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1、2018/9/22,1,电站机组运行优化,2018/9/22,2,内容：,前言 运行优化目标 运行优化技术 结论及展望,2018/9/22,3,内容：,前言 运行优化目标 运行优化技术 结论及展望,2018/9/22,4,国际电力技术的发展,2018/9/22,5,一、前言（国内）,电力企业体制改革，厂网分家，竞价上网 电站燃料价格上涨 电力质量标准提高 环保法规的完善和加强 在安全运行的基础上，优化机组运行 解决方案：实施机组优化,2018/9/22,6,内容：,前言 运行优化目标 运行优化技术 结论及展望,2018/9/22,7,二、运行优化目标,安全性,经济性,2018/9/22,8,运
2、行优化目标,2018/9/22,9,运行优化目标,2018/9/22,10,火力发电机组运行优化技术：以优化理论为指导，依据机组设备实际情况，建立一套运行优化操作程序，使机组能在各种负荷范围内保持最佳的运行方式和最合理的参数匹配。 实践证明：通过对火力发电机组的全面运行优化，机组的经济性可相对提高1.0%1.5%，供电煤耗率相应下降35g/kWh左右。,The Path to Operational Excellence,运行优化技术路线,从公司内外收集数据,保证数据与用户的需求相关,集成，分析，核对，计算，案例,将信息发布给需要它的人,人们需要相关任务的图片、图表、趋势图细节,没有行动，就没
3、有收益. 授权人采取正确的行动！,2018/9/22,12,运行优化的目标不可能一步到位，这是一个连续、渐变和逐渐优化的过程,二、运行优化目标,The Path to Operational Excellence,最终结果,随着时间的推移机组性能的变化,运行优化,2018/9/22,14,二、运行优化目标,1、机组经济性目标,整个电厂的各种效率（包括锅炉、汽机及辅助系统等等），以及各种损耗（包括煤、水、电、热耗等等），通过这些性能指标描述出机组的运行经济状况。,2018/9/22,15,二、运行优化目标：,1、机组经济性目标,2018/9/22,16,可采用锅炉、汽轮机分别调整和联合调整相结合
4、的方法，确保机组整体运行的最佳效果。 兼顾主机的运行经济性，和辅机的节能效果。 开发运行优化软件，将优化结果在线显示，用于指导电站机组运行。,2018/9/22,17,二、运行优化目标：,2、机组安全性目标,机组的安全性目标会随着机组的运行状况的变化而变化，如调峰运行方式对寿命损耗的影响会改变机组启停的温度变化率和负荷变化率等,2018/9/22,18,二、运行优化目标：,2、机组安全性目标,机组的启停过程,工作参数发生大幅度变化,易引发各类故障,启停工况是机组运行过程中最复杂的工况,2018/9/22,19,二、运行优化目标：,2、机组安全性目标,2018/9/22,20,二、运行优化目标：
5、,CFB机组技术、设备改造及节能技术经验交流会2006开封,目标: 集成, 优化所用领域,真实的,操作员,经济,优化,机组热耗&升负荷率,机组发电量输出,排放,燃料成本,Operators Preferred Operating Region,受约束的 运行区域,2018/9/22,22,内容：,前言 运行优化目标 运行优化技术 结论及展望,2018/9/22,23,1、SIS网络化硬件平台 2、SIS软件功能平台 3、数据仓库与数据挖掘技术 4、运行操作指导 5、在线监测,三、运行优化技术：,2018/9/22,24,1、SIS网络化硬件平台 2、SIS软件功能平台 3、数据仓库与数据挖掘技
6、术 4、运行操作指导 5、在线监测,三、运行优化技术：,2018/9/22,25,DCS,SIS,MIS,2018/9/22,26,三、运行优化技术：,1、SIS网络化硬件平台,电厂厂级监控信息系统（SIS）是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理于一体的电厂自动化信息系统SIS系统是连接管理信息系统和实际生产过程，实现管控一体化的中介和桥梁，其网络结构通常采用分层分布式设计，整个系统分为上下两层,2018/9/22,27,三、运行优化技术：,1、SIS网络化硬件平台,2018/9/22,28,三、运行优化技术：,1、SIS网络化硬件平台,#1机DCS,#1机PLC,接口机,SIS计算站,SI
7、S维护站,SIS值长站,安全隔离器,镜像 服务器,应用 服务器,客户端,Internet,DCS网络,SIS网络,MIS网络,互联网 服务器,SIS防病毒 服务器,SIS服务器,#2机DCS,接口机,辅助系统,#2机PLC,2018/9/22,30,1、SIS网络化硬件平台 2、SIS软件功能平台 3、数据仓库与数据挖掘技术 4、运行操作指导 5、在线监测,三、运行优化技术：,2018/9/22,31,三、运行优化技术：,2、SIS软件功能平台,2018/9/22,32,SIS模块构架总图,NO1,全厂生产过程监控模块,NO8,振动及机组故障诊断模块,实时历史数据库,NO2,运行操作指导模块,
8、NO3,厂级机组级性能计算模块,NO4,机组设备寿命管理模块,NO5,全厂负荷优化分配模块,NO6,机组在线热力试验模块,NO7,发电成本分析模块,NO,9,发电设备运行与维修模块,NO,10,生产管理数据挖掘模块,NO1,1,机组在线仿真,模块,关系数据库,数据仓库,（Data Warehouse),基本软件模块,扩展软件模块,2018/9/22,33,电厂厂级监控信息系统(SIS)平台 Supervisory Information System,信息时代的 电站设备状态监测与控制,关键设备的寿命、强度、振动、性能等监测、控制、管理 ,锅炉,汽轮机,发电机,辅机,控制技术,信息技术,DCS
9、系统 ,2018/9/22,34,三、运行优化技术：,2、SIS软件功能平台,2018/9/22,35,1、SIS网络化硬件平台 2、SIS软件功能平台 3、数据仓库与数据挖掘技术 4、运行操作指导 5、在线监测,三、运行优化技术：,2018/9/22,36,三、运行优化技术：,3、数据仓库与数据挖掘技术,应用服务器,客户机,人力资源,维修,财务,DCS,PLC,实验室分析 数据,数据传输 系统数据,过程记录 仪表数据,PI/服务器,2018/9/22,37,三、运行优化技术：,3、数据仓库与数据挖掘技术,DCS的普遍应用产生大量数据,2018/9/22,38,三、运行优化技术：,3、数据仓库
10、与数据挖掘技术,2018/9/22,39,数据的分析 Turning Data Into Dollars,2018/9/22,40,三、运行优化技术：,3.1、数据仓库,数据仓库：数据仓库是近年来兴起的一种新的数据库应用。是一个作为决策支持系统和联机分析应用数据源的结构化数据环境。自90年代初被提出来之后，数据仓库技术在国外各行各业中均有应用。 数据仓库是在企业管理和决策中面向主题的、集成的、长期保存的、随时间不断变化的数据集合,2018/9/22,41,三、运行优化技术：,3.1、数据仓库,一个典型的企业数据仓库系统通常包含数据源、数据存储与管理、OLAP、DM引擎以及前端工具与应用四个部分
11、,2018/9/22,42,收集决策分析所需的大量数据（DCS,PLC等）,使分散的不一致的操作型数据转换为集成的、统一的、规范的、面向主题的信息,对大量历史数据进行挖掘、分析,为运行优化、故障预测及诊断提供决策指导,三、运行优化技术：,电力企业数据仓库,2018/9/22,43,电厂信息数据仓库的体系结构设计,2018/9/22,44,三、运行优化技术：,3.1、数据仓库,2018/9/22,45,三、运行优化技术：,3.2、数据挖掘,数据挖掘,可怕的数据,数据爆炸，知识贫乏,2018/9/22,46,三、运行优化技术：,数据挖掘：是从大量数据中识别出有效的、潜在有用的、新颖的，并最终能被人
12、们所理解的数据分析过程。数据挖掘通常又称为数据库中知识发现（KDD），是自动的或方便的模式提取，这些模式代表隐藏在大型数据库、数据仓库或其它大量信息存储中的知识。,3.2、数据挖掘,2018/9/22,CFB机组技术、设备改造及节能技术经验交流会2006开封,47,数据挖掘的定义,数据挖掘-从大量数据中寻找其规律的技术， 是统计学、数据库技术和人工智能技术的综合。,数据挖掘与统计学 数据挖掘与人工智能 数据挖掘与数据库技术 数据挖掘与KDD,2018/9/22,CFB机组技术、设备改造及节能技术经验交流会2006开封,48,数据挖掘的原由,2018/9/22,CFB机组技术、设备改造及节能技术
13、经验交流会2006开封,49,数据挖掘的基本过程：,2018/9/22,50,数据挖掘应用 举例和示范,1) 靶图定义了整个过程的希望（或正常）运行统计边界,2018/9/22,51,2) 很容易探测异常条件，当数据靶点开始出现在置信椭圆边界以外时，表明异常条件,3) 过程运行可根据不同因子变化，但没必要认为变化是“故障”。允许在椭圆以内定义不同的有效运行（“聚类”）点, 并根据输入源表征它们等。,4)运行点的“飘移”（变化）也能被表征，用于后来的“原因”识别。,数据挖掘应用 举例和示范,2018/9/22,52,PLS: 举例和示范,2018/9/22,53,国内应用存在的问题：,数据积累不
14、充分、不全面 业务模型构建困难 缺少有经验的实施者,三、运行优化技术：,3.2、数据挖掘,2018/9/22,54,1、SIS网络化硬件平台 2、SIS软件功能平台 3、数据仓库与数据挖掘技术 4、运行操作指导 5、状态监测,三、运行优化技术：,2018/9/22,55,三、运行优化技术：,4、运行操作指导,评估机组运行情况,发现运行问题,提供操作指导,优化运行,成本最低化效益最高化,2018/9/22,56,2018/9/22,57,三、运行优化技术：,4、运行操作指导,2018/9/22,58,电厂能流概貌,2018/9/22,59,三、运行优化技术：,4、运行操作指导,4.1、锅炉吹灰优
15、化指导,监测污染受热面局部热流,与相应工况下清洁受热面的局部热流相比,得受热面的结渣及灰污状况,制定吹灰程序,可以有效解决定时吹灰造成的不及时吹灰或吹灰过度问题,2018/9/22,60,（借用珠海会议图片）,2018/9/22,61,根据汽轮机转子热应力的大小来调整汽轮机启停过程中转速和机组负荷的变化率,三、运行优化技术：,4、运行操作指导,4.2、汽轮机启停速率指导,2018/9/22,62,确定启动过程各阶段的目标值及最佳转速/负荷变化速率，为运行人员提供操作指导；以实现冲转、升速、暖机、并网、升负荷、停机以及异常工况下的优化运行 。,三、运行优化技术：,4、运行操作指导,4.2、汽轮机
16、启停速率指导,2018/9/22,63,启动趋向监视,2018/9/22,64,状态,稳定,启动,空转,2018/9/22,65,2018/9/22,66,三、运行优化技术：,4、运行操作指导,4.3、真空系统优化指导,端差,传热系数,清洁系数,可使发电厂节省大量厂用电，取得显著的经济效益,2018/9/22,67,三、运行优化技术：,4、运行操作指导,4.4、可控参数运行指导,可控损失是由于可控参数偏离目标值所造成的； 可控参数主要包括主蒸汽温度、压力，过热器减温水，再热器减温水，再热蒸汽温度，等 ； 通过计算这些可控参数对机组效率的影响，以及参数偏离目标值后所引起的运行损失，给出如何调整该参数和与之相关的参数，使其达到运行应达值，将对机组整体优化运行起到良好的指导作用。,
