本发明涉及电力系统工程与自动化,具体为供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统。
背景技术:
1、在现代电力系统中,随着清洁能源的发展和电网调峰需求的增加,大型火电机组尤其是供热机组面临着越来越复杂的运行环境和技术挑战。这些机组需要适应从基本负荷运行到频繁调峰的各种操作模式,这对其运行效率和经济性提出了更高的要求。传统的供热机组设计主要用于基本负荷运行,供热机组的传统优化方法在实用性方面存在不足,这在实际供热过程中导致了较大的能源消耗。但在调峰需求下,它们不得不频繁调整出力,以适应电网负荷的波动。这种运行模式的变化对机组的经济性和安全性提出了新的要求,因此,优化供热机组的滑压运行控制策略,提高其在变工况下的运行效率和经济性,成了一个十分重要的研究课题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统,具备优化方法实用性增加的优点,解决了供热机组的传统优化方法在实用性方面存在不足的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统,系统包括数据采集模块、计算处理模块、控制模块和优化模块;
5、所述数据采集模块包括蒸汽单元、辅助单元、环境单元和故障单元;
6、所述蒸汽单元通过传感器技术采集蒸汽数据集,进行编号后,通过网络传感器与计算处理模块连接,所述辅助单元通过设备监测系统采集辅助数据集,进行编号后,通过网络传感器与计算处理模块连接,所述环境单元通过环境监测设备采集环境数据集,进行编号后,通过网络传感器与计算处理模块连接,所述故障单元通过传感器技术采集故障数据集,所述采集模块通过网络传感器与计算处理模块连接;
7、所述计算处理模块包括供热机组数据预处理单元与故障处理单元,所述供热机组数据预处理单元根据蒸汽数据集计算蒸汽效率sl,所述供热机组数据预处理单元根据辅助单元根据辅助数据集计算摩擦系数vp,所述供热机组数据预处理单元根据环境数据集计算环境影响系数er,所述故障处理单元根据蒸汽效率sl、摩擦系数vp、环境影响系数er与故障数据集计算数据优化效率wsve,所述计算处理模块通过网络传感器与控制模块连接;
8、所述控制模块根据数据优化效率wsve与历史数据来判断供热机组参数是否合格,判断合格后,所述控制模块通过网络传感器与优化模块连接。
9、优选的,所述蒸汽单元根据蒸汽数据集特征对供热机组的总输入能量、主蒸汽流量数据、主蒸汽压力数据、供热抽汽量数据、背压数据、抽汽和凝结水的比焓值进行编号,所述供热机组的总输入能量、主蒸汽流量数据、主蒸汽压力数据、供热抽汽量数据、背压数据、抽汽和凝结水的比焓值分别编号为h、q、w、q1、w1、a、a1。
10、优选的,所述供热机组数据预处理单元根据蒸汽数据集计算蒸汽效率sl,其计算公式为:
11、
12、公式中,sl表示蒸汽效率,q、w、q1、w1分别表示主蒸汽流量数据、主蒸汽压力数据、供热抽汽量数据、背压数据,q*(w-w1)表示蒸汽轮机功率,q1*(a-a1)表示供热功率,a和a1分别表示抽汽和凝结水的比焓值,表示总输入能量。
13、优选的,所述辅助单元根据辅助数据集特征对轴轮的垂直力与轴轮摩擦力进行数据编号,所述轴轮的垂直力与轴轮摩擦力分别编号为fp、f。
14、优选的,所述供热机组数据预处理单元根据辅助单元根据辅助数据集计算摩擦系数vp,其计算公式为:
15、
16、公式中,vp表示摩擦系数,fp、f分别表示轴轮的垂直力与轴轮摩擦力。
17、优选的,所述环境单元根据环境数据集对供热机组产生的污染物浓度、实时风速与污染体积进行编号,所述供热机组产生的污染物浓度、实时风速与污染体积分别编号为r、r1、r2。
18、优选的,所述供热机组数据预处理单元根据环境数据集计算环境影响系数er,其计算公式为:
19、
20、公式中,fr表示环境影响系数,r、r1、r2分别表示供热机组产生的污染物浓度、实时风速与污染体积。
21、优选的,所述故障单元根据故障数据集特征对其进行编号,所述故障数据集编号为v1、v2、v3、…vn。
22、优选的,所述故障处理单元根据蒸汽效率sl、摩擦系数vp、环境影响系数er与故障数据集计算数据优化效率wsve,其计算公式为:
23、
24、公式中,wsve表示数据优化效率,sl表示蒸汽效率,vp表示摩擦系数,er表示环境影响系数,v1、v2、v3、…vn表示故障数据集,表示故障发生指数。
25、优选的,所述优化模块接收到合格信息后,再对供热机组参数进行优化。
26、与现有技术相比,本发明提供了供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统,具备以下有益效果:
27、1、本发明的数据编号有助于在数据采集和处理中避免混淆,确保数据的准确性和完整性,编号系统使得数据分析和故障诊断更为便捷,例如,如果某一编号的数据出现异常,能快速定位问题并采取措施,从而减少故障数据的排查时间,以提高处理效率。
28、2、本发明通过数据优化效率wsve的公式,综合考虑了蒸汽效率、摩擦系数、环境影响系数以及故障数据集,蒸汽效率、摩擦系数和环境影响系数共同决定了供热机组的总体性能和效率,而故障数据集呈现了故障数列排序,并通过故障数据集计算了故障发生指数,通过在核心公式中引入故障发生指数,能减小故障对系统性能的影响程度,从而更有效针对性地进行故障排除和系统优化。
1.供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统,其特征在于,系统包括数据采集模块、计算处理模块、控制模块和优化模块;
2.根据权利要求1所述的供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统,其特征在于:所述蒸汽单元根据蒸汽数据集特征对供热机组的总输入能量、主蒸汽流量数据、主蒸汽压力数据、供热抽汽量数据、背压数据、抽汽和凝结水的比焓值进行编号,所述供热机组的总输入能量、主蒸汽流量数据、主蒸汽压力数据、供热抽汽量数据、背压数据、抽汽和凝结水的比焓值分别编号为q、w、q1、w1、a、a1。
3.根据权利要求2所述的供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统,其特征在于:所述供热机组数据预处理单元根据蒸汽数据集计算蒸汽效率sl,其计算公式为:
4.根据权利要求1所述的供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统,其特征在于:所述辅助单元根据辅助数据集特征对轴轮的垂直力与轴轮摩擦力进行数据编号,所述轴轮的垂直力与轴轮摩擦力分别编号为fp、f。
5.根据权利要求1所述的供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统,其特征在于:所述供热机组数据预处理单元根据辅助单元根据辅助数据集计算摩擦系数vp,其计算公式为:
6.根据权利要求1所述的供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统,其特征在于:所述环境单元根据环境数据集对供热机组产生的污染物浓度、实时风速与污染体积进行编号,所述供热机组产生的污染物浓度、实时风速与污染体积分别编号为r、r1、r2。
7.根据权利要求6所述的供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统,其特征在于:所述供热机组数据预处理单元根据环境数据集计算环境影响系数er,其计算公式为:
8.根据权利要求1所述的供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统,其特征在于:所述故障单元根据故障数据集特征对其进行编号,所述故障数据集编号为v1、v2、v3、…vn。
9.根据权利要求8所述的供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统,其特征在于:所述故障处理单元根据蒸汽效率sl、摩擦系数vp、环境影响系数er与故障数据集计算数据优化效率wsve,其计算公式为:
10.根据权利要求9所述的供热机组滑压运行优化方法及滑压运行控制系统,其特征在于:所述优化模块接收到合格信息后,再对供热机组参数进行优化。
