)灵活多样的互联网支付与结算
形式多样与安全可靠的互联网支付与结算,保证热用户支付更方便、更快捷。
【附图说明】
[0025]图1为本发明的一体化管理平台系统拓扑结构示意图。
[0026]图2为本发明的热力与发电优化调度子系统原理结构示意图。
[0027]图3为本发明实施例中改进后汽机控制逻辑示意图。
[0028]图4为本发明实施例中改进后锅炉控制逻辑示意图。
[0029]图5为本发明实施例中改进后供热抽汽压力控制逻辑示意图图6为本发明实施例中远程管网与用户控制终端原理结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0031]本发明实施例公开的热电厂热力生产运营一体化管理平台由三层网络结构组成,上层为集中控制中心,中间层是热力与发电优化调度子系统、热力输送与控制子系统、管网安全管理子系统等六个重要功能子系统,集中控制中心与各功能子系统通过工业控制网络连接并接入互联网,第三层是位于管网或用户就地的各远程管网与用户控制终端,各终端通过移动通信网络和互联网接入中间层相关子系统,各热用户通过互联网接入相关子系统。热力生产与运营管理全部业务通过互联网、移动通讯网、工业控制网络以及专用网络进行互联,完成数据、指令的采集、传送、处理和共享,实现需求、计划、调度、控制、计量和结算等各项业务流程的管理要求,系统网络拓扑结构如图1所示。
[0032]本一体化管理平台系统的结构组成与功能说明如下:
一、集中控制中心
集中控制中心设置在热电厂内,是热力生产与运营管理的指挥中心、数据中心,由若干服务器、操作员站、工程师站、防火墙、网关、交换机、接口机、实时数据库、历史数据库、大屏幕、网络打印机等硬件设备构成。
[0033]二、六个重要功能子系统
六个子系统是一体化管理平台系统的业务管理和应用核心,六个子系统分别是:(I)热力与发电优化调度子系统;(2)热力输送与控制子系统;(3)管网安全管理子系统;(4)计划管理子系统;(5)综合信息发布与查询子系统;(6)结算与电子商务子系统。
[0034](一)热力与发电优化调度子系统
热力与发电优化调度子系统原理结构示意图如图2所示。
[0035]1、基于全能量平衡控制策略的机组热力与发电优化控制模块
热电厂热力与发电都是按需生产,发电需求来自电网调度,供热需求来自分散热用户,两者没有联系,但在热电厂一侧共同构成对于能量的总需求。在总输出一定的情况下,一方的变化必然会引起另一方的扰动。实现热力与发电负荷两者优化调度的关键,是解决好热电厂在热力和发电两方面的平衡协调问题。本发明基于全能量平衡控制策略的机组热力与发电优化控制模块,提出将热力需求和发电负荷需求合并作为机组总能量需求,并改进常规燃煤机组协调控制逻辑,解决常规燃煤机组发电优先控制策略所带来热力需求响应滞后、热力参数波动过大的弊端,在同时快速响应热力和发电负荷需求方面寻找到平衡点,实现电、热供需平衡协调。
[0036]如图3所示,改进后的汽机控制逻辑:当热负荷需求Q。发生变化时,机组供热抽汽量Q的变化直接影响进入汽机做功的蒸汽量,进而对实发功率N和主汽压力产生扰动,将热负荷的扰动作为前馈引入到汽机主控指令控制回路中,使汽轮机主汽调门提前动作,就能够快速消除由于热负荷变化引起的汽机扰动。改进后的汽机控制逻辑中,电网发电负荷
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