(軟件)火電廠機(jī)組負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)第34卷第6期JournalofSouthChinaUniversityofTechnologyVo.l34No.62006年6月(NaturalScienceEdition)June2006文章編號(hào):10002565X(2006)0620112205火電廠機(jī)組負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)馬曉茜王毅廖艷芬(華南理工大學(xué)電力學(xué)院,廣東廣州510640)摘要:為滿足火電廠節(jié)能降耗的內(nèi)在需要,提出了廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)平臺(tái)下的機(jī)組負(fù)荷實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度軟件系統(tǒng)框架,實(shí)現(xiàn)了SIS和管理信息系統(tǒng)

2、(MIS)的無(wú)縫集成和發(fā)電負(fù)荷自動(dòng)分配.通過(guò)在線采集運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算,實(shí)時(shí)擬合出各機(jī)組煤耗特性曲線,建立機(jī)組負(fù)荷分配的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上采用分層模糊遺傳算法,實(shí)現(xiàn)了機(jī)組負(fù)荷的最優(yōu)化調(diào)度.基于微軟.NETFramework解決方案和Browser/Server多層架構(gòu)設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了該實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度軟件系統(tǒng).采用該軟件進(jìn)行負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度,可使全廠供電煤耗率比原來(lái)的值長(zhǎng)制分配模式降低0.5g/(kW#h)左右,有利于電廠的節(jié)能降耗.關(guān)鍵詞:火電廠;負(fù)荷;優(yōu)化調(diào)度;廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng);分層模糊遺傳算法中圖分類號(hào):TK3

3、23;TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A以前火電廠負(fù)荷調(diào)度主要依賴傳統(tǒng)的值長(zhǎng)制方1SIS平臺(tái)下的軟件系統(tǒng)框架法,通過(guò)遠(yuǎn)程控制終端(RTU)接收中調(diào)發(fā)來(lái)的全廠負(fù)荷曲線和實(shí)時(shí)負(fù)荷指令,再由值長(zhǎng)人工分配到各負(fù)荷實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)在發(fā)電廠SIS平臺(tái)臺(tái)機(jī)組.這樣,機(jī)組負(fù)荷的頻繁調(diào)整完全靠手動(dòng)控上外掛應(yīng)用服務(wù)器組件和操作員站來(lái)實(shí)現(xiàn),各組件[1][2]制,運(yùn)行人員責(zé)任大且易出事故.隨著我國(guó)電廠系統(tǒng)間基于TCP/IP+DL476292協(xié)議進(jìn)行通訊,各自動(dòng)化水平的不斷提高和電力改革的不斷深入,廠網(wǎng)關(guān)機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)化接口方式(如OPC方式)實(shí)現(xiàn)SIS

4、網(wǎng)分開(kāi)、競(jìng)價(jià)上網(wǎng)已成必然.在確保機(jī)組安全運(yùn)行的與全廠各生產(chǎn)控制系統(tǒng)以及電網(wǎng)調(diào)度中心的連接,系前提下,實(shí)時(shí)合理分配全廠各機(jī)組負(fù)荷,最大限度地統(tǒng)框架見(jiàn)圖1.來(lái)自中調(diào)的負(fù)荷指令可通過(guò)RTU直接降低發(fā)電煤耗是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)發(fā)電廠提出的現(xiàn)實(shí)要求.傳送到機(jī)組,也可傳送到廠級(jí),通過(guò)SIS的優(yōu)化分配本文提出了廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)平臺(tái)下的再到每臺(tái)機(jī)組,運(yùn)行人員可根據(jù)需要進(jìn)行選擇.機(jī)組負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度軟件系統(tǒng)的框架,通過(guò)在線采集數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采集全廠生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、來(lái)生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算,實(shí)時(shí)擬合出各機(jī)組煤自RTU的電網(wǎng)調(diào)度指令、來(lái)自操

5、作員站的人工錄入耗特性曲線;建立機(jī)組負(fù)荷分配的數(shù)學(xué)模型,并在此數(shù)據(jù)、應(yīng)用服務(wù)器的輸出數(shù)據(jù)等;能耗曲線在線擬合基礎(chǔ)上采用分層模糊遺傳算法,實(shí)現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷的最應(yīng)用服務(wù)器從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中讀取所需數(shù)據(jù),進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度.最后,基于微軟.NETFramework解決方相關(guān)的廠級(jí)經(jīng)濟(jì)計(jì)算,然后實(shí)時(shí)擬合出各機(jī)組的煤案和Browser/Server(B/S)多層架構(gòu)設(shè)計(jì)的思想,設(shè)耗特性曲線,并將計(jì)算結(jié)果送到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù);負(fù)荷優(yōu)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了該實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度軟件系統(tǒng),使全廠的供化分配應(yīng)用服務(wù)器從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取各機(jī)組煤耗電煤耗率比采用原來(lái)值長(zhǎng)制分配模

6、式降低了約特性曲線參數(shù)、來(lái)自RTU的電網(wǎng)調(diào)度指令、其它相0.5g/(kW#h),有利于電廠的節(jié)能降耗.關(guān)過(guò)程數(shù)據(jù)(如輔機(jī)運(yùn)行工況)、操作員的輸入指令,對(duì)全廠并行運(yùn)行的機(jī)組進(jìn)行負(fù)荷優(yōu)化分配計(jì)算,將分配結(jié)果作為各機(jī)組的目標(biāo)負(fù)荷調(diào)節(jié)值直接送至收稿日期:2005206216作者簡(jiǎn)介:馬曉茜(19642),男,教授,博士生導(dǎo)師,主要從其協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS),實(shí)現(xiàn)全廠總負(fù)荷在運(yùn)行機(jī)事電廠運(yùn)行優(yōu)化與控制、高效低污染燃燒方面的研究.組間的實(shí)時(shí)優(yōu)化分配.E2mai:lepxqma@scut.edu.cn系統(tǒng)具有AGC和本地手動(dòng)兩種運(yùn)行

7、方式,可在第6期馬曉茜等:火電廠機(jī)組負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)113操作員站上進(jìn)行選擇.如選擇AGC方式,系統(tǒng)接受熱力試驗(yàn)獲得.但隨環(huán)境、運(yùn)行方式、設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)行來(lái)自RTU的電網(wǎng)調(diào)度指令作為全廠總負(fù)荷指令;如人員技術(shù)水平及煤種的變化,機(jī)組的煤耗特性是不選擇本地手動(dòng)方式,則總負(fù)荷指令由值長(zhǎng)在操作員斷變化的.為準(zhǔn)確獲得機(jī)組當(dāng)前一段時(shí)期的煤耗特站上設(shè)定.如因來(lái)自RTU的負(fù)荷指令出現(xiàn)中斷或者性,可以對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中采集存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行越限達(dá)到一定延遲,系統(tǒng)自動(dòng)將運(yùn)行方式切換到本熱力計(jì)算.機(jī)組供電煤耗率的計(jì)算流程見(jiàn)圖2.地

8、手動(dòng)方式.在本地手動(dòng)方式下,電網(wǎng)調(diào)度指令跟蹤全廠實(shí)發(fā)功率;在AGC方式下,本地手動(dòng)跟蹤全廠實(shí)發(fā)功率,以保證系統(tǒng)在兩種方式間切換時(shí)無(wú)擾動(dòng).當(dāng)某臺(tái)機(jī)組因發(fā)生異常不能參與負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)將總負(fù)荷減去該機(jī)組的實(shí)發(fā)功率,再在其它機(jī)[326]組間進(jìn)行優(yōu)化分配.圖2機(jī)組供電煤耗計(jì)算流程Fig.2Calculatingflowchartofu