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[摘 要]现阶段火电机组大量运行数据还依靠移动存储设备进行传送，当火电机组出现停运等重大事故后，相关信息系统只能实现事后查询而无法对实时数据进行在线分析，这导致火电机组各种运行数据无法得以有效利用。在此种背景下，当火电机组处于稳态运行时，利用运行优化系统来进行在线性能评价和热经济性分析，从而指导火电机组的优化运行和安全生产就具有十分重要的现实意义。
[关键词]火电机组；运行优化；性能评价；操作指导
中图分类号：TM621.3；TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）05-0259-01
1.火电机组运行优化系统的总体设计
根据火电机组的运行现状和运行操作的实际需求，本文构建了如图1所示的系统结构，整个系统由如下几个功能模块构成：
（1）实时数据预处理
具体包括：①性能评价的数据修正和在线校验。在对火电机组进行性能评价时，原始测量数据中存在随机分布的测量误差，此时需要通过对原始测量数据进行修正和校验来避免计算过程中的不平衡；②性能评价结果准确性的验证。要将火电机组的性能评价结果与同外部条件下的性能试验结果进行对比，对比内容包括锅炉效率、排烟损失、高压缸效率、汽机热耗、中压缸效率等。
由于数据预处理没有统一的标准，只能根据数据分析和业务需求来选择相关的处理技术，因此一般会用到多种预处理技术，而且对每种处理之后的效果做些分析对比。例如在计算机组热耗率时，主汽流量的值是保证性能评价准确性的关键，但现场只能准确测量给水流量；采用流量喷嘴（或孔板）方案测量主蒸汽流量，方法简单但会造成节流损失，对大机组而言，该损失已不容忽视。最简便的数据校核方法是根据直接测量得到进入汽轮机的主蒸汽流量，并在运行表计值的基础上再做压力和温度的修正，然后计算求得主蒸汽流量。
（2）性能评价和耗差分析
具体包括：①性能评价。对锅炉、凝汽器、汽轮机、空预器和加热器等进行性能评价，从而对机组各主辅设备的效率等性能参数进行监测；②工况寻优。采用动态寻优的方式来对能耗分析目标值进行确定；③耗差分析。耗差分析（在线能损分析）给出了机组能量损失的分布情况和大小，是提高运行经济性的核心技术，通过将实际计算的可控参数与期望值进行对比分析，获得因参数偏离目标值所造成的煤耗损失。通过耗差分析，将原来不可见的能量损失和设备损耗全部量化，并直观地呈现出来，运行人员可以及时了解到运行机组的实际状态，经过不断的调节运行参数使得机组的运行达到最优工况，同时降低可控成本，提高机组效率，最终降低机组的供电煤耗。
（3）在线操作指导
在不同运行工况下，在线操作指导给出机组运行参数应达值和实际值对比优化曲线、机组运行参数与负荷优化运行曲线，进而指导运行。通过查看机组运行参数应达值和实际值对比优化曲线，可以帮助生产管理人员了解每一指标距离最优值的变化发展情况，这样可以促进运行人员控制水平的提高；另外，通过在线监测某些指标，尤其是不可控耗差指标持续大幅度的偏离目标曲线，有可能表示设备的运行水平在下降，需要为该设备安排检修，从而为机组的检修提供科学依据。
与传统的优化运行系统不同，本系统提供基于历史最优模式的智能运行操作指导，系统根据目标负荷、当前煤质情况、结合环境温度，给出调整的最佳目标状态，并跟踪这种状态是否达到或接近最佳运作模式，运行人员依据最优操作模式明确知道该调整哪里，如何进行调整。
（4）统计报表
通过对PI实时数據库的自动统计、人工录入以及其他生产管理系统的数据导入等接口，统计报表功能能够实现相关数据和报表的自动统计、计算和分析，从而获得火电企业不同部门、不同层次的业务数据，为整个企业提供相关的数据支撑。该模块可以实现的报表很多，例如为企业节能提供年度节能报表、火电机组能耗指标汇总表、入炉煤月加权统计报表等；为企业运行提供电量报表、水煤油统计报表等；为企业环保提供减排月报、烟气处理设施停运时间统计、废水报表等。
（4）系统管理
通过设置灵活的权限管理、用户管理和系统配置，系统管理功能能够根据火电企业的实际需求，设定各个功能模块的用户访问权限，从而切实提供系统的安全性。具体说来：①用户管理。用户管理主要包括注册用户、用户分组和用户管理，其中注册用户需要填写的信息包括登录账号、用户真实姓名、6位及以上登录密码、用户身份及用户分组、E-mail等，填写完整后提交进行注册；用户分组是对用户组执行建立、修改、删除及排序等操作；用户管理主要是管理用户的注册和授权信息，也可以对用户执行删除操作；②权限管理。权限管理的角色管理定义了系统中的不同用户角色，分别属于不同的分组；分组管理负责为不同角色进行分组管理，不同角色组有着不同的权限；权限列表列出了系统中定义的12个权限名称、标识和说明及排列顺序，可以对其执行编辑和删除操作；③系统配置。系统配置的系统日志，主要负责记录用户登录的相关信息；系统设定包含三个配置项，其中InitRolelD是用户在注册时的默认角色编号，InitGroupro是用户在注册时的默认用户组，IsVerifyUser是用户在注册时是否启用考核；模块管理负责将各应用模块的画面按照一定的组织结构显示在屏幕上。
2.火电机组运行优化系统的总体性能指标
系统的总体性能指标如下：实时数据传送时间≤3s，历史数据存储时间≥15年，性能评价精度≤±1%，性能评价周期为5min，系统允许最大客户端个数为无限个。
3.结语
通过建立热力系统数学模型，运行优化系统可以对火电机组的热力参数进行分析，根据热力参数分析结果，给出指标体系中对火电机组经济性影响较大的关键指标的分析建议，从而指导运行人员优化机组运行状态，并及时发现运行中存在的问题，提高火电机组运行的经济性。
参考文献
[1] 朱龙霞，肖明美，栗涛，等.基于时间序列分析的火电机组运行优化研究[J].河北工业科技，2017（4）.
[2] 李鑫鑫，范志愿，王惠杰.主成分分析法在火电机组优化运行中的应用[J].电站辅机，2016（12）.
[3] 张桦.数据挖掘技术在火电厂优化运行中的应用[J].城市建设理论研究，2016（9）.
[关键词]火电机组；运行优化；性能评价；操作指导
中图分类号：TM621.3；TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）05-0259-01
1.火电机组运行优化系统的总体设计
根据火电机组的运行现状和运行操作的实际需求，本文构建了如图1所示的系统结构，整个系统由如下几个功能模块构成：
（1）实时数据预处理
具体包括：①性能评价的数据修正和在线校验。在对火电机组进行性能评价时，原始测量数据中存在随机分布的测量误差，此时需要通过对原始测量数据进行修正和校验来避免计算过程中的不平衡；②性能评价结果准确性的验证。要将火电机组的性能评价结果与同外部条件下的性能试验结果进行对比，对比内容包括锅炉效率、排烟损失、高压缸效率、汽机热耗、中压缸效率等。
由于数据预处理没有统一的标准，只能根据数据分析和业务需求来选择相关的处理技术，因此一般会用到多种预处理技术，而且对每种处理之后的效果做些分析对比。例如在计算机组热耗率时，主汽流量的值是保证性能评价准确性的关键，但现场只能准确测量给水流量；采用流量喷嘴（或孔板）方案测量主蒸汽流量，方法简单但会造成节流损失，对大机组而言，该损失已不容忽视。最简便的数据校核方法是根据直接测量得到进入汽轮机的主蒸汽流量，并在运行表计值的基础上再做压力和温度的修正，然后计算求得主蒸汽流量。
（2）性能评价和耗差分析
具体包括：①性能评价。对锅炉、凝汽器、汽轮机、空预器和加热器等进行性能评价，从而对机组各主辅设备的效率等性能参数进行监测；②工况寻优。采用动态寻优的方式来对能耗分析目标值进行确定；③耗差分析。耗差分析（在线能损分析）给出了机组能量损失的分布情况和大小，是提高运行经济性的核心技术，通过将实际计算的可控参数与期望值进行对比分析，获得因参数偏离目标值所造成的煤耗损失。通过耗差分析，将原来不可见的能量损失和设备损耗全部量化，并直观地呈现出来，运行人员可以及时了解到运行机组的实际状态，经过不断的调节运行参数使得机组的运行达到最优工况，同时降低可控成本，提高机组效率，最终降低机组的供电煤耗。
（3）在线操作指导
在不同运行工况下，在线操作指导给出机组运行参数应达值和实际值对比优化曲线、机组运行参数与负荷优化运行曲线，进而指导运行。通过查看机组运行参数应达值和实际值对比优化曲线，可以帮助生产管理人员了解每一指标距离最优值的变化发展情况，这样可以促进运行人员控制水平的提高；另外，通过在线监测某些指标，尤其是不可控耗差指标持续大幅度的偏离目标曲线，有可能表示设备的运行水平在下降，需要为该设备安排检修，从而为机组的检修提供科学依据。
与传统的优化运行系统不同，本系统提供基于历史最优模式的智能运行操作指导，系统根据目标负荷、当前煤质情况、结合环境温度，给出调整的最佳目标状态，并跟踪这种状态是否达到或接近最佳运作模式，运行人员依据最优操作模式明确知道该调整哪里，如何进行调整。
（4）统计报表
通过对PI实时数據库的自动统计、人工录入以及其他生产管理系统的数据导入等接口，统计报表功能能够实现相关数据和报表的自动统计、计算和分析，从而获得火电企业不同部门、不同层次的业务数据，为整个企业提供相关的数据支撑。该模块可以实现的报表很多，例如为企业节能提供年度节能报表、火电机组能耗指标汇总表、入炉煤月加权统计报表等；为企业运行提供电量报表、水煤油统计报表等；为企业环保提供减排月报、烟气处理设施停运时间统计、废水报表等。
（4）系统管理
通过设置灵活的权限管理、用户管理和系统配置，系统管理功能能够根据火电企业的实际需求，设定各个功能模块的用户访问权限，从而切实提供系统的安全性。具体说来：①用户管理。用户管理主要包括注册用户、用户分组和用户管理，其中注册用户需要填写的信息包括登录账号、用户真实姓名、6位及以上登录密码、用户身份及用户分组、E-mail等，填写完整后提交进行注册；用户分组是对用户组执行建立、修改、删除及排序等操作；用户管理主要是管理用户的注册和授权信息，也可以对用户执行删除操作；②权限管理。权限管理的角色管理定义了系统中的不同用户角色，分别属于不同的分组；分组管理负责为不同角色进行分组管理，不同角色组有着不同的权限；权限列表列出了系统中定义的12个权限名称、标识和说明及排列顺序，可以对其执行编辑和删除操作；③系统配置。系统配置的系统日志，主要负责记录用户登录的相关信息；系统设定包含三个配置项，其中InitRolelD是用户在注册时的默认角色编号，InitGroupro是用户在注册时的默认用户组，IsVerifyUser是用户在注册时是否启用考核；模块管理负责将各应用模块的画面按照一定的组织结构显示在屏幕上。
2.火电机组运行优化系统的总体性能指标
系统的总体性能指标如下：实时数据传送时间≤3s，历史数据存储时间≥15年，性能评价精度≤±1%，性能评价周期为5min，系统允许最大客户端个数为无限个。
3.结语
通过建立热力系统数学模型，运行优化系统可以对火电机组的热力参数进行分析，根据热力参数分析结果，给出指标体系中对火电机组经济性影响较大的关键指标的分析建议，从而指导运行人员优化机组运行状态，并及时发现运行中存在的问题，提高火电机组运行的经济性。
参考文献
[1] 朱龙霞，肖明美，栗涛，等.基于时间序列分析的火电机组运行优化研究[J].河北工业科技，2017（4）.
[2] 李鑫鑫，范志愿，王惠杰.主成分分析法在火电机组优化运行中的应用[J].电站辅机，2016（12）.
[3] 张桦.数据挖掘技术在火电厂优化运行中的应用[J].城市建设理论研究，2016（9）.