CN110675039B - 一种燃煤电厂实时燃煤成本输出方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃煤电厂实时燃煤成本输出方法及系统，该方法包括：获取燃煤电厂的数据采集接口类型，根据所述数据采集接口类型确定采用的数据采集接口及对应的燃煤成本获取模型；采用确定的所述数据采集接口采集燃煤成本关联数据；根据所述燃煤成本关联数据，采用确定的所述燃煤成本获取模型获取燃煤成本，输出燃煤成本。本发明可以为不同燃煤电厂提供相应的燃煤成本获取方法，时效性强，精确度高。
Description
技术领域
本发明涉及电力领域，尤其涉及一种燃煤电厂实时燃煤成本输出方法及系统。
背景技术
近年来国家电力体制改革的力度与步伐都在加大，且在电力供需出现供大于求的状况，我国各大发电集团已明显在部分区域电力市场中形成激烈竞争。由于各发电集团在整个发电容量市场中占有的份额不足于形成市场力，这就要求各发电集团对下属电厂的性能及燃料成本有清晰的了解，再结合市场其它信息，给出电力市场中的最优报价，争取最大限度地占领市场份额并获得最大利润。
目前发电企业对燃煤成本的计算，主要有两种方法。方法一，采用财务计算方法，按照财务月报来获取燃煤成本，一月计算一次，时效性差，准确度低，不能精准反映实时燃煤成本。方法二，采用建模方法，即通过发电总能耗与发电出力水平拟合二次函数关系，并结合燃料价格计算机组空载燃料成本以及边际燃料成本的方法，然而对于我国大部分燃煤电厂而言，由于电厂处于混煤掺烧的状态，入炉燃料的变化对锅炉效率的影响不能忽略，则发电总能耗与发电出力水平的二次函数关系曲线实际拟合困难，模型精准度低；此外，电厂入炉煤价波动较大，实时燃煤成本难以获得。另外，我国各燃煤电厂基础条件不同，同一套燃煤成本计算方法和系统并不能适应不同的燃煤电厂，不易推广和实施。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本申请提出了一种燃煤电厂实时燃料成本输出方法及系统，根据燃煤电厂的数据采集接口类型确定数据采集接口和燃煤成本获取方法，采用确定的数据采集接口和燃煤成本获取方法来获取燃煤成本，能够解决现有技术中精准度和时效性低、不易推广和实施的缺点。
根据本申请的一个方面，本申请的一种燃煤电厂实时燃煤成本输出方法，包括：
获取燃煤电厂的数据采集接口类型，根据数据采集接口类型确定采用的数据采集接口及对应的燃煤成本获取模型；
采用确定的所述数据采集接口采集燃煤成本关联数据；
根据所述燃煤成本关联数据，采用确定的所述燃煤成本获取模型获取燃煤成本，输出燃煤成本。
作为本申请的进一步改进，若数据采集接口类型包括掺烧煤种在线监视系统接口，则确定采用所述掺烧煤种在线监视系统接口采集实时掺烧煤种及实时煤价，根据所述实时掺烧煤种及实时煤价获取燃煤成本；若采集设备类型包括煤耗在线系统接口和辅助采集接口，且不包括掺烧煤种在线监视系统接口，则确定采用所述煤耗在线系统接口采集实时煤耗，采用所述辅助采集接口获取煤平均价，根据所述实时煤耗和所述煤平均价获取燃煤成本；若采集设备类型只包括辅助采集接口，则采用辅助采集接口采集多组历史煤耗、机组负荷、入炉热值及煤平均价，根据所述多组历史煤耗、机组负荷和入炉热值及煤平均价获取燃煤成本。
作为本申请的进一步改进，根据所述多组历史煤耗、机组负荷和入炉热值及煤平均价获取燃煤成本具体是：
根据多组历史煤耗、机组负荷和入炉热值构建曲线模型，获取拟合实时煤耗；
根据所述拟合实时煤耗及煤平均价获取燃煤成本。
作为本申请的进一步改进，所述输出燃煤成本前，还包括：
将所述燃煤成本与所述辅助采集接口获取的煤平均价进行比较，根据比较结果判断是否对所述燃煤成本进行校正。
作为本申请的进一步改进，所述校正为用户对所述燃煤成本关联数据进行修改。
根据本申请的另一个方面，本发明提供了一种燃煤电厂实时燃煤成本输出系统，包括：
判别模块，用来获取燃煤电厂的数据采集接口类型，根据所述数据采集接口类型确定采用的数据采集接口及对应的燃煤成本获取模型；
数据采集模块，用来采用确定的所述数据采集接口采集燃煤成本关联数据；
输出模块，用来根据所述燃煤成本关联数据，采用确定的所述燃煤成本获取模型获取燃煤成本，输出燃煤成本。
综上所述，总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明根据燃煤电厂的数据采集接口类型选择数据采集接口和燃煤成本获取模型，能够根据我国不同实施基础条件的燃煤电厂，采用不同的数据采集接口和实时燃煤成本获取模型，能够基本覆盖了我国绝大部分燃煤电厂的实际情况，适应性强，易推广与实施。
(2)可以根据掺烧煤种在线监视系统接口采集的实时掺烧煤种及实时煤价获取燃煤成本，或根据煤耗在线系统接口采集实时煤耗，或根据多组历史煤耗、机组负荷、入炉热值及煤平均价获取拟合实时煤耗，使得燃煤电厂可以根据自身设备条件选择合适的采集接口类型，实时地获取燃煤成本，时效性强，并且准确度相对现有技术有更好的提高，从而更好地实现电力经营。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种燃煤电厂实时燃料成本输出系统的框架示意图；
图2是本申请实施例提供的一种燃煤电厂实时燃料成本输出方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。此外，下面所描述的本申请各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明实施例中提供一种燃煤电厂实时燃料成本输出系统，如图1所示，包括：判别模块，用来获取燃煤电厂的数据采集接口类型，根据所述数据采集接口类型确定采用的数据采集接口及对应的燃煤成本获取模型；数据采集模块，用来采用确定的所述数据采集接口采集燃煤成本关联数据；输出模块，用来根据所述燃煤成本关联数据，采用确定的所述燃煤成本获取模型获取燃煤成本，输出燃煤成本。
具体来说，判别模块用于对采集数据的来源及数据接口进行判别分析，确定采用的数据采集接口及燃煤成本获取模型；数据采集模块用于采用确定的数据采集接口采集燃煤电厂燃煤成本计算数据；输出模块用于对燃煤成本计算数据进行对应的方法计算得到燃煤电厂实时燃煤成本，还可以显示燃煤电厂的实时燃煤成本数据以及各负荷、煤种运行下的成本数据。
可选地，该燃煤电厂实时燃料成本输出系统还可以包括偏差校正模块，用来将所述燃煤成本与所述辅助采集接口获取的煤平均价进行比较，根据比较结果判断是否对所述燃煤成本进行校正。偏差校正模块判断燃煤电厂燃煤成本的计算结果是否符合实际，若符合实际则将结果输出至结果输出模块，若否，则进行偏差校验。可选地，偏差校正模块还包括用户校正模块，当需要进行偏差校正时，将燃煤成本关联数据提供给用户进行修改。通过偏差校正模块校正后的燃煤成本精确度更高。
燃煤电厂实时燃料成本输出系统中，数据采集接口类型包括：包括掺烧煤种在线监视系统数据接口煤耗在线系统数据接口、辅助采集接口。辅助采集接口包括：SIS系统接口、燃料系统数据接口、经营月报/日报获取接口等。掺烧煤种在线监视系统为数字化煤场系统、配煤掺烧系统及入炉煤监测系统的总称。
燃煤成本关联数据包括以下数据中的任意一种或多种：1)掺烧煤种在线监视系统中的各磨煤机实时掺烧煤种、煤价以及煤质数据；2)SIS系统(发电厂监控系统)接口获取的各磨煤机实时煤量、机组负荷数据；3)煤耗在线系统获取的机组热耗、锅炉反平衡效率以及厂用电率等数据；4)通过人工试验获取的机组负荷、热值与煤耗关联数据得到的煤耗-机组负荷-入炉热值曲线；5)燃料系统接口得到的机组经营日报，获取入炉煤化验数据及全厂存煤标煤单价；或者财务月报得到月平均煤价数据。
数据来源及数据采集接口的对应关系见下表1所示。
表1
上述燃煤电厂实时燃料成本输出系统中，“对数据采集接口类型进行判别分析”为：
1)若燃煤电厂有掺烧煤种在线监视系统，则确定采用结合配煤掺烧系统的正平衡实时燃料成本获取模型进行实时燃料成本计算；
2)若燃煤电厂无掺烧煤种在线监视系统，但有煤耗在线系统和辅助采集接口，则确定采用通过基于煤耗在线系统的反平衡实时燃煤成本获取模型计算燃煤电厂实时煤耗；
3)若燃煤电厂即无掺烧煤种在线监视系统，也无煤耗在线系统，只有辅助采集接口，则确定采用通过回归分析或者神经网络建立回归模型的方法构建曲线模型计算燃煤电厂实时煤耗。
本发明实施例中提供一种燃煤电厂实时燃煤成本输出方法，如图2所示，包括步骤：获取燃煤电厂的数据采集接口类型，根据所述数据采集接口类型确定采用的数据采集接口及对应的燃煤成本获取模型；采用确定的所述数据采集接口采集燃煤成本关联数据；根据所述燃煤成本关联数据，采用确定的所述燃煤成本获取模型获取燃煤成本，输出燃煤成本。
根据所述数据采集接口类型确定采用的数据采集接口及对应的燃煤成本获取模型具体是：
1)若数据采集接口类型包括掺烧煤种在线监视系统接口，则确定采用所述掺烧煤种在线监视系统接口采集实时掺烧煤种及实时煤价，根据所述实时掺烧煤种及实时煤价获取燃煤成本。
结合掺烧煤种在线监视系统的正平衡实时燃料成本获取模型计算：若燃煤电厂有掺烧煤种在线监视系统，通过数据采集模块采集各磨煤机实时掺烧煤种、煤价以及煤质数据，以及通过SIS系统接口获取的各磨煤机实时煤量、机组负荷数据，按照“燃料成本＝实时煤耗×煤价”进行实时燃料成本计算。
采用此种方法获取燃煤成本，可以及时且准确无误地获取到实时掺烧煤种、煤价以及煤质数据，相对现有的财务成本方法，本方法获取的燃煤成本能够更好地反映实时成本，并且精确度高。并且相对现有的建模方法，也更适合混煤掺烧的燃煤电厂。
2)若采集设备类型包括煤耗在线系统接口和辅助采集接口，且不包括掺烧煤种在线监视系统接口，则确定采用所述煤耗在线系统接口采集实时煤耗，采用所述辅助采集接口获取煤平均价，根据所述实时煤耗和所述煤平均价获取燃煤成本。
通过基于煤耗在线系统的反平衡实时燃煤成本获取模型计算：若燃煤电厂无掺烧煤种在线监视系统，但有煤耗在线系统，则数据采集模块通过煤耗在线系统获取的机组热耗、锅炉反平衡效率以及厂用电率等数据，计算燃煤电厂实时煤耗，并结合燃料系统接口得到的机组经营日报，获取入炉煤化验数据及全厂存煤标煤单价，或者财务月报得到月平均煤价数据获取煤价信息，通过“燃料成本＝实时煤耗×煤价”计算实时燃料成本。
采用此方法可以及时且准确无误地获取到实时煤耗数据，相对现有的财务成本方法，本方法获取的燃煤成本能够更好地反映实时成本。
3)若采集设备类型只包括辅助燃料监控系统接口，则采用辅助采集接口采集多组历史煤耗、机组负荷、入炉热值及煤平均价，根据所述多组历史煤耗、机组负荷和入炉热值及煤平均价获取燃煤成本。
通过回归分析或者神经网络建立曲线模型的方法：若燃煤电厂即无掺烧煤种在线监视系统，也无煤耗在线系统，则根据人工试验获取的机组负荷、热值与煤耗关联数据，基于历史运行大数据分析，拟合出煤耗与负荷、入炉煤种的计算模型，得到的煤耗-机组负荷-入炉热值曲线，构建曲线模型，拟合得到实时煤耗数据；并结合燃料系统接口得到的机组经营日报，获取入炉煤化验数据及全厂存煤标煤单价，或者财务月报得到月平均煤价数据获取煤价信息，通过“燃料成本＝实时煤耗×煤价”计算实时燃料成本。
本实施例中，对于基于回归模型建模的反平衡燃煤成本获取模型，其煤耗的获取方式具体如下：
根据燃煤电厂历史试验研究分析获得不同工况下的机组负荷、入炉热值以及煤耗数据，根据煤耗为机组负荷与入炉热值的二次函数关系式进行回归拟合分析建模，得出对应函数关系的曲线模型。
c＝a1×L2+a2×L+a3×Q2+a4×Q+a5×L×Q+a6
将电厂机组实际运行过程中的负荷以及入炉热值信息，输入到上述曲线模型中，即可获得拟合实时煤耗数据。
采用此方法，针对基础条件较弱的电厂，本方案根据建模的方法，给出了电厂的实时煤耗情况，在很大程度上可指导电厂的生产运行以及电力市场决策。并且相对于现有建模方法，更加适用于混煤掺烧的电厂，模型精准度高。
实时燃煤成本获取模型与数据采集接口来源关系见表2所示。
表2
本实时例中，校核燃煤电厂燃煤成本为将实时燃料成本结果与财务统计月度燃料成本进行对比，当两者误差在预先设定的阈值范围内，则认为计算结果有效，进行输出；若误差较大，则进行偏差校验，主要方式为将采集参数推送至主画面供使用者核查并进行修改。将获取的燃煤成本经过偏差校验后，再进行燃煤成本计算，直至结果符合要求。
本发明的燃煤电厂实时燃煤成本输出方法和系统，根据燃煤电厂的数据采集接口类型选择数据采集接口和燃煤成本获取模型，能够根据我国不同实施基础条件的燃煤电厂，采用不同的数据采集接口和实时燃煤成本获取模型，能够基本覆盖了我国绝大部分燃煤电厂的实际情况，适应性强，易推广与实施。另一方面，可以根据掺烧煤种在线监视系统接口采集的实时掺烧煤种及实时煤价获取燃煤成本，或根据煤耗在线系统接口采集实时煤耗，或根据多组历史煤耗、机组负荷、入炉热值及煤平均价获取拟合实时煤耗，使得燃煤电厂可以根据自身设备条件选择合适的采集接口类型，实时地获取燃煤成本，时效性强，并且准确度相对现有技术有更好的提高，从而更好地实现电力经营。
以下为具体实施例。
实施例1：
某燃煤电厂1有掺烧煤种在线监视系统，采用掺烧煤种在线监视系统接口采集各磨煤机实时掺烧煤种、煤价以及煤质数据，以及通过SIS系统接口获取的各磨煤机实时煤量、机组负荷数据，按照“燃料成本＝实时煤耗×煤价”、“实时煤耗＝给煤机煤量/负荷”进行实时燃料成本计算；具体参数见表3所述。
表3
由计算公式“实时燃料成本＝∑各磨给煤量×各磨煤价/负荷”可计算得出此时的实时燃料成本C为：
C＝(52.2×500+51.7×520+50.3×500+48.3×500+49.6×500)/550＝0.23
1元/kWh
而历史统计燃料成本在0.22～0.25元/kWh之间，此计算结果有效，可输出。
实施例2：
某燃煤电厂2无掺烧煤种在线监视系统，但有煤耗在线系统，则采用煤耗在线系统接口采集电厂实时煤耗，结合燃料系统接口得到的机组经营日报，获取入炉煤化验数据及全厂存煤标煤单价，通过“燃料成本＝实时煤耗×煤价”计算实时燃料成本；具体数据采集见表4所示。
表4
由计算公式“实时燃料成本＝供电煤耗×煤价”可计算得出此时的实时燃料成本C为：
C＝330×715/1000000＝0.236元/kWh
而历史统计燃料成本在0.22～0.26元/kWh之间，此计算结果有效，可输出。
实施例3：
某燃煤电厂3即无掺烧煤种在线监视系统，也无煤耗在线系统，根据人工试验获取的机组负荷、热值与煤耗关联数据如表5所示。
表5
基于历史运行大数据分析，拟合出煤耗与负荷、入炉煤种的计算模型，得到的煤耗-机组负荷-入炉热值曲线为：
c＝0.00076×L2-0.7776×L-0.3646×Q2+7.9602×Q+0.0076×L×Q+449.09
结合燃料系统接口得到的机组经营日报或财务月报，获取入炉煤化验数据及全厂存煤标煤单价，通过“燃料成本＝实时煤耗×煤价”计算实时燃料成本。具体数据采集见表6所示。
表6
根据以上公式可得实时煤耗为
c＝0.00076×6102-0.7776×610-0.3646×18.52+7.9602×18.5+0.0076×610×18.5+449.09＝352.0g/kWh
则根据“燃料成本＝实时煤耗×煤价”可知此时实时燃煤成本：
C＝352×685/1000000＝0.241元/kWh
而历史统计燃料成本在0.23～0.27元/kWh之间，此计算结果有效，可输出。
实施例4：
某燃煤电厂4具有煤种在线监视系统，根据本方法1计算得出实时燃煤成本为0.298元/kWh，但根据其历史燃煤成本统计为0.22～0.26元/kWh，超出其最高统计值的14.6％，较默认机组成本界限10％高(即实时燃煤成本应不高于其统计成本最高值的10％，也不应低于其最低值的10％)，则系统认为计算偏差较大。经过核实后发现机组给煤机实时给煤量称重出现误差，经过检修校验后，其实时燃料成本为0.243元/kWh，系统进行修正后输出。
本领域的技术人员容易理解，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，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 (8)
1.一种燃煤电厂实时燃煤成本输出方法，其特征在于，包括：
获取燃煤电厂的数据采集接口类型，根据所述数据采集接口类型确定采用的数据采集接口及对应的燃煤成本获取模型；
采用确定的所述数据采集接口采集燃煤成本关联数据；
根据所述燃煤成本关联数据，采用确定的所述燃煤成本获取模型获取燃煤成本，输出燃煤成本；
若数据采集接口类型包括掺烧煤种在线监视系统接口，则确定采用所述掺烧煤种在线监视系统接口采集实时掺烧煤种及实时煤价，根据所述实时掺烧煤种及实时煤价获取燃煤成本；
若采集设备类型包括煤耗在线系统接口和辅助采集接口，且不包括掺烧煤种在线监视系统接口，则确定采用所述煤耗在线系统接口采集实时煤耗，采用所述辅助采集接口获取煤平均价，根据所述实时煤耗和所述煤平均价获取燃煤成本；
若采集设备类型只包括辅助采集接口，则采用辅助采集接口采集多组历史煤耗、机组负荷、入炉热值及煤平均价，根据所述多组历史煤耗、机组负荷和入炉热值及煤平均价获取燃煤成本。
2.如权利要求1所述的一种燃煤电厂实时燃煤成本输出方法，其特征在于，根据所述多组历史煤耗、机组负荷和入炉热值及煤平均价获取燃煤成本具体是：
根据多组历史煤耗、机组负荷和入炉热值构建曲线模型，获取拟合实时煤耗；
根据所述拟合实时煤耗及煤平均价获取燃煤成本。
3.如权利要求1至2任一所述的一种燃煤电厂实时燃煤成本输出方法，其特征在于，所述输出燃煤成本前，还包括：
将所述燃煤成本与所述辅助采集接口获取的煤平均价进行比较，根据比较结果判断是否对所述燃煤成本进行校正。
4.如权利要求3所述的一种燃煤电厂实时燃煤成本输出方法，其特征在于，所述校正为用户对所述燃煤成本关联数据进行修改。
5.一种燃煤电厂实时燃煤成本输出系统，其特征在于，包括：
判别模块，用来获取燃煤电厂的数据采集接口类型，根据所述数据采集接口类型确定采用的数据采集接口及对应的燃煤成本获取模型；
数据采集模块，用来采用确定的所述数据采集接口采集燃煤成本关联数据；
输出模块，用来根据所述燃煤成本关联数据，采用确定的所述燃煤成本获取模型获取燃煤成本，输出燃煤成本；
所述确定采用的数据采集接口及燃煤成本获取方法具体是：
若数据采集接口类型包括掺烧煤种在线监视系统接口，则确定采用所述掺烧煤种在线监视系统接口采集实时掺烧煤种及实时煤价，根据所述实时掺烧煤种及实时煤价获取燃煤成本；
若采集设备类型包括煤耗在线系统接口和辅助采集接口，且不包括掺烧煤种在线监视系统接口，则确定采用所述煤耗在线系统接口采集实时煤耗，采用所述辅助采集接口获取煤平均价，根据所述实时煤耗和所述煤平均价获取燃煤成本；
若采集设备类型只包括辅助燃料监控系统接口，则采用辅助采集接口采集多组历史煤耗、机组负荷、入炉热值及煤平均价，根据所述多组历史煤耗、机组负荷和入炉热值及煤平均价获取燃煤成本。
6.如权利要求5所述的一种燃煤电厂实时燃煤成本输出系统，其特征在于，根据所述多组历史煤耗、机组负荷和入炉热值及煤平均价获取燃煤成本具体是：
根据多组历史煤耗、机组负荷和入炉热值构建煤耗曲线模型，获取拟合实时煤耗；
根据所述拟合实时煤耗及煤平均价获取燃煤成本。
7.如权利要求5至6任一所述的一种燃煤电厂实时燃煤成本输出系统，其特征在于，还包括偏差校正模块，用来将所述燃煤成本与所述辅助采集接口获取的煤平均价进行比较，根据比较结果判断是否对所述燃煤成本进行校正。
8.如权利要求7所述的一种燃煤电厂实时燃煤成本输出系统，其特征在于，所述偏差校正模块还包括用户校正模块，用来提供给用户对所述燃煤成本关联数据进行修改。
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