本发明专利技术公开了一种基于热电系统负荷在线预测的调度方法与系统，该调度方法主要对象是热电生产系统核心设备锅炉和蒸汽发电机组，调度流程包括：ａ．数据采集，ｂ．建立实时数据库和历史数据库，ｃ．数据分析与调度决策；建立决策调度知识库，得出当前要达到最佳状态以及近期内的最佳调度状况下的相应操作决策，将调度决策的预期效果和实际效果进行比较，结果作为负荷预测的条件，最终通过人机交互得到最佳的调度决策。该调度系统包括现场数据采集终端、现场生产层ＤＣＳ、管理层ＥＲＰ、中心数据服务器和制造执行管理层ＭＥＳ。本发明专利技术克服了现有技术存在的缺陷，该调度方法与系统基于热电厂的产能及分配预测，利于提高企业生产运行效率、降低能源消耗、减少污染排放。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种调度方法与调度系统，特别是一种基于热电系统负荷在线 预测的调度方法与系统，主要应用于属于流程工业的热电厂的负荷预测、生产 调度、能源消耗、效益分析等，以提高企业生产运行效率，降低运行成本，尤 其是降低能源消耗，减少污染排放。
技术介绍
公开号CN1292474A的中国专利申请《综合利用热电厂蒸汽能量的供热方法和 系统》公开了一种通过蒸汽量决定发电量的方法进行热电厂的生产调度方法；和 采用热量传输及热泵进行余热回收利用的技术方案。该技术提高了蒸汽的综合利用 率，然而，因为其不是根据热能负荷和电能负荷的预测结果,直接对热电厂的核心 设备锅炉和发电机进行调度操作，未能统一能量利用率和设备利用系数，不能减少 余能回收工作量。公告号CA100495272C的中国专利《基于综合数据来源的钢铁能源的自动优 化调度系统及方法》公开了包括安装在现场的传感器、PLC、 DCS构成的PCS层， 现场监控终端HMI，调度系统数据库服务器，ERP数据库服务器，应用系统服务 器，客户端，防火墙、防病毒服务器，连接各计算机设备、控制器和传感器的 计算机网络的调度系统；以及根据特定钢铁企业的具体能源利用状况，分析企 业的能源供给、分配的方法；提高钢铁企业的能源有效利用率。公告号 CA1303560C的中国专利《一种一体化的钢铁企业生产过程在线计划调度系统与 方法》公开了一种由安装在现场的传感器、控制器构成的PCS层、接口管理服 务器、数据库服务器、应用层服务器、Web服务器、客户端工作站、连接各计算 机设备、控制器和传感器的计算机网络构成的计划调度系统；和包括工艺流程 的定义、生产订单生成、生产计划编排、仿真模拟、计划局部调整、在线生产 调度的计划调度方法；该调度系统与方法将生产计划自动编制与在线实时调度 融为一体。上述在先申请专利的调度过程数据全部来自实体数据，不能进行调 度过程的顺延模拟，调度时段为固定值，不能进行调度决策模拟，不具有长期、5非定长时间的调度效果。热电厂是流程工业中较为典型的能量消耗型企业，随着 季节的周期性变化电力消耗也具有一定的规律，生产过程不但需要期限较长的 调度，而且需要将中、长期的调度分成更加详细的可操作时间段，应用现有技 术调度系统和方法存在不足，影响企业效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提供一种基于 热电厂的产能及分配预测，利于提高企业生产运行效率、降低能源消耗、减少 污染排放的基于热电系统负荷在线预测的调度方法与系统。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是该基于热电系统负荷在线预测 的调度方法，其特点是该调度方法调度操作的主要对象是热电生产系统的核 心设备锅炉和蒸汽发电机组，调度流程包括以下步骤a、 数据采集，数据采集运行于现场生产层DCS，参与现场控制，采用现场 数据采集终端采集各个流程的常规量数据和微流量数据_一锅炉压力设计上 限、锅炉实时压力值、蒸汽实时温度、蒸汽实时流量、单台发电机实时发电量；b、 建立实时数据库和历史数据库，根据现场数据采集终端采集的实时数据， 构建实时数据库，并分析整理构成历史数据库； (C、数据分析与调度决策，数据分析与调度决策运行于现场生产层DCS和管 理层ERP之间的制造执行管理层MES，通过监控系统和在线数据分析模块对现场 采集的数据进行整理、归类、分析；——根据收集的煤粉颗粒指数分析计算单位重量煤粉的热值量，——根据锅炉压力设计上限、锅炉实时压力值、锅炉实时运行额度、蒸汽 实时温度进行锅炉运行状况分析，——根据单台发电机额定容量、单台发电机实时发电量、发电机疲劳系数 进行发电机实时负荷计算与分析，一一根据现场数据采集终端所采集的微流量数据进行热电生产系统可靠 性、运行效率和能耗分析；汇总上述分析建立决策调度知识库，对当前运行状态、市场形势、燃料价格、 用户变动进行综合分析，进行短期、中期的负荷预测得到特定时段的多个调度决策，并进行过程模拟，对每一种调度的可行性进行在线仿真测试，在线评估 多个调度决策的优劣，得出当前要达到最佳状态以及近期内的最佳调度状况下 的相应操作决策，并将调度决策的预期效果和实际效果进行比较，比较结果作 为负荷预测的条件，最终通过人机交互得到最佳的调度决策，通过锅炉填煤量、 锅炉分期工作负荷、发电机剩余工作时间对锅炉和发电机组工作进行协调分配。 本专利技术基于热电系统负荷在线预测的调度方法，所述的在线数据分析模块 由现场生产模型、供应系统关系模型、市场预测模型、能源采购与消耗调度模 型、工作状态调整关系模型五大基础数据模型构成，在线数据分析模块具备能 源利用率分析、市场效益分析、统计分配及调度功能，所述的在线数据分析模块采用数据模型建立算法、动态调度模拟图Dynamic Scheduling Simulated Diagram、连续Petri网模拟算法、改进粒子群优化算法Particle Swarm Optimization, PSO和支持向量机混合算法，根据采集的数据，对生产的负荷进 行为期1年的预测，每半月做一次负荷预估，根据半月内的负荷预测作系统的 调度。本专利技术基于热电系统负荷在线预测的调度方法，所述的市场预测模型包含 预测燃料消耗最少、机组运行效率最高、能量转换流程最短、电能消耗波动最 小、燃料采购与储备成本最小、污染排放最小、余能回收与利用系数最高，所 述的市场预测模型的输入参数有燃料价格、储备费用、当前燃料利用率、热网 供气总量需求、电网供电量的需求、历史预测误差、实时蒸汽流量等过程信息， 所述的市场预测模型输出的参数有锅炉的运行时间及产能要求的分配、汽轮机 组的工作协调机制、余热回收系统的工作调度、电网供应系统的电力分配。本专利技术基于热电系统负荷在线预测的调度方法，所述的数据采集将高精度 计量与累积偏差有机结合，将现场数据采集终端的分为两个工作状态，即常规 数据采集状态和微流量数据采集状态，其中微流量采集状态用于分析记录高温 热蒸汽零值显示时的泄露状态参数。本专利技术基于热电系统负荷在线预测的调度方法，所述的数据采集在输入各 个数据时，将生产中的连续过程、间歇过程进行划分，设计数据中间体，作为 各个过程间的信息流通道。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案还是该基于热电系统负荷在线预 测的调度系统，其结构特点是包括现场数据采集终端、现场生产层DCS、管理层ERP、中心数据服务器和制造执行管理层MES;a、 所述的现场数据采集终端运行于现场生产层DCS采集数据，采集数据传 送到监控系统，同时传送至中心数据服务器进行数据处理，建立实时数据库和 历史数据库；b、 所述的现场生产层采用分布式控制系统DCS，配置主机计算机和多台调 度计算机，管理层ERP配置管理交换机，中心数据服务器和管理交换机相连接， 管理交换机和主机计算机、多台调度计算机相连接；c、 所述的制造执行管理层MES配置监控系统，对连接调度计算机及现场控 制器之间的时序互基关系进行设置，制造执行管理层MES位于现场生产层DCS 和管理层ERP之间，制造执行管理层MES通过监控系统、在线数据分析模块对 现场数据采集终端收集的数据进行分析，并通过人机交互决策完成执行锅炉填 煤量、锅炉分期工作负荷、发电机剩余工作时间的计算，完本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于热电系统负荷在线预测的调度方法，其特征在于：该调度方法调度操作的主要对象是热电生产系统的核心设备锅炉和蒸汽发电机组，调度流程包括以下步骤： ａ、数据采集，数据采集运行于现场生产层ＤＣＳ，参与现场控制，采用现场数据采集终端采集各 个流程的常规量数据和微流量数据－－锅炉压力设计上限、锅炉实时压力值、蒸汽实时温度、蒸汽实时流量、单台发电机实时发电量； ｂ、建立实时数据库和历史数据库，根据现场数据采集终端采集的实时数据，构建实时数据库，并分析整理构成历史数据库； ｃ、数据分析与调度决策，数据分析与调度决策运行于现场生产层ＤＣＳ和管理层ＥＲＰ之间的制造执行管理层ＭＥＳ，通过监控系统和在线数据分析模块对现场采集的数据进行整理、归类、分析； －－根据收集的煤粉颗粒指数分析计算单位重量煤粉的热值量 ， －－根据锅炉压力设计上限、锅炉实时压力值、锅炉实时运行额度、蒸汽实时温度进行锅炉运行状况分析， －－根据单台发电机额定容量、单台发电机实时发电量、发电机疲劳系数进行发电机实时负荷计算与分析， －－根据现场数据采集终端所 采集的微流量数据进行热电生产系统可靠性、运行效率和能耗分析； 汇总上述分析建立决策调度知识库，对当前运行状态、市场形势、燃料价格、用户变动进行综合分析，进行短期、中期的负荷预测得到特定时段的多个调度决策，并进行过程模拟，对每一种调度的 可行性进行在线仿真测试，在线评估多个调度决策的优劣，得出当前要达到最佳状态以及近期内的最佳调度状况下的相应操作决策，并将调度决策的预期效果和实际效果进行比较，比较结果作为负荷预测的条件，最终通过人机交互得到最佳的调度决策，通过锅炉填煤量、锅炉分期工作负荷、发电机剩余工作时间对锅炉和发电机组工作进行协调分配。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭豪杰，杨捷，徐志华，沈玉富，
申请(专利权)人：杭州盘古自动化系统有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
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