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基于能源计量与能源分析的优化策略
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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

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