一种用于分布式能源站的多能流测点系统技术方案

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。本发明专利技术针对“一抽一背”机组提出满足多能流监测的测点系统。

A Multi-energy Flow Measurement Point System for Distributed Energy Station

A multi-energy flow measuring point system used in distributed energy station is composed of turbocharger, gas turbine unit, waste heat boiler of extraction condensation unit and extraction condensation turbogenerator unit. Supercharger and gas turbine unit, waste heat boiler of back pressure unit and back pressure turbogenerator unit together constitute back pressure unit. Lithium bromide unit, transformer, gas boiler and electric refrigeration unit are combined. The auxiliary system of two units is composed of pumping unit and back pressure unit, which supply various forms of energy flow through hot water supply/return jellyfish, heating steam header, cold water supply/return jellyfish and power bus; natural gas transmission trunk pipe sets temperature, pressure, flow and calorific value measuring points; heating steam header sets temperature and pressure measuring points; power bus sets voltage measuring points; The energy station environment is equipped with temperature, pressure, humidity measuring points and other measuring points layout structure. The invention proposes a measuring point system for multi-energy flow monitoring for \one pumping, one backing\ unit.

【技术实现步骤摘要】
一种用于分布式能源站的多能流测点系统
本专利技术涉及一种用于分布式能源站的多能流测点系统。
技术介绍
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，本专利技术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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱澄浩，李晶，郑童心，陈小刚，李昆仑，郑强，张昱，杜绍茂，田小兵，王兵，刘林，刘旭，张孝慧，辜吟吟，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51