CN109162810A - 一种用于分布式能源站的多能流测点系统 - Google Patents

Abstract

一种用于分布式能源站的多能流测点系统，增压机及燃气轮机组、抽凝机组余热锅炉、抽凝式汽轮发电机组共同组成了抽凝机组，增压机及燃气轮机组、背压机组余热锅炉、背压式汽轮发电机组共同组成了背压机组，溴化锂机组、变压器、燃气锅炉、电制冷机组共同组成了两台机组的辅助系统，抽凝机组和背压机组通过热水供/回水母管、供热蒸汽联箱、冷水供/回水母管、电力母线对外供应各种形式的能流；天然气输送干管设置温度、压力、流量以及热值测点；供热蒸汽联箱设置温度、压力测点；电力母线设置电压测点；能源站环境设置温度、压力、湿度测点等测点布置结构。本发明针对“一抽一背”机组提出满足多能流监测的测点系统。

Description

一种用于分布式能源站的多能流测点系统

技术领域

本发明涉及一种用于分布式能源站的多能流测点系统。

背景技术

1、分散控制系统(DCS)

DCS以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中的设计原则已经成为目前电厂主流采用的控制系统。操作站用来显示并记录来自各控制单元的过程数据，是人与生产过程信息交互的操作接口。典型的操作站包括主机系统、显示设备、键盘输入设备、信息存储设备和打印输出设备等，主要实现强大的显示功能、报警功能、操作功能等等。

DCS系统作为当前电厂主流的控制系统，需要对电厂工艺系统中所有的仪控测点、执行设备的实时数据进行实时监视。

2、多能流能量管理系统(IEMS)

IEMS系统将结合能源互联网技术，其与DCS系统的区别在于，从控制对象上，DCS面向电厂内部，多能流系统则是面向整个工业区，包括电厂、电/热网络、用户负荷(电、热)以及储能。IEMS通过多能耦合建模分析、多能监控、多能安全评估、多能优化调度等关键技术，达到合理分配利用多种能源，提高电厂发电利用率、提升园区清洁能源供应比例的目的，实现电厂间以及电厂与负荷、储能之间的协调优化，最终实现电厂、用户等多参与主体的效益双赢。

多能流能量管理IEMS技术的现有技术水平：

多能流能量管控系统需要一套适应调度系统需求的支撑平台，并能够满足电、热、冷、天然气多能流系统的综合能量管控需求和需求侧管理的实施。在跨平台的支撑平台基础上实现的核心功能包括：多能流SCADA子系统、实时建模与状态感知子系统、多能流安全分析及预警子系统、多能流优化调度控制子系统。其中，多能流SCADA是多能流系统的最基本应用，主要用于实现完整的、高性能的、稳态实时数据采集和监控功能，是后续实时建模与状态感知子系统、多能流安全分析及预警子系统、多能流优化调度控制子系统的基础。

因此，多能流SCADA系统与能源站内的仪控测点设计紧密相关，需要采集每根含有冷/热水、蒸汽、天然气管道的设计参数及其实际运行过程中的瞬时流量、压力、温度的实时参数，用于建模和状态估计；需要采集能源站内每个动力设备的特性曲线、实时状态反馈及进/出口实时参数，用于计算设备效率和耗电功率；需要采集能源站内每个动力阀门的实时状态反馈，用于获得系统的拓扑结构。

传统能源服务是指通过向客户提供能源效率审计、节能项目设计、原材料和设备采购、施工、培训、运行维护、节能量监测等一条龙综合性服务，并通过与客户分享项目实施后产生的节能效益来赢利和滚动发展。但随着当今社会能源服务的不断发展，以客户需求为导向的新型综合能源服务必然是未来能源服务的发展方向。新型能源服务是指以用户侧需求为导向，根据客户对能源利用(电力、工业蒸汽、采暖、制冷等)的需求，借助于科学合理的分配、转换及利用技术，为用户提供经济、节能、环境、生态等多目标优化的一揽子能源解决方案的服务。

以天然气为燃料的燃机分布式能源站，目前在我国得到了快速发展，其对外能源供应的特点呈现出冷、热、电、汽等多种能源形式，如何在满足客户供应需求的同时，提高能源站的成本效益，从而实现能源的梯级利用，是当前关注的热点话题。随着近年来我国多能流能量管理IEMS技术的不断进步，这为发展更为智能化的综合能源管理服务提供了条件。虽然IEMS理论技术已足够成熟，但目前还没有电厂进行落地实施，特别是IEMS功能应用中的基础——多能流的数据采集需求与电厂实际测点设计相差较大。因此，本发明需要解决的技术问题是，结合电厂设计的实际情况，提出一种满足多能流能量管理系统IEMS需求的能源站测点设计方案。

现有技术主要具有以下缺点：

1，DCS系统中的测点数据不能满足多能流IEMS系统SCADA的数据采集要求。现有DCS系统所采集的测点仅满足电厂实际生产运行需要，不能满足多能流系统的监测需求。多能流系统提出的测点需求没有考虑电厂实际运行情况，不合理及重复设置的测点，将导致电厂机组运行效率降低，甚至带来一些的安全风险。

2，现有电厂仍依靠DCS系统实现机组的运行控制，其运行调度仍只能依靠负荷需求计划，由电厂值长下达生产任务。不能实现基于用能侧的负荷预测及供能侧设备的性能状态自动进行调度管理，运行利润效益没有达到最大化、运行方式不能智能化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种满足于分布式能源站多能流系统SCADA功能需求的测点布置结构，考虑测点设计的可行性、合理性及安全性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于分布式能源站的多能流测点系统，A、B1、C1共同组成了抽凝机组，框图A、B2、C2共同组成了背压机组，框图D、E、F、G共同组成了两台机组的辅助系统，抽凝机组和背压机组通过热水供/回水母管、供热蒸汽联箱、冷水供/回水母管、电力母线对外供应各种形式的能流；

天然气输送干管设置了温度、压力、流量以及热值测点；

供热蒸汽联箱设置了温度、压力测点；

电力母线设置了电压测点；

能源站环境设置了温度、压力、湿度测点；

设置能源站内所有关断型阀门的阀门状态测点以及所有调节型阀门的开度测点。

作为优选方式，本发明还包括增压机及燃气轮机组内部测点系统；

燃气轮机有2个能流进口及2个能流出口，进口1是增压机将天然气压力提升至满足燃气轮机要求后，经压力流量控制装置，将天然气送入燃烧室，进口2是压气机吸入大气空气以满足燃气轮机一定的空/燃比，出口1是燃气轮机尾部排出的烟气，直接送入余热锅炉(B1/B2)，出口2是燃机发电机将发电送至变压器(E)；

设置天然气增压机电功率测点；

设置天然气增压机出口温度、压力、流量测点；

设置压气机进口空气温度、压力、流量测点，出口空气温度、压力测点；

设置燃气轮机出口烟气温度、压力测点；

设置燃气轮发电机机端三相电压、电流、有功功率、无功功率测点。

作为优选方式，本发明还包括抽凝机组余热锅炉内部测点系统；

抽凝机组余热锅炉有4个能流进口、4个能流出口；进口1由燃气轮机组(A)尾部烟气来，用于余热锅炉中高压过热器、高压蒸汽器、低压过热器等各级换热器换热，进口2由抽凝汽轮机(C1)凝汽器的凝结水来，出口1是高压过热器产生的高压主汽送至抽凝汽轮机(C1)高压缸做功，出口2是低压过热器产生的低压主汽送至抽凝汽轮机(C1)低压缸做功。此外，图中1级尾部烟气换热器与溴化锂机组(D)进行热水交换，2级尾部烟气换热器与热水供/回水母管进行热水交换；

设置高压过热器、高压蒸发器、低压过热器、高压省煤器、低压蒸发器、低压省煤器、1级尾部烟气换热器、2级尾部烟气换热器出口烟气温度测点；测点用途：用于抽凝机组余热锅炉建模和状态估计。

设置余热锅炉尾部烟道压力、流量测点；测点用途：用于抽凝机组余热锅炉建模和状态估计。

设置高压过热器进口蒸汽温度、出口蒸汽温度、压力、流量测点，高压汽包温度、压力、液位测点，设置低压过热器进口蒸汽温度、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压省煤器进口蒸汽温度、压力、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压给水泵前后压力测点，设置低压汽包温度、压力、液位测点，设置低压省煤器进口温度、压力、流量、出口温度测点，设置凝结水再循环泵出口压力测点，设置1级尾部烟气换热器进口热水温度、出口热水温度、压力、流量测点，设置2级尾部烟气换热器进口热水温度、出口热水温度、压力、流量测点。测点用途：用于抽凝机组余热锅炉建模和状态估计。

作为优选方式，本发明还包括抽凝式汽轮发电机组内部测点系统；

抽凝式汽轮发电机组有2个能流进口、4个能流出口；进口1由抽凝机组余热锅炉(B1)高压主汽来，而后分为三路，一路进入汽轮机高压缸做功，一路为高压旁路，另一路经减温减压器后送至供热蒸汽联箱(出口1)；进口2由抽凝机组余热锅炉(B1)低压主汽来，而后分为两路，一路为低压旁路，另一路与高压缸抽汽合并后送至供热蒸汽联箱(出口2)；抽凝式汽轮机做功后低压缸通过凝汽器将凝结水送回至抽凝机组余热锅炉(B1)，抽凝式汽轮发电机将发电送至变压器(E)；

满足多能流系统的测点设置及测点用途如下：

设置高压主汽阀、低压主汽阀阀门状态测点，设置高压调节阀、低压调节阀阀门开度测点。测点用途：用于获得拓扑结构和压力计算。

设置高压主汽阀前温度、压力测点，设置高压旁路减温减压器前温度、减温减压器后温度、压力测点，设置高压主汽至供热蒸汽联箱减温减压器后温度、压力测点，设置低压主汽阀后温度、压力测点，设置低压旁路减温减压器前温度、减温减压器后温度、压力测点，设置各减温减压器减温水流量测点；测点用途：用于抽凝式汽轮机安全评估。

设置低压调节阀后(即汽机抽汽)温度、压力测点，设置汽机抽汽与低压主汽混合后的温度、压力、流量测点；测点用途：用于汽轮机计算及汽轮机状态估计。

设置凝汽器真空度，凝结水补水流量，凝结水泵前后压力测点，设置凝结水泵出口母管温度、压力、流量测点。测点用途：用于凝结水系统的建模和状态估计。

设置汽轮发电机机端三相电压、电流、有功功率、无功功率测点。测点用途：有功功率用于抽凝机组效率计算，电压、电流、无功功率用于安全校核与状态评估。

作为优选方式，本发明还包括背压机组余热锅炉内部测点系统；

背压机组余热锅炉有3个能流进口、5个能流出口；进口1由燃气轮机组(A)尾部烟气来，用于余热锅炉中高压过热器、高压蒸汽器、低压过热器等各级换热器换热；出口1是高压过热器产生的高压主汽送至背压式汽轮机(C2)汽缸做功，出口2是低压过热器产生的低压主汽送至供热蒸汽联箱，出口3是低压给水泵出口支路至背压式汽轮机(C2)用做减温水；此外，图中1级尾部烟气换热器与溴化锂机组(D)进行热水交换，2级尾部烟气换热器与热水供/回水母管进行热水交换；

设置高压过热器、高压蒸发器、低压过热器、高压省煤器、低压蒸发器、低压省煤器、1级尾部烟气换热器、2级尾部烟气换热器出口烟气温度测点。测点用途：用于背压机组余热锅炉建模和状态估计。

设置余热锅炉尾部烟道压力、流量测点。测点用途：用于背压机组余热锅炉建模和状态估计。

设置高压过热器进口蒸汽温度、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压汽包温度、压力、液位测点，设置低压过热器进口蒸汽温度、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压省煤器进口蒸汽温度、压力、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压给水泵前后压力测点，设置低压汽包温度、压力、液位测点，设置低压省煤器进口温度、压力、出口温度测点，设置低压给水泵进出口压力、入口母管流量测点，设置1级尾部烟气换热器进口热水温度、出口热水温度、压力、流量测点，设置2级尾部烟气换热器进口热水温度、出口热水温度、压力、流量测点。测点用途：用于背压机组余热锅炉建模和状态估计。

作为优选方式，本发明还包括背压式汽轮发电机组内部测点系统；

抽凝式汽轮发电机组有2个能流进口、3个能流出口；进口1由背压机组余热锅炉(B2)高压主汽来，而后分为两路，一路进入汽轮机汽缸做功，另一路经减温减压器后送至供热蒸汽联箱(出口1)；进口2由背压机组余热锅炉(B2)低压给水泵出口支路来，用于减温减压器减温水；出口2是背压式汽轮机将做功后的蒸汽送至供热蒸汽联箱；此外，背压式汽轮发电机将发电送至变压器(E)；

设置主汽阀阀门状态，高压调节阀阀门开度测点。测点用途：用于获得拓扑结构和压力计算。

设置主汽阀前温度、压力测点，设置高压主汽至供热蒸汽联箱减温减压器后温度、压力测点，设置汽轮机排气温度、压力及供至供热蒸汽联箱蒸汽流量测点，设置减温减压器减温水流量测点。测点用途：用于背压式汽轮机安全评估。

设置汽轮发电机机端三相电压、电流、有功功率、无功功率测点。测点用途：有功功率用于背压机组效率计算，电压、电流、无功功率用于安全校核与状态评估。

作为优选方式，本发明还包括溴化锂机组内部测点系统；

在电厂中，溴化锂机组的作用为吸收余热锅炉1级尾部烟气换热器出的热水，利用热能作为动力，达到另一侧冷水制冷的目的；由图7中可见，溴化锂机组按1台运行、1台备用运行配置，共有3个能流进口、3个能流出口；分别为热水进出口和两个冷水进出口；

设置热水循环泵出口母管压力。测点用途：用于溴化锂机组状态估计。

设置溴化锂机组热水侧进口温度、压力、流量、出口温度测点，设置溴化锂机组冷水侧进口温度、压力、出口温度、流量测点，设置冷水循环泵入口压力测点。测点用途：用于溴化锂机组模块计算及优化调度控制。

作为优选方式，本发明还包括变压器测点系统；

在电厂中，变压器的主要作用是将发电机侧输送来的电压等级，变压为满足电力母线需求的电压等级。由图8中可见，变压器能流有2个进口，1个出口。2个进口分别来自燃机发电机(A)和汽机发电机(C1/C2)，出口则送至电力母线。

设置发电机来电压、电流、有功功率、无功功率测点，设置变压器至电力母线电流、有功功率、无功功率测点。测点用途：用于多能流系统中电能流的状态估计和安全分析。

作为优选方式，本发明还包括燃气锅炉测点系统；

在电厂中，燃气锅炉的作用主要是快速产生蒸汽；燃气锅炉有2个能流进口，2个能流出口；2个进口分别为天然气和化学除盐水，2个出口是做功后产生的蒸汽和烟气；

设置燃气锅炉天然气进口温度、压力、流量测点，设置除盐水进口温度、压力、流量测点，设置出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置出口烟气温度测点。测点用途：用于燃气锅炉性能计算、安全分析和优化调度控制。

作为优选方式，本发明还包括电制冷机组测点系统；

在电厂中，电制冷机组的作用类似溴化锂机组，区别是其以电能作为动力；电制冷机组按2台运行、1台备用运行配置，共有3个能流进口、3个能流出口；分别为接至冷水供、回水母管；

满足多能流系统的测点设置及测点用途如下：

设置电制冷机出口温度、冷水循环泵出口母管压力测点，设置进口温度、压力、流量测点。测点用途：用于电制冷机组状态估计、性能计算和优化调度控制。

设置电制冷机有功功率、无功功率测点。测点用途：用于电制冷机组自耗电计算。

作为优选方式，本发明还包括对外供能测点系统；

经过前面介绍可知，分布式能源对外供应能源包括冷水、热水、蒸汽、电能；由图11中可见，对对外供能部分包括5个能流进口、5个能流出口；分别用于厂外热水用户、厂外冷水用户、厂内冷水用户、蓄冷水罐、厂外蒸汽用户、发电上网；

满足多能流系统的测点设置及测点用途如下：

设置热水循环泵进口压力测点，设置整体式换热器机组热水侧进口温度、压力、流量、出口温度、压力测点，设置整体式换热器机组自来水侧进口温度、压力、流量、出口温度、压力测点，设置蓄热水罐温度、液位、出口温度、流量，生活热水泵出口压力测点。测点用途：用于厂外供热水的状态估计和安全分析。

设置冷水循环泵进口温度、压力、流量、出口压力测点，设置厂外冷水用户回水温度、压力测点。测点用途：用于厂外供冷水的状态估计和安全分析。

设置冷水循环泵进口温度、压力、流量、出口压力测点，设置厂内冷水用户回水温度、压力测点，设置蓄冷水罐进口温度、出口温度、压力、流量测点，设置放冷循环泵出口压力测点。测点用途：用于厂内供冷水及蓄冷水罐的状态估计和安全分析。

设置供厂外蒸汽减温减压器后温度、压力、流量测点，设置减温减压器减温水的温度、压力、流量测点。测点用途：用于厂外供蒸汽的状态估计和安全分析。

设置发电上网电力母线电压、电流、有功功率、无功功率测点。测点用途：用于厂外供电能的状态估计和安全分析。

本发明的有益效果是：

1.目前世界上没有针对“一抽一背”机组提出满足多能流监测的测点设计方案，本方案系首次提出，并在实际工程中得到成功应用。

2.多能流IEMS系统在采集数据进行分析的基础上，能更清楚掌握厂内机组的设备性能，并进行设备状态评估和基于负荷预测的优化调度，相较于传统电厂靠运行人员人为判断的方式，机组的运行效益更优。

附图说明

图1为“一抽一背”型能源站整体结构示意图；

图2为增压机及燃气轮机组示意图；

图3为抽凝机组余热锅炉示意图；

图4为抽凝式汽轮发电机组示意图；

图5为背压机组余热锅炉示意图；

图6为背压式汽轮发电机组示意图；

图7为溴化锂机组示意图；

图8为变压器示意图；

图9为燃气锅炉示意图；

图10为电制冷机组示意图；

图11为对外供能示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

基于对背景技术及现有技术方案分析总结的基础上，将成熟的多能流IEMS理论技术结合分布式能源站设计的实际情况，提出一种满足于分布式能源站多能流系统SCADA功能需求的测点布置系统，测点布置系统考虑了测点设计的可行性、合理性及安全性。本发明针对分布式能源站中典型配置的“一抽一背”型机组(一台抽凝式发电机组，一台背压式发电机组)，提出了整个能源站内满足多能流IEMS系统需求的测点布置系统。具体实施例如下(注：方案中各类型测点分别表示为：T_温度测点；P_压力测点；F_流量测点；H_热值测点；L_液位测点；V_电压幅值测点；I_电流幅值测点；AP_有功功率测点；AQ_无功功率测点)：

如图1所示，“一抽一背”型能源站整体结构如图1所示，图1中各框图的分别表示为：

A表示增压机及燃气轮机组；

B1表示抽凝机组余热锅炉；

C1表示抽凝式汽轮发电机组；

B2表示背压机组余热锅炉；

C2表示背压式汽轮发电机组；

D表示溴化锂机组；

E表示变压器；

F表示燃气锅炉；

G表示电制冷机组；

H表示为对对外供能；

各框图之间的能流交互关系如图1中所示。

一种用于分布式能源站的多能流测点系统，A、B1、C1共同组成了抽凝机组，A、B2、C2共同组成了背压机组，框图D、E、F、G共同组成了两台机组的辅助系统，抽凝机组和背压机组通过热水供/回水母管、供热蒸汽联箱、冷水供/回水母管、电力母线对外供应各种形式的能流；

天然气输送干管设置了温度、压力、流量以及热值测点；测点用途：温度、压力和流量用于状态估计，热值用于计算燃气轮机、燃气锅炉效率。

供热蒸汽联箱设置了温度、压力测点；测点用途：用于安全分析。

电力母线设置了电压测点；测点用途：用于安全分析。

能源站环境设置了温度、压力、湿度测点(多能流系统需要能源站所处的环境参数，因此需要在能源站设置环境温度、压力、湿度测点，在能源站内任一敞开环境安装温度、压力、湿度传感器均可)；测点用途：用于燃气轮机计算结果修正。

设置能源站内所有关断型阀门的阀门状态测点以及所有调节型阀门的开度测点。用途：用于获得能源站多能流拓扑结构。

在一个优选实施例中，如图2所示，本发明还包括增压机及燃气轮机组内部测点系统；

燃气轮机有2个能流进口及2个能流出口，进口1是增压机将天然气压力提升至满足燃气轮机要求后，经压力流量控制装置，将天然气送入燃烧室，进口2是压气机吸入大气空气以满足燃气轮机一定的空/燃比，出口1是燃气轮机尾部排出的烟气，直接送入余热锅炉(B1/B2)，出口2是燃机发电机将发电送至变压器(E)；

设置天然气增压机电功率测点；测点用途：用于燃气轮机发电机组自耗电计算。

设置天然气增压机出口温度、压力、流量测点；测点用途：用于燃气轮机性能计算。

设置压气机进口空气温度、压力、流量测点，出口空气温度、压力测点；测点用途：用于压气机功耗计算和安全分析。

设置燃气轮机出口烟气温度、压力测点；测点用途：燃气轮机效率计算。

设置燃气轮发电机机端三相电压、电流、有功功率、无功功率测点。测点用途：有功功率用于燃气轮机效率计算，电压、电流、无功功率用于安全校核与状态评估。

在一个优选实施例中，如图3所示，本发明还包括抽凝机组余热锅炉内部测点系统；

抽凝机组余热锅炉有4个能流进口、4个能流出口；进口1由燃气轮机组(A)尾部烟气来，用于余热锅炉中高压过热器、高压蒸汽器、低压过热器等各级换热器换热，进口2由抽凝汽轮机(C1)凝汽器的凝结水来，出口1是高压过热器产生的高压主汽送至抽凝汽轮机(C1)高压缸做功，出口2是低压过热器产生的低压主汽送至抽凝汽轮机(C1)低压缸做功。此外，图中1级尾部烟气换热器与溴化锂机组(D)进行热水交换，2级尾部烟气换热器与热水供/回水母管进行热水交换；

设置高压过热器、高压蒸发器、低压过热器、高压省煤器、低压蒸发器、低压省煤器、1级尾部烟气换热器、2级尾部烟气换热器出口烟气温度测点；测点用途：用于抽凝机组余热锅炉建模和状态估计。

设置余热锅炉尾部烟道压力、流量测点；测点用途：用于抽凝机组余热锅炉建模和状态估计。

设置高压过热器进口蒸汽温度、出口蒸汽温度、压力、流量测点，高压汽包温度、压力、液位测点，设置低压过热器进口蒸汽温度、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压省煤器进口蒸汽温度、压力、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压给水泵前后压力测点，设置低压汽包温度、压力、液位测点，设置低压省煤器进口温度、压力、流量、出口温度测点，设置凝结水再循环泵出口压力测点，设置1级尾部烟气换热器进口热水温度、出口热水温度、压力、流量测点，设置2级尾部烟气换热器进口热水温度、出口热水温度、压力、流量测点。测点用途：用于抽凝机组余热锅炉建模和状态估计。

在一个优选实施例中，如图4所示，本发明还包括抽凝式汽轮发电机组内部测点系统；

抽凝式汽轮发电机组有2个能流进口、4个能流出口；进口1由抽凝机组余热锅炉(B1)高压主汽来，而后分为三路，一路进入汽轮机高压缸做功，一路为高压旁路，另一路经减温减压器后送至供热蒸汽联箱(出口1)；进口2由抽凝机组余热锅炉(B1)低压主汽来，而后分为两路，一路为低压旁路，另一路与高压缸抽汽合并后送至供热蒸汽联箱(出口2)；抽凝式汽轮机做功后低压缸通过凝汽器将凝结水送回至抽凝机组余热锅炉(B1)，抽凝式汽轮发电机将发电送至变压器(E)；

满足多能流系统的测点设置及测点用途如下：

设置高压主汽阀、低压主汽阀阀门状态测点，设置高压调节阀、低压调节阀阀门开度测点。测点用途：用于获得拓扑结构和压力计算。

设置高压主汽阀前温度、压力测点，设置高压旁路减温减压器前温度、减温减压器后温度、压力测点，设置高压主汽至供热蒸汽联箱减温减压器后温度、压力测点，设置低压主汽阀后温度、压力测点，设置低压旁路减温减压器前温度、减温减压器后温度、压力测点，设置各减温减压器减温水流量测点；测点用途：用于抽凝式汽轮机安全评估。

设置低压调节阀后(即汽机抽汽)温度、压力测点，设置汽机抽汽与低压主汽混合后的温度、压力、流量测点；测点用途：用于汽轮机计算及汽轮机状态估计。

设置凝汽器真空度，凝结水补水流量，凝结水泵前后压力测点，设置凝结水泵出口母管温度、压力、流量测点。测点用途：用于凝结水系统的建模和状态估计。

设置汽轮发电机机端三相电压、电流、有功功率、无功功率测点。测点用途：有功功率用于抽凝机组效率计算，电压、电流、无功功率用于安全校核与状态评估。

在一个优选实施例中，如图5所示，本发明还包括背压机组余热锅炉内部测点系统；

背压机组余热锅炉有3个能流进口、5个能流出口；进口1由燃气轮机组(A)尾部烟气来，用于余热锅炉中高压过热器、高压蒸汽器、低压过热器等各级换热器换热；出口1是高压过热器产生的高压主汽送至背压式汽轮机(C2)汽缸做功，出口2是低压过热器产生的低压主汽送至供热蒸汽联箱，出口3是低压给水泵出口支路至背压式汽轮机(C2)用做减温水；此外，图中1级尾部烟气换热器与溴化锂机组(D)进行热水交换，2级尾部烟气换热器与热水供/回水母管进行热水交换；

设置高压过热器、高压蒸发器、低压过热器、高压省煤器、低压蒸发器、低压省煤器、1级尾部烟气换热器、2级尾部烟气换热器出口烟气温度测点。测点用途：用于背压机组余热锅炉建模和状态估计。

设置余热锅炉尾部烟道压力、流量测点。测点用途：用于背压机组余热锅炉建模和状态估计。

设置高压过热器进口蒸汽温度、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压汽包温度、压力、液位测点，设置低压过热器进口蒸汽温度、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压省煤器进口蒸汽温度、压力、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压给水泵前后压力测点，设置低压汽包温度、压力、液位测点，设置低压省煤器进口温度、压力、出口温度测点，设置低压给水泵进出口压力、入口母管流量测点，设置1级尾部烟气换热器进口热水温度、出口热水温度、压力、流量测点，设置2级尾部烟气换热器进口热水温度、出口热水温度、压力、流量测点。测点用途：用于背压机组余热锅炉建模和状态估计。

在一个优选实施例中，如图6所示，本发明还包括背压式汽轮发电机组内部测点系统；

抽凝式汽轮发电机组有2个能流进口、3个能流出口；进口1由背压机组余热锅炉(B2)高压主汽来，而后分为两路，一路进入汽轮机汽缸做功，另一路经减温减压器后送至供热蒸汽联箱(出口1)；进口2由背压机组余热锅炉(B2)低压给水泵出口支路来，用于减温减压器减温水；出口2是背压式汽轮机将做功后的蒸汽送至供热蒸汽联箱；此外，背压式汽轮发电机将发电送至变压器(E)；

设置主汽阀阀门状态，高压调节阀阀门开度测点。测点用途：用于获得拓扑结构和压力计算。

设置主汽阀前温度、压力测点，设置高压主汽至供热蒸汽联箱减温减压器后温度、压力测点，设置汽轮机排气温度、压力及供至供热蒸汽联箱蒸汽流量测点，设置减温减压器减温水流量测点。测点用途：用于背压式汽轮机安全评估。

设置汽轮发电机机端三相电压、电流、有功功率、无功功率测点。测点用途：有功功率用于背压机组效率计算，电压、电流、无功功率用于安全校核与状态评估。

在一个优选实施例中，如图7所示，本发明还包括溴化锂机组内部测点系统；

在电厂中，溴化锂机组的作用为吸收余热锅炉1级尾部烟气换热器出的热水，利用热能作为动力，达到另一侧冷水制冷的目的；由图7中可见，溴化锂机组按1台运行、1台备用运行配置，共有3个能流进口、3个能流出口；分别为热水进出口和两个冷水进出口；

设置热水循环泵出口母管压力。测点用途：用于溴化锂机组状态估计。

设置溴化锂机组热水侧进口温度、压力、流量、出口温度测点，设置溴化锂机组冷水侧进口温度、压力、出口温度、流量测点，设置冷水循环泵入口压力测点。测点用途：用于溴化锂机组模块计算及优化调度控制。

在一个优选实施例中，如图8所示，本发明还包括变压器测点系统；

在电厂中，变压器的主要作用是将发电机侧输送来的电压等级，变压为满足电力母线需求的电压等级。由图8中可见，变压器能流有2个进口，1个出口。2个进口分别来自燃机发电机(A)和汽机发电机(C1/C2)，出口则送至电力母线。

设置发电机来电压、电流、有功功率、无功功率测点，设置变压器至电力母线电流、有功功率、无功功率测点。测点用途：用于多能流系统中电能流的状态估计和安全分析。

在一个优选实施例中，如图9所示，本发明还包括燃气锅炉测点系统；

在电厂中，燃气锅炉的作用主要是快速产生蒸汽；燃气锅炉有2个能流进口，2个能流出口；2个进口分别为天然气和化学除盐水，2个出口是做功后产生的蒸汽和烟气；

设置燃气锅炉天然气进口温度、压力、流量测点，设置除盐水进口温度、压力、流量测点，设置出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置出口烟气温度测点。测点用途：用于燃气锅炉性能计算、安全分析和优化调度控制。

在一个优选实施例中，如图10所示，本发明还包括电制冷机组测点系统；

在电厂中，电制冷机组的作用类似溴化锂机组，区别是其以电能作为动力；由图10中可见，电制冷机组按2台运行、1台备用运行配置，共有3个能流进口、3个能流出口；分别为接至冷水供、回水母管；

针对图10，满足多能流系统的测点设置及测点用途如下：

设置电制冷机出口温度、冷水循环泵出口母管压力测点，设置进口温度、压力、流量测点。测点用途：用于电制冷机组状态估计、性能计算和优化调度控制。

设置电制冷机有功功率、无功功率测点。测点用途：用于电制冷机组自耗电计算。

在一个优选实施例中，本发明还包括对外供能测点系统；

经过前面介绍可知，分布式能源对外供应能源包括冷水、热水、蒸汽、电能；由图11中可见，对对外供能部分包括5个能流进口、5个能流出口；分别用于厂外热水用户、厂外冷水用户、厂内冷水用户、蓄冷水罐、厂外蒸汽用户、发电上网；

针对图11，满足多能流系统的测点设置及测点用途如下：

设置热水循环泵进口压力测点，设置整体式换热器机组热水侧进口温度、压力、流量、出口温度、压力测点，设置整体式换热器机组自来水侧进口温度、压力、流量、出口温度、压力测点，设置蓄热水罐温度、液位、出口温度、流量，生活热水泵出口压力测点。测点用途：用于厂外供热水的状态估计和安全分析。

设置冷水循环泵进口温度、压力、流量、出口压力测点，设置厂外冷水用户回水温度、压力测点。测点用途：用于厂外供冷水的状态估计和安全分析。

设置冷水循环泵进口温度、压力、流量、出口压力测点，设置厂内冷水用户回水温度、压力测点，设置蓄冷水罐进口温度、出口温度、压力、流量测点，设置放冷循环泵出口压力测点。测点用途：用于厂内供冷水及蓄冷水罐的状态估计和安全分析。

设置供厂外蒸汽减温减压器后温度、压力、流量测点，设置减温减压器减温水的温度、压力、流量测点。测点用途：用于厂外供蒸汽的状态估计和安全分析。

设置发电上网电力母线电压、电流、有功功率、无功功率测点。测点用途：用于厂外供电能的状态估计和安全分析。

本发明针对“一抽一背”型配置的两台联合循环机组，将多能流IEMS系统SCADA系统所需的采集信息，转换形成了详细的测点图和采集信息详细描述，在不影响机组性能且经济最优的目标前提下，为满足多能流系统监测需要的测点设计方案。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于分布式能源站的多能流测点系统，其特征在于：增压机及燃气轮机组、抽凝机组余热锅炉、抽凝式汽轮发电机组共同组成了抽凝机组，增压机及燃气轮机组、背压机组余热锅炉、背压式汽轮发电机组共同组成了背压机组，溴化锂机组、变压器、燃气锅炉、电制冷机组共同组成了两台机组的辅助系统，抽凝机组和背压机组通过热水供/回水母管、供热蒸汽联箱、冷水供/回水母管、电力母线对外供应各种形式的能流；

天然气输送干管设置温度、压力、流量以及热值测点；

供热蒸汽联箱设置温度、压力测点；

电力母线设置电压测点；

能源站环境设置温度、压力、湿度测点；

设置能源站内所有关断型阀门的阀门状态测点以及所有调节型阀门的开度测点。

2.根据权利要求1所述的一种用于分布式能源站的多能流测点系统，其特征在于：它还包括增压机及燃气轮机组内部测点系统；

燃气轮机有2个能流进口及2个能流出口，进口1是增压机将天然气压力提升至满足燃气轮机要求后，经压力流量控制装置，将天然气送入燃烧室，进口2是压气机吸入大气空气以满足燃气轮机一定的空/燃比，出口1是燃气轮机尾部排出的烟气，直接送入余热锅炉，出口2是燃机发电机将发电送至变压器；

设置天然气增压机电功率测点；

设置天然气增压机出口温度、压力、流量测点；

设置压气机进口空气温度、压力、流量测点，出口空气温度、压力测点；

设置燃气轮机出口烟气温度、压力测点；

设置燃气轮发电机机端三相电压、电流、有功功率、无功功率测点。

3.根据权利要求1所述的一种用于分布式能源站的多能流测点系统，其特征在于：它还包括抽凝机组余热锅炉内部测点系统；

抽凝机组余热锅炉有4个能流进口、4个能流出口；进口1由燃气轮机组尾部烟气来，进口2由抽凝汽轮机凝汽器的凝结水来，出口1是高压过热器产生的高压主汽送至抽凝汽轮机高压缸做功，出口2是低压过热器产生的低压主汽送至抽凝汽轮机低压缸做功；1级尾部烟气换热器与溴化锂机组进行热水交换，2级尾部烟气换热器与热水供/回水母管进行热水交换；

设置高压过热器、高压蒸发器、低压过热器、高压省煤器、低压蒸发器、低压省煤器、1级尾部烟气换热器、2级尾部烟气换热器出口烟气温度测点；

设置余热锅炉尾部烟道压力、流量测点；

设置高压过热器进口蒸汽温度、出口蒸汽温度、压力、流量测点，高压汽包温度、压力、液位测点，设置低压过热器进口蒸汽温度、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压省煤器进口蒸汽温度、压力、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压给水泵前后压力测点，设置低压汽包温度、压力、液位测点，设置低压省煤器进口温度、压力、流量、出口温度测点，设置凝结水再循环泵出口压力测点，设置1级尾部烟气换热器进口热水温度、出口热水温度、压力、流量测点，设置2级尾部烟气换热器进口热水温度、出口热水温度、压力、流量测点。

4.根据权利要求1所述的一种用于分布式能源站的多能流测点系统，其特征在于：它还包括抽凝式汽轮发电机组内部测点系统；

抽凝式汽轮发电机组有2个能流进口、4个能流出口；进口1由抽凝机组余热锅炉高压主汽来，而后分为三路，一路进入汽轮机高压缸做功，一路为高压旁路，另一路经减温减压器后送至供热蒸汽联箱出口1；进口2由抽凝机组余热锅炉低压主汽来，而后分为两路，一路为低压旁路，另一路与高压缸抽汽合并后送至供热蒸汽联箱出口2；抽凝式汽轮机做功后低压缸通过凝汽器将凝结水送回至抽凝机组余热锅炉，抽凝式汽轮发电机将发电送至变压器；

设置高压主汽阀、低压主汽阀阀门状态测点，设置高压调节阀、低压调节阀阀门开度测点；

设置高压主汽阀前温度、压力测点，设置高压旁路减温减压器前温度、减温减压器后温度、压力测点，设置高压主汽至供热蒸汽联箱减温减压器后温度、压力测点，设置低压主汽阀后温度、压力测点，设置低压旁路减温减压器前温度、减温减压器后温度、压力测点，设置各减温减压器减温水流量测点；

设置低压调节阀后温度、压力测点，设置汽机抽汽与低压主汽混合后的温度、压力、流量测点；

设置凝汽器真空度，凝结水补水流量，凝结水泵前后压力测点，设置凝结水泵出口母管温度、压力、流量测点；

设置汽轮发电机机端三相电压、电流、有功功率、无功功率测点。

5.根据权利要求1所述的一种用于分布式能源站的多能流测点系统，其特征在于：它还包括背压机组余热锅炉内部测点系统；

背压机组余热锅炉有3个能流进口、5个能流出口；进口1由燃气轮机组尾部烟气来，用于余热锅炉中高压过热器、高压蒸汽器、低压过热器等各级换热器换热；出口1是高压过热器产生的高压主汽送至背压式汽轮机)汽缸做功，出口2是低压过热器产生的低压主汽送至供热蒸汽联箱，出口3是低压给水泵出口支路至背压式汽轮机用做减温水；此外，1级尾部烟气换热器与溴化锂机组进行热水交换，2级尾部烟气换热器与热水供/回水母管进行热水交换；

设置高压过热器、高压蒸发器、低压过热器、高压省煤器、低压蒸发器、低压省煤器、1级尾部烟气换热器、2级尾部烟气换热器出口烟气温度测点；

设置余热锅炉尾部烟道压力、流量测点；

设置高压过热器进口蒸汽温度、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压汽包温度、压力、液位测点，设置低压过热器进口蒸汽温度、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压省煤器进口蒸汽温度、压力、出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置高压给水泵前后压力测点，设置低压汽包温度、压力、液位测点，设置低压省煤器进口温度、压力、出口温度测点，设置低压给水泵进出口压力、入口母管流量测点，设置1级尾部烟气换热器进口热水温度、出口热水温度、压力、流量测点，设置2级尾部烟气换热器进口热水温度、出口热水温度、压力、流量测点。

6.根据权利要求1所述的一种用于分布式能源站的多能流测点系统，其特征在于：它还包括背压式汽轮发电机组内部测点系统；

抽凝式汽轮发电机组有2个能流进口、3个能流出口；进口1由背压机组余热锅炉高压主汽来，而后分为两路，一路进入汽轮机汽缸做功，另一路经减温减压器后送至供热蒸汽联箱出口1；进口2由背压机组余热锅炉低压给水泵出口支路来，用于减温减压器减温水；出口2是背压式汽轮机将做功后的蒸汽送至供热蒸汽联箱；此外，背压式汽轮发电机将发电送至变压器；

设置主汽阀阀门状态，高压调节阀阀门开度测点；

设置主汽阀前温度、压力测点，设置高压主汽至供热蒸汽联箱减温减压器后温度、压力测点，设置汽轮机排气温度、压力及供至供热蒸汽联箱蒸汽流量测点，设置减温减压器减温水流量测点；

设置汽轮发电机机端三相电压、电流、有功功率、无功功率测点。

7.根据权利要求1所述的一种用于分布式能源站的多能流测点系统，其特征在于：它还包括溴化锂机组内部测点系统；

在电厂中，溴化锂机组的作用为吸收余热锅炉1级尾部烟气换热器出的热水，利用热能作为动力，达到另一侧冷水制冷的目的；由图7中可见，溴化锂机组按1台运行、1台备用运行配置，共有3个能流进口、3个能流出口；分别为热水进出口和两个冷水进出口；

设置热水循环泵出口母管压力；

设置溴化锂机组热水侧进口温度、压力、流量、出口温度测点，设置溴化锂机组冷水侧进口温度、压力、出口温度、流量测点，设置冷水循环泵入口压力测点。

8.根据权利要求1所述的一种用于分布式能源站的多能流测点系统，其特征在于：它还包括变压器测点系统；

在电厂中，变压器的主要作用是将发电机侧输送来的电压等级，变压为满足电力母线需求的电压等级，变压器能流有2个进口，1个出口；2个进口分别来自燃机发电机和汽机发电机，出口则送至电力母线；

设置发电机来电压、电流、有功功率、无功功率测点，设置变压器至电力母线电流、有功功率、无功功率测点。

9.根据权利要求1所述的一种用于分布式能源站的多能流测点系统，其特征在于：它还包括燃气锅炉测点系统；

在电厂中，燃气锅炉的作用主要是快速产生蒸汽；燃气锅炉有2个能流进口，2个能流出口；2个进口分别为天然气和化学除盐水，2个出口是做功后产生的蒸汽和烟气；

设置燃气锅炉天然气进口温度、压力、流量测点，设置除盐水进口温度、压力、流量测点，设置出口蒸汽温度、压力、流量测点，设置出口烟气温度测点。

10.根据权利要求1所述的一种用于分布式能源站的多能流测点系统，其特征在于：它还包括电制冷机组测点系统；

在电厂中，电制冷机组的作用类似溴化锂机组，区别是其以电能作为动力；电制冷机组按2台运行、1台备用运行配置，共有3个能流进口、3个能流出口；分别为接至冷水供、回水母管；

设置电制冷机出口温度、冷水循环泵出口母管压力测点，设置进口温度、压力、流量测点；

设置电制冷机有功功率、无功功率测点。