CN109297075A - 一种分布式能源站厂外供能多能流测点结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式能源站厂外供能多能流测点布置结构，对厂外供能部分包括5个能流进口、3个能流出口；分布式能源站厂外供能多能流测点布置如下：热水循环泵入口母管设置压力测点；冷水循环泵进口温度、压力、流量、出口压力测点；厂外冷水用户回水温度、压力测点；蓄冷水罐进水管设置温度测点以及出水管设置温度、压力、流量测点；供厂外蒸汽减温减压器后温度、压力、流量测点，减温减压器减温水的温度、压力、流量测点；发电上网电力母线电压、电流、有功功率、无功功率测点。

Description

一种分布式能源站厂外供能多能流测点结构

技术领域

本发明涉及一种分布式能源站厂外供能多能流测点布置结构。

背景技术

背景技术：与本方案相关的背景技术包含2个方面：

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。

现有技术主要具有以下缺点：

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。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种分布式能源站厂外供能多能流测点布置结构。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种分布式能源站厂外供能多能流测点布置结构，对厂外供能部分包括5个能流进口、3个能流出口；分布式能源站厂外供能多能流测点布置如下：

热水循环泵入口母管设置压力测点；冷水循环泵进口温度、压力、流量、出口压力测点；厂外冷水用户回水温度、压力测点；蓄冷水罐进水管设置温度测点以及出水管设置温度、压力、流量测点，放冷循环泵出口设置压力测点；供厂外蒸汽减温减压器后温度、压力、流量测点，减温减压器减温水的温度、压力、流量测点；发电上网电力母线电压、电流、有功功率、无功功率测点。

本发明的有益效果是：

1.目前没有多能流监测的测点设计方案，本方案系配合多能流系统首次提出厂外供能系统测点设计方案，并在实际工程中得到成功应用。

2.测点布置合理，有助于提高电厂机组的运行效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

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。

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。

厂外供能是多能流系统中的一个重要子系统，是对冷、热、电、汽等多种能源信息进行监测，将数据送入多能流主系统进行分析计算，实现优化供能的子系统。本发明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需求的能源站厂外供能系统测点设计方案。

如图1所示，图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；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。

分布式能源对外供应能源包括冷水、热水、蒸汽、电能。由图1中可见，对厂外供能部分包括5个能流进口、3个能流出口；分别用于厂外热水用户、厂外冷水用户、蓄冷水罐、厂外蒸汽用户、发电上网；分布式能源站厂外供能系统主要包括是冷热源、蓄能部分、换热部分、供蒸汽、供电。冷热源就是通过分布式能源站内的冷热源设备制取冷热水，通道管网对外传输，满足用户对冷热的需求；蓄热设备将用能低谷时的热/冷量储存起来，在用户使用高峰时段释放，节省运行成本的同时提高了对外供能的效率和可靠性；换热部分以热交换器为主要设备，将高温热水转换成能够直接给用户供热的低温热水，是连接热源和热用户以及提高效率的重要环节；对外直供的蒸汽压力温度参考较高，为满足用户需要，在中间环节设有减温减压器设备，经调节后送出满足用户需求温度压力的蒸汽；最后就是主要功能，对外输送有质量保证的电能。

分布式能源站厂外供能多能流测点布置如下：

1、热水循环泵入口母管设置压力测点，此测点为满足IEMS系统而设置，参与循环泵耗电量的计算；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，用于换热器换热计算；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，同样用于换热器换热计算；蓄热水罐温度、液位、出口温度、流量，用于安全分析；生活热水泵出口压力，用于状态估计。

2、冷水循环泵进口温度、压力、流量、出口压力测点，厂外冷水用户回水温度、压力。测点用途：用于厂外供冷水的状态估计、安全分析以及耗电量计算。

3、蓄冷水罐进水管设置温度测点以及出水管设置温度、压力、流量测点，用于安全分析；放冷循环泵出口设置母管压力，用于蓄冷模块耗电量计算。

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

5、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。

本发明针对联合循环机组，针对多能流IEMS系统的整体要求，结合现有DCS系统测点的设置情况，对多能流子系统厂外供能系统进行了详细的测点设置。本发明所提出的满足多能流子系统厂外供能测点设计方案，清楚给出了能源站内对外供能工艺流程中所需采集的仪控和电气测点。其中，对于多能流厂外供能系统需要的每条支路温度、压力、流量测点，本方案尽可能在设计中考虑了可近似和等效的测点，不会因此过热的工艺测点而导致机组的安全稳定性。对多能流IEMS系统子系统厂外供能设置测点，有助于进行在线采集数据与分析，能更清楚掌握厂外供能情况，也可进行设备状态评估和基于负荷预测的优化调度，为电厂多能流管控提供输入，让机组的运行效益更优。

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 (1)

1.一种分布式能源站厂外供能多能流测点布置结构，其特征在于：

对厂外供能部分包括5个能流进口、3个能流出口；分布式能源站厂外供能多能流测点布置如下：

热水循环泵入口母管设置压力测点；冷水循环泵进口温度、压力、流量、出口压力测点；厂外冷水用户回水温度、压力测点；蓄冷水罐进水管设置温度测点以及出水管设置温度、压力、流量测点，放冷循环泵出口设置压力测点；供厂外蒸汽减温减压器后温度、压力、流量测点，减温减压器减温水的温度、压力、流量测点；发电上网电力母线电压、电流、有功功率、无功功率测点。