CN109461093A - 电量计量系统准确性评估方法及厂用电能耗分析系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电量计量系统准确性评估方法及厂用电能耗分析系统，其中该方法包括：从发电厂SIS中获取厂用电实时数据及历史数据；以月度为单位计算厂用电率及相关变量，基于电量平衡原理分析电量计量系统的准确性，若出现厂用电率升高或降低、某一变量指标变化明显的情况，进行预警；对机组启停机情况进行监测评价；获取典型工况点，建立正常运行和故障运行的数据库，将实时工况点数据与典型工况点数据进行比对，若某一数据不符合正常的阈值，驱动报警器发出报警，提示工作人员采取对应措施。本发明基于电量平衡原理监测和判断电量计量系统的有效性、完整性和准确性，掌握厂用电率的动态变化及原因分析，给出具体的降低能耗的措施。
Description
技术领域
本发明属于发电厂电量计量系统准确性评估技术领域，尤其涉及一种基于电量平衡原理的电量计量系统准确性评估方法及厂用电能耗分析系统。
背景技术
火力发电企业既是产生电能的源泉，又是耗电大户，厂内电能消耗占发电总量的很大份额，厂用电率的高低影响电厂的经济效益，如何能做好电能量的统计、分析，加强电能计量的管理，做好辅机用电的分析和管理工作，优化用电设备的运行，降低厂用电率，是发电企业生产管理的重点工作之一。而电能计量系统的准确性则是所有工作的基础和前提。
过去，发电厂对电量的统计和分析采用人工抄表的传统方式，运行人员定时手抄和累计发电量、上网关口电量和厂用电量等，计算与生产和运行密切相关的各种指标参数。采用传统方式工作量大、效率低下，难以动态获取厂内用电情况，不能实时监测发电厂的用电情况以及能效利用。为了确保电能计量系统准确性，需定期对计量用电压互感器、电流互感器、电能表等关键设备和电压互感器二次回路压降进行定期校验。但在设备校验有效期内也会发生误差超标事故，造成电能计量误差，给电厂带来经济损失。
目前，大部分电厂都设有厂级实时信息监控系统(简称SIS，SupervisoryInformation System)，对于发电厂的实时数据有效的进行了储存与监控，提高了对于电能量的统计效率。但是在获取和存储电能量数据之后，对这些数据的分析和使用上存在缺失。
现有技术采用数据采集装置以及数据处理装置对电厂厂用电进行智能采集与能效实时在线分析，数据采集装置是在SIS的原有测点基础上，再在电厂厂用设备上加设多个测点，通过交换机、光纤收发器等装置将采集到的数据传入数据处理装置从而获取电量用电情况。现有技术通过一套复杂的厂用电智能采集系统与厂级实时信息监控系统数据采集并行，增加了数据的采集量和电能计量系统的复杂性，使运行的可靠性降低。同时，由于电厂关口表数据需要乘以相应的倍率，所以在进行实时计算时，时间段的间隔选择与设置很重要。现有技术是采用实时电功率进行厂用电率的计算和分析报警，这种计算方法对电量的累积效应无法准确反映，也就无法对电量计量系统进行准确性和有效性的评价。如果用电量数据进行计算，那就需要有一定的计算周期，数据周期选择不合理，关口数据并未实时进位显示，那么很容易计算出一堆“垃圾数据”，因而对电量计量系统状态的评价可信度不够高。
发明内容
本发明的目的是提供一种电量计量系统准确性评估方法及厂用电能耗分析系统，通过电平衡原理，合理选择计算周期，评价电量计量系统。
本发明提供了一种电量计量系统准确性评估方法，包括：
步骤1，从发电厂SIS中获取厂用电实时数据及历史数据；其中，所述数据包括机组发电量、上网关口电量、高压厂用变压器用电量、发电机组实时功率、用电量大的辅机负荷；
步骤2，以月度为单位计算厂用电率及相关变量，基于电量平衡原理分析电量计量系统的准确性，若出现厂用电率升高或降低、某一变量指标变化明显的情况，进行预警；其中，所述相关变量包括每台的机组月发电量、每台机组的月主变上送电量、综合厂用电量、综合损失电量综合线损和变损电量；
步骤3，以月度为单位对机组启停机情况进行监测评价；
步骤4，获取典型工况点，建立正常运行和故障运行的数据库，将实时工况点数据与典型工况点数据进行比对，若某一数据不符合正常的阈值，驱动报警器发出报警，提示工作人员采取对应措施。
进一步地，所述步骤2包括：
将厂用电率与往年同期的厂用电率进行纵向比较。
进一步地，所述步骤3包括：
记录机组停机的停机时段，并记录比较每次停机后厂用段辅机用电及一次启停机用电。
本发明还提供了一种厂用电能耗分析系统，包括：
获取模块，用于从发电厂SIS中获取厂用电实时数据及历史数据；其中，所述数据包括机组发电量、上网关口电量、高压厂用变压器用电量、发电机组实时功率、用电量大的辅机负荷；
分析模块，用于以月度为单位计算厂用电率及相关变量，基于电量平衡原理分析电量计量系统的准确性，若出现厂用电率升高或降低、某一变量指标变化明显的情况，进行预警；其中，所述相关变量包括每台的机组月发电量、每台机组的月主变上送电量、综合厂用电量、综合损失电量综合线损和变损电量；
以月度为单位对机组启停机情况进行监测评价；
获取典型工况点，建立正常运行和故障运行的数据库，将实时工况点数据与典型工况点数据进行比对，若某一数据不符合正常的阈值，驱动报警器发出报警，提示工作人员采取对应措施。
进一步地，所述分析模块还用于将厂用电率与往年同期的厂用电率进行纵向比较。
进一步地，所述分析模块还用于记录机组停机的停机时段，并记录比较每次停机后厂用段辅机用电及一次启停机用电。
借由上述方案，通过电量计量系统准确性评估方法及厂用电能耗分析系统，基于电量平衡原理监测和判断电量计量系统的有效性、完整性和准确性，掌握厂用电率的动态变化及原因分析，给出具体的降低能耗的措施。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明电量计量系统准确性评估方法的流程图。
图2为本发明机组启停机情况的计算流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参图1所示，本实施例提供了一种电量计量系统准确性评估方法，包括：
步骤S1，从发电厂SIS中获取厂用电实时数据及历史数据；其中，该数据包括机组发电量、上网关口电量、高压厂用变压器用电量、发电机组实时功率、用电量大的辅机负荷。
步骤S2，以月度为单位计算(综合)厂用电率及相关变量，基于电量平衡原理分析电量计量系统的准确性，若出现厂用电率升高或降低、某一变量指标变化明显的情况，进行预警。并对数据作进一步分析与比较。其中，相关变量包括每台的机组月发电量、每台机组的月主变上送电量、综合厂用电量、综合损失电量综合线损和变损电量。电量平衡原理即发电机出口电量应和上网电量加上厂用电量基本相平衡，很小的不平衡电量主要为主变耗损电量。
步骤S3，以月度为单位对机组启停机情况进行监测评价。考虑到机组启停机对于厂用电率的影响，需对机组启停机情况进行监测评价。特别是燃气轮机机组启停频繁，机组停机之后相应的辅机须维持运行一段时间，再次启动时需要将辅机调节操作至准备启动的状态；且启动时需要对余热锅炉进行清吹，所以机组启停机的影响尤为突出。
步骤S4，获取典型工况点，建立正常运行和故障运行的数据库，将实时工况点数据与典型工况点数据进行比对，若某一数据不符合正常的阈值，驱动报警器发出报警，提示工作人员采取对应措施。
通过电量计量系统准确性评估方法，基于电量平衡原理实时监测和判断电量计量系统的有效性、完整性和准确性，充分挖掘和利用SIS中的大量实时/历史数据，掌握厂用电率的动态变化及原因分析，评价电量统计系统情况、排除由于正常电网调度和燃料供应等非故障性因素，最后给出具体的降低能耗的措施。
在本实施例中，步骤2包括：
将厂用电率与往年同期的厂用电率进行纵向比较，以提高计算分析的可靠性。
在本实施例中，步骤3包括：
记录机组停机的停机时段，并记录比较每次停机后厂用段辅机用电及一次启停机用电。启停机情况以月为单位，需计算分析的内容包括：每月每台机组启停次数、每次停机时间、总停机时间、每次每台机组启停机所需电量等。流程图参见图2所示。
本实施例还提供了一种厂用电能耗分析系统，包括：
获取模块，用于从发电厂SIS中获取厂用电实时数据及历史数据；其中，所述数据包括机组发电量、上网关口电量、高压厂用变压器用电量、发电机组实时功率、用电量大的辅机负荷；
分析模块，用于以月度为单位计算厂用电率及相关变量，基于电量平衡原理分析电量计量系统的准确性，若出现厂用电率升高或降低、某一变量指标变化明显的情况，进行预警；其中，所述相关变量包括每台的机组月发电量、每台机组的月主变上送电量、综合厂用电量、综合损失电量综合线损和变损电量；
以月度为单位对机组启停机情况进行监测评价；
获取典型工况点，建立正常运行和故障运行的数据库，将实时工况点数据与典型工况点数据进行比对，若某一数据不符合正常的阈值，驱动报警器发出报警，提示工作人员采取对应措施。
通过厂用电能耗分析系统，基于电量平衡原理实时监测和判断电量计量系统的有效性、完整性和准确性，充分挖掘和利用SIS中的大量实时/历史数据，掌握厂用电率的动态变化及原因分析，评价电量统计系统情况、排除由于正常电网调度和燃料供应等非故障性因素，最后给出具体的降低能耗的措施。
在本实施例中，分析模块还用于将厂用电率与往年同期的厂用电率进行纵向比较。
在本实施例中，分析模块还用于记录机组停机的停机时段，并记录比较每次停机后厂用段辅机用电及一次启停机用电。
下面以某发电厂为例对本发明作进一步详细说明。
该厂在2017年对标工作中提出，2017年1月到3月份出现综合厂用电率升高的问题，怀疑是由于机组深度进行运行引起的主变损耗增加造成的。
该电厂总共有五台发电机组，其中#1(320MW)、#2(320MW)、#5(320MW)为燃气发电机组，接有6kV厂用段；#3(320MW)、#4(150MW)为汽机发电机组，无厂用段连接。其中，#1、#2拖动#3，为二拖一部分，这一部分通过三台额定容量为400MVA的主变压器接在同一段220kV母线上，送往A变电站；#5拖动#4，为一拖一部分，这一部分分别通过一台400MVA和一台200MVA的主变压器接在同一段220kV母线上，送往B变电站。这两个部分各自独立，在厂用电分析时需分开进行。
利用本实施例提供的电量计量系统准确性评估方法，对2017年该电厂1-3月的电量数据进行分析。
首先，通过数据通信设备从SIS中调取该厂2016年1-3月以及2017年1-3月的数据，将数据传入按月进行一系列变量计算和统计，输出分析表格比对。
通过该方法对所需统计的电量进行对比，结论得出2号机组高厂变关口表计量数据，从500多万千瓦时减少为300多万千瓦时，多出了将近200万千瓦时的变损和线损的损耗。经询问电厂人员没有改动厂用设备接线，初步判断为高厂变计量表计出现问题。
再通过对于启停机次数的统计，2017年2月份该电厂机组二拖一机组燃机共启停机8次，期间共倒送电量121万千瓦时；而2016年2月该电厂此部分并无启停机。所以可以的出结论为机组启停次数多是造成厂用电率升高的主要原因。
根据此实例进行改进。增加预警功能，首先组织搜集典型工况点，包括正常运行和故障运行的情况。当发现某一时刻的数值不符合正常运行的阈值，或落入故障点阈值，可对运行状态做出初步诊断。
本实施例提供的电量计量系统准确性评估方法及厂用电能耗分析系统具有如下技术效果：
1)通过对厂用电量的历史数据分析，以及其它多种数据的分析和整合，统计和计算综合厂用电率、电量平衡率的经济技术指标，对厂用电、发电厂计量系统状况进行分析比较，为降低厂用电率提供了依据，能够提高电厂管理水平，实现电厂节能降耗目标。
2)针对机组启停机相关情况的计算分析，对评价电厂尤其是有燃气机组电厂的厂用情况有着重要意义。通过建立厂用电对标体系，与历史数据和典型工况比较，对电能量消耗数据趋势分析，实现了电厂机组间班组间的对标管理，能够减轻员工劳动强度，提高工作质量和效率。
3)通过本发明的实施，电厂得以充分挖掘和利用SIS数据库的大量实时/历史数据。发现厂用电量异常的早期先兆，发送报警信息，实现设备故障从事后处理到事前预警的重大转变。对评价电量统计系统情况、排除由于正常电网调度和燃料供应等非故障性因素影响有着重要的意义。大大降低设备潜在的事故发生机率，降低关键设备的非计划停机时间，提高设备的可利用率，降低设备维护运行成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种电量计量系统准确性评估方法，其特征在于，包括：
步骤1，从发电厂SIS中获取厂用电实时数据及历史数据；其中，所述数据包括机组发电量、上网关口电量、高压厂用变压器用电量、发电机组实时功率、用电量大的辅机负荷；
步骤2，以月度为单位计算厂用电率及相关变量，基于电量平衡原理分析电量计量系统的准确性，若出现厂用电率升高或降低、某一变量指标变化明显的情况，进行预警；其中，所述相关变量包括每台的机组月发电量、每台机组的月主变上送电量、综合厂用电量、综合损失电量综合线损和变损电量；
步骤3，以月度为单位对机组启停机情况进行监测评价；
步骤4，获取典型工况点，建立正常运行和故障运行的数据库，将实时工况点数据与典型工况点数据进行比对，若某一数据不符合正常的阈值，驱动报警器发出报警，提示工作人员采取对应措施。
2.根据权利要求1所述的电量计量系统准确性评估方法，其特征在于，所述步骤2包括：
将厂用电率与往年同期的厂用电率进行纵向比较。
3.根据权利要求1所述的电量计量系统准确性评估方法，其特征在于，所述步骤3包括：
记录机组停机的停机时段，并记录比较每次停机后厂用段辅机用电及一次启停机用电。
4.一种厂用电能耗分析系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于从发电厂SIS中获取厂用电实时数据及历史数据；其中，所述数据包括机组发电量、上网关口电量、高压厂用变压器用电量、发电机组实时功率、用电量大的辅机负荷；
分析模块，用于以月度为单位计算厂用电率及相关变量，基于电量平衡原理分析电量计量系统的准确性，若出现厂用电率升高或降低、某一变量指标变化明显的情况，进行预警；其中，所述相关变量包括每台的机组月发电量、每台机组的月主变上送电量、综合厂用电量、综合损失电量综合线损和变损电量；
以月度为单位对机组启停机情况进行监测评价；
获取典型工况点，建立正常运行和故障运行的数据库，将实时工况点数据与典型工况点数据进行比对，若某一数据不符合正常的阈值，驱动报警器发出报警，提示工作人员采取对应措施。
5.根据权利要求4所述的厂用电能耗分析系统，其特征在于，所述分析模块还用于将厂用电率与往年同期的厂用电率进行纵向比较。
6.根据权利要求4所述的厂用电能耗分析系统，其特征在于，所述分析模块还用于记录机组停机的停机时段，并记录比较每次停机后厂用段辅机用电及一次启停机用电。
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