深化应用 - 605 - 基于能源计量与能源分析的优化策略 神华福能发电有限责任公司，潘宏生 厦门奥普拓自控科技有限公司，褚丹雷、刘浩 摘 要：本文以神华福能发电有限责任公司为研究对象，为进一步帮促公司提高能源管理水平，提出了基于分级能 源计量的能源横/纵向平衡的优化策略；为提升负荷控制稳定性以及生产安全问题，提出了基于嵌入式 APC 控制器实现的 可行策略。旨在通过在锅炉控制中的应用，达到线上能源供需平衡分析、线下协同控制优化的目标，从而优化能源供需 平衡与协同控制的能力，最终达到以能源计量促进节能降耗的目标。 关键词：能源分级计量；能源平衡分析；先进过程程控制；模型预测控制 神华福能发电有限责任公司坐落于福建省石狮 市，现有装机容量 200 万千瓦，两台 1050MW 超超临 界机组是福建省率先建成的“首两台百万千瓦级超 超临界火电机组” ，生产用能种类为原煤、外购电， 以及辅助生产、运输用柴油等。目前，公司深度融 合工业互联网、大数据与云计算等现代信息技术与 数字技术，建成 DCS（Distributed Control System， 分布式控制）系统、脱硫信息系统、PI 数据库等信 息化系统，对厂内重点设备进行集散化控制与协同 生产管理，并在此基础上建成 2019 年完成省工信重 点用能单位能耗在线监测接入端系统的建设，实现 公司总能耗与单位能耗的能源实时计量与在线分 析，全面了反映厂内用能及能效状况。 为进一步帮促公司提高能源管理水平，本文提 出基于分级能源计量的能源横/纵向平衡的优化策 略，同时为提升负荷控制稳定性以及生产安全问题， 提出 APC（Advanced Process Control，先进过程控 制）控制优化技术在锅炉控制的应用 [1]，旨在通过线 上与线下结合的方式，以构建的能源信息化网络为 基础，线上对工业过程数据与分级能源数据进行深 度挖掘与分析，线下对设备控制进行优化，从而优 化能源供需平衡与协同控制的能力。 公司主要用能品种为原煤、外购电、柴油，主 要产品为电力，计量器具按照工序、工序单元、设 备三级部署，如图 1 所示，目前三级计量均已实现 与 PI 系统的互联互通。 图 1 能源分级计量图 在此基础上，公司严格遵循 NHJC-02-2018《重点 用能单位能耗在线监测系统技术规范第 2 部分： 基础信 息和格式规范》与 NHJC-10.01-2018《重点用能单位能 耗在线监测数据采集指南第 10-1 部分：电力行业数据 采集指南》。同时，采用公安部授权销售许可的“2+1” （内/外网机+隔离单元）架构物理隔离端设备，彻底 阻断任何网络形式的连接， 隔离区数据交换采用 128 位以上私有加密方式传输，充分保障数据通讯安全。 重点用能单位能耗在线监测接入端系统的网络 架构如图 2 所示，采集数据源包括：总能耗、单位 能耗、产品产量、产品品质等，数据经安全隔离后