火電機組節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計應用

蔣莉+吳磊

摘 要：隨著國家對環(huán)境保護力度的加大，對電力企業(yè)的節(jié)能減排工作提出了更高的要求，當前節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)成為電網(wǎng)信息系統(tǒng)中不可忽視的一個組成部分。節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)包含了在線脫硫指標計算以及機組數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測等系統(tǒng)。該文將主要分析火電機組節(jié)能減排系統(tǒng)的系統(tǒng)設計和具體應用。

關(guān)鍵詞：火電機組 節(jié)能減排 在線監(jiān)測系統(tǒng) 設計應用

中圖分類號：TM61 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（b）-0016-02

當前節(jié)能減排工作已經(jīng)成為電力企業(yè)工作中的重點，而節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)則在整個工作中成為了不可缺少的一部分。為了更好地完成節(jié)能減排的目標，電力公司必須要進行合理的統(tǒng)籌，開發(fā)和應用火電機組節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)，利用先進的科學技術(shù)手段來降低火電機組的能耗，使資源的綜合利用效率得到進一步提高。

1 火電機組節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)的架構(gòu)設計

火電機組節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由3個層次組成，分別是數(shù)據(jù)采集、通訊網(wǎng)絡以及監(jiān)控中心。

1.1 數(shù)據(jù)采集

在采集數(shù)據(jù)的過程中必須要結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況，如此可將采集數(shù)據(jù)的方式分為3種：直接從大區(qū)獲取相關(guān)信息，或者是在電廠的生產(chǎn)控制區(qū)獲取。使用硬接線的方式從DCS系統(tǒng)上獲取。如果是從電廠管理信息大區(qū)獲取數(shù)據(jù)一般是需要在網(wǎng)絡設施比較健全的電廠，這種方式需要嚴格按照國家的法律文件來執(zhí)行。

1.2 通訊網(wǎng)絡

通訊網(wǎng)絡層次主要負責的是對數(shù)據(jù)進行封裝，這些已經(jīng)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡技術(shù)，或者是其他的無線網(wǎng)絡技術(shù)進一步的傳遞到監(jiān)控的中心層。ATM技術(shù)是火電機組節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)的運行的基礎，它和GPRS技術(shù)相比較而言，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩员容^高，而且網(wǎng)絡穩(wěn)定性也比較好[1]。

1.3 應用中心

應用中心層包含的內(nèi)容比較多，具體有：數(shù)據(jù)中心，主要是由實時采集到的數(shù)據(jù)和統(tǒng)計分析的數(shù)據(jù)庫構(gòu)成的；數(shù)據(jù)的采集和調(diào)度，把已經(jīng)采集的數(shù)據(jù)按照通訊規(guī)約來進行具體的封裝工作，數(shù)據(jù)文件正是通過這樣的方式形成的。實時的數(shù)據(jù)需要被寫到數(shù)據(jù)庫中；業(yè)務計算，最主要的目的是實時的計算已經(jīng)完成的指標。如果在計算的過程中出現(xiàn)了停運或者異常的情況可以通過事件形式進行輸出，而且還可以對現(xiàn)場采集到的各類數(shù)據(jù)的相關(guān)性進行一系列的分析和告警；業(yè)務的應用和服務，技術(shù)支撐為J2EE架構(gòu)，設計思路為MVC。在分層設計的過程中要充分利用MVC設計理念，再把數(shù)據(jù)的操作、系統(tǒng)的邏輯處理以及頁面的具體表現(xiàn)情況進行分層處理，實現(xiàn)各個層面之間的相對獨立性。

2 火電機組節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)的功能表現(xiàn)

2.1 檔案管理的工作

火電機組節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)主要包含了企業(yè)、供熱系統(tǒng)、脫硝設施、燃料系統(tǒng)以及各種燃氣機組、鍋爐系統(tǒng)信息、汽機系統(tǒng)信息、脫硝設施的信息、企業(yè)的基本信息等。

2.2 進行實時的監(jiān)控

系統(tǒng)可以把已經(jīng)采集到的數(shù)據(jù)按照機組為單位，再把實際的工藝流程如圖進行動態(tài)的展示。比如在脫硫監(jiān)管的環(huán)節(jié)，所展示出來的圖就主要是脫硫前的二氧化硫濃度、氧量、煙囪入口的濃度等，然后再進行科學的計算。

2.3 查詢和分析

對于數(shù)據(jù)的查詢和分析功能，系統(tǒng)會專門的提供相應的數(shù)據(jù)查詢和分析組件，然后輸入相關(guān)信息之后就可以自行的查詢和分析需要的數(shù)據(jù)。而且也可以支持對歷史數(shù)據(jù)進行查詢，另外也可以將一些數(shù)據(jù)的限值以及有關(guān)系的事件顯示出來。

2.4 分析故障

系統(tǒng)對故障的分析功能主要表現(xiàn)在對數(shù)據(jù)的超限分析功能和數(shù)據(jù)的異常分析功能。具體表現(xiàn)在：第一，通訊故障報警；第二，數(shù)據(jù)質(zhì)量分析報警。

2.5 統(tǒng)計工作

系統(tǒng)在設計的過程中需要緊密的結(jié)合政府近些年來出臺的相關(guān)法律文件，比如一些具體的運作流程，如脫硫脫硝、資源綜合利用等。利用不同的數(shù)據(jù)分析模型對數(shù)據(jù)進行分析，然后再按照考核維度來制定不同的報表[2]。

2.6 管理過程

系統(tǒng)的管理過程分為對用戶的管理，按照用戶的不同等級將其設定不同的訪問權(quán)限，比如對于電廠級別的只可以訪問該電廠的所有數(shù)據(jù)，而地市級的訪問權(quán)限則更大一些。正是由于設置了相應的訪問權(quán)限，所以系統(tǒng)的安全性能才會大大提高。查詢?nèi)罩?，通過日志的形式來對系統(tǒng)中的登錄操作過程和數(shù)據(jù)操作過程進行記錄。系統(tǒng)的管理員可以對日志刪除的時間間隔進行設定，然后再提供相關(guān)的查詢頁面。公告管理的功能，系統(tǒng)可以讓一部分的用戶在系統(tǒng)中發(fā)布相關(guān)的文件，同時也把這些文件進行進一步的分類。

3 火電機組節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)的應用

3.1 計算污染物的指標

對單臺火電機組的汽機熱耗、實時供電煤耗等相關(guān)的指標進行計算，然后在計算的基礎上把功率作為權(quán)重的指標，計算火電機組實時發(fā)電煤耗以及供電煤耗。脫硫指標則是需要結(jié)合電廠的實際生產(chǎn)情況，修正、折算相關(guān)的指標，使最終的結(jié)果更準確。SO2濃度和煙氣流量的指標則是需要對數(shù)據(jù)進行預處理，再把SO2的濃度和煙氣流量折算。污染物統(tǒng)計指標如表1所示。

火電機組節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)可以通過對實時的數(shù)據(jù)進行計算和處理，進而實現(xiàn)對關(guān)鍵數(shù)據(jù)的計算和分析。

3.2 對數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表的具體應用

在線檢測系統(tǒng)的設計過程中專門設計了報表，在火電機組節(jié)能減排的過程中也得到了應用。比如為了更好的對脫硫在線數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，就可以使用統(tǒng)計報表的平臺。這個平臺最可以以最基本的指標項為基礎，進而對數(shù)據(jù)和指標進行一系列的處理。用戶可以根據(jù)自己的需要來選擇合適的模板，后臺的報表服務系統(tǒng)會根據(jù)模板的不同來自己完成抽取數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)以及最后生成報表的過程。在線報表系統(tǒng)會提供不同的統(tǒng)計方式，如日、月、季度或者是年等，這樣可以在獲取數(shù)據(jù)的過程中對數(shù)據(jù)進行有效的對比，從而對數(shù)據(jù)了解的更加透徹。

3.3 對數(shù)據(jù)監(jiān)測功能的應用

數(shù)據(jù)監(jiān)測最需要滿足的條件就是實時監(jiān)測，而實時監(jiān)測系統(tǒng)包含了網(wǎng)絡的運行狀態(tài)、系統(tǒng)的運行狀態(tài)、接口軟件的運行狀態(tài)以及網(wǎng)絡狀態(tài)和實時數(shù)據(jù)刷新的狀態(tài)等。利用數(shù)據(jù)監(jiān)測報警平臺可以對不同類型的數(shù)據(jù)進行實時的檢測，一旦出現(xiàn)網(wǎng)絡狀態(tài)異?；蛘呤菙?shù)據(jù)超限等情況就會自動報警。在線監(jiān)測系統(tǒng)還可以結(jié)合電廠的實際需要來對系統(tǒng)的一些配置項進行修改，而報警信息也可以通過客戶端等方式來進行查詢。另外也可以利用電子平臺或者短信等及時的推送異常信息。

4 結(jié)語

火電機組節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)中包含了燃料、環(huán)保和供熱等相關(guān)的數(shù)據(jù)，這個系統(tǒng)的設計和實際應用將會對數(shù)據(jù)化管理的實現(xiàn)奠定基礎，對火電機組的運行狀況進行更加全面的管理和監(jiān)測，促使節(jié)能減排目標的實現(xiàn)。

參考文獻

[1] 孫栓柱，代家元，高進，等.江蘇省火電機組節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)及應用[J].電力科技與環(huán)保，2014（1）：50-53.

[2] 王文慶，劉超飛，王忠杰，等.省級電網(wǎng)節(jié)能減排在線監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)與應用[J].電力信息與通信技術(shù)，2014（5）：97-102.