阅读说明：本技术 一种燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷监测装置及方法 (Maximum power generation load monitoring device and method for gas-steam combined cycle unit ) 是由 王坤 鄂志君 杨晓静 张利 赵帅 李瑞生 陈天恒 周连升 甘智勇 王海波 王梓越 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷监测装置及方法,其装置包括：数据采集模块、数据处理模块、电力调控中心D5000系统、最大发电负荷计算模块。本发明通过在电力调控中心D5000系统接入燃气蒸汽联合循环机组实时运行数据并储存,通过最大发电负荷计算模块对储存的历史运行数据进行线性拟合,确定最大发电负荷随环境温度变化函数,并在电力调控中心D5000系统中以曲线画面形式进行监测,使调度员精准了解燃气蒸汽联合循环机组的电力负荷调增潜力,不用考虑环境温度的因素向电厂沟通电负荷调度区间,节省了调控中心调度员与电厂沟通的时间,提高了电力公司系统运行及经营的经济效率,并有利于地区电力电量平衡。(The invention relates to a device and a method for monitoring the maximum power generation load of a gas-steam combined cycle unit, wherein the device comprises the following components: the system comprises a data acquisition module, a data processing module, an electric power regulation and control center D5000 system and a maximum power generation load calculation module. According to the invention, the real-time operation data of the gas-steam combined cycle unit is accessed into the electric power regulation center D5000 system and stored, the stored historical operation data is subjected to linear fitting through the maximum power generation load calculation module, the function of the maximum power generation load changing along with the environmental temperature is determined, and monitoring is carried out in the electric power regulation center D5000 system in the form of a curve picture, so that a dispatcher accurately knows the electric power load regulation and increase potential of the gas-steam combined cycle unit, the electric power load dispatching interval of a power plant ditch is not required to be considered in the factor of the environmental temperature, the time of communication between the dispatcher of the regulation center and the power plant is saved, the economic efficiency of operation and management of the electric power company system is improved, and the regional electric power and.)

一种燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷监测装置及方法

技术领域

本发明属于燃气-蒸汽联合循环机组技术领域，尤其是一种燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷监测装置及方法。

背景技术

由于燃气-蒸汽联合循环机组本身的限制，其最大发电负荷会受到环境温度的影响，在不同环境温度下，最大发电负荷会有较大的差距，电力调控中心在对燃气-蒸汽联合循环机组发电负荷进行调度时，由于不了解燃气-蒸汽联合循环机组在不同环境温度下的最大发电负荷，无法对机组进行精准调度，会出现调度员给出负荷指令，机组无法响应的情况，因此调度员需要随时向发电企业沟通，降低了电力公司系统运行及经营的经济效率，严重时，还有可能影响地区的电力电量平衡。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷监测装置及方法，能够快速准确得到燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷随环境温度变化函数。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷监测装置，包括数据采集模块、数据处理模块、电力调控中心D5000系统、最大发电负荷计算模块；其中，数据采集模块连接数据处理模块，数据处理模块连接电力调控中心D5000系统，电力调控中心D5000系统连接最大发电负荷计算模块。

一种燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷监测装置的监测方法，包括以下步骤：

步骤1、数据采集模块采集所需燃气蒸汽联合循环机组实时运行数据，并传输至数据处理模块；

步骤2、数据处理模块对接收到的数据进行处理并完成数据筛选；

步骤3、筛选后的数据传输至电力调控中心D5000系统进行存储；

步骤4、最大发电负荷计算模块调用电力调控中心D5000系统储存的数据，并对环境温度和燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷进行线性拟合，得到燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷随环境温度变化函数；

步骤5、电力调控中心D5000系统显示燃气蒸汽联合循环机组的实时运行点，并以曲线显示燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷随环境温度变化函数。

而且，所述步骤1中数据采集模块采集所需的燃气蒸汽联合循环机组实时运行数据包括：环境温度T_huan、燃气蒸汽联合循环机组总电负荷W、燃气轮机电负荷W_ran、蒸汽轮机电负荷W_zheng、燃气轮机进气压力P_ran、温度T_ran、流量D_ran、蒸汽轮机高压蒸汽压力P_gao、温度T_gao和流量D_gao。

而且，所述步骤2中数据处理模块对接收到的数据进行处理并完成数据筛选的具体实现方法为：

在数据处理模块中设定数据的高低限范围，判断数据是否在高低限范围内，若在高低限范围内，则判断数据合理可用，否则判断数据不合理，且该时间点采集的一组数据舍弃不用。

而且，所述在数据处理模块中设定数据的高低限范围为：

D_ran,max*(1-0.5％)<D_ran<D_ran,max*(1+0.5％)

D_gao,max*(1-0.5％)<D_gao<D_gao,max*(1-0.5％)

其中，D_ran,max为燃气轮机进气流量设计最大值；D_gao,max为蒸汽轮机高压蒸汽流量设计最大值。

而且，若所述数据为采用双重或多重测点的数据，在判断数据合理性之后，对所有测点数据进行算术平均，并将平均值作为该测点的最终值。

而且，所述步骤3中筛选后的数据以5秒/次频率传输至电力调控中心D5000系统进行存储。

而且，所述步骤4中最大发电负荷计算模块调用电力调控中心D5000系统近一年储存的数据，并且以一阶线性拟合为规则进行拟合，拟合后得到函数为：

W＝f(T_huan)；W_ran＝f_ran(T_huan)；W_zheng＝f_zheng(T_huan)。

而且，所述最大发电负荷计算模块对调用的近一年历史数据及拟合函数进行实时更新，周期为1天/次

本发明的优点和积极效果是：

本发明涉及一种燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷监测装置及方法，其装置包括：数据采集模块、数据处理模块、电力调控中心D5000系统、最大发电负荷计算模块。本发明通过在电力调控中心D5000系统接入燃气蒸汽联合循环机组实时运行数据并储存，通过最大发电负荷计算模块对储存的历史运行数据进行线性拟合，确定最大发电负荷随环境温度变化函数，并在电力调控中心D5000系统中以曲线画面形式进行监测，使调度员精准了解燃气蒸汽联合循环机组的电力负荷调增潜力，不用考虑环境温度的因素向电厂沟通电负荷调度区间，节省了调控中心调度员与电厂沟通的时间，提高了电力公司系统运行及经营的经济效率，为调度员对电网系统的综合调度提供了更为方便快捷的方法，并有利于地区电力电量平衡。

附图说明

图1是本发明所使用的的装置连接图；

图2是本发明方法的流程框图；

图3是本发明最大发电负荷随环境温度变化曲线在电力调控中心D5000系统中实时画面。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步详述。

一种燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷监测装置，如图1所示，包括数据采集模块、数据处理模块、电力调控中心D5000系统数据存储服务器、最大发电负荷计算模块；其中，数据采集模块连接数据处理模块，数据处理模块连接电力调控中心D5000系统数据存储服务器，电力调控中心D5000系统数据存储服务器连接最大发电负荷计算模块。

基于上述一种燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷监测装置，本发明还提出一种燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷监测装置的监测方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤1、数据采集模块采集包括：环境温度T_huan、燃气-蒸汽联合循环机组总电负荷W、燃气轮机电负荷W_ran、蒸汽轮机电负荷W_zheng、燃气轮机进气压力P_ran、温度T_ran、流量D_ran、蒸汽轮机高压蒸汽压力P_gao、温度T_gao和流量D_gao的燃气蒸汽联合循环机组实时运行数据，并传输至数据处理模块。

步骤2、在数据处理模块中设定数据的高低限范围，判断数据是否在高低限范围内，若在高低限范围内，则判断数据合理可用，否则判断数据不合理，且该时间点采集的一组数据舍弃不用。若数据为采用双重或多重测点的数据，在判断数据合理性之后，对所有测点数据进行算术平均，并将平均值作为该测点的最终值。

本步骤中，在数据处理模块中设定数据的高低限范围为：

D_ran,max*(1-0.5％)<D_ran<D_ran,max*(1+0.5％)

D_gao,max*(1-0.5％)<D_gao<D_gao,max*(1-0.5％)

其中，D_ran,max为燃气轮机进气流量设计最大值；D_gao,max为蒸汽轮机高压蒸汽流量设计最大值。

步骤3、筛选后的数据以5秒/次的频率传输至电力调控中心D5000系统数据存储服务器进行存储。

步骤4、最大发电负荷计算模块调用电力调控中心D5000系统数据存储服务器储存的数据为近一年历史运行数据，并对环境温度和燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷进行一阶线性拟合，得到燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷随环境温度变化函数：

W＝f(T_huan)；W_ran＝f_ran(T_huan)；W_zheng＝f_zheng(T_huan)。

步骤5、电力调控中心D5000系统数据存储服务器显示燃气蒸汽联合循环机组的实时运行点，并以曲线显示燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷随环境温度变化函数。而且，最大发电负荷计算模块对调用的近一年历史数据及拟合函数进行实时更新，周期为1天/次。

根据上述一种燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷监测装置及方法，对某电厂200MW级燃气-蒸汽联合循环机组进行测试，采集到的燃气蒸汽联合循环机组运行数据如下：

表1采集到的燃气蒸汽联合循环机组运行数据

数据处理模块经处理后的数据如下：

表2经数据模块处理后的数据

根据表2中数据，使用最大发电负荷计算模块进行一阶线性拟合，拟合后得到函数为：

W＝-0.69135*T_huan+184；W_ran＝-0.69135T_huan+125.1；W_zheng＝58.9。

其中，最大发电负荷随环境温度变化函数在电力调控中心D5000系统中以实时曲线画面显示，如图3所示，同时燃气蒸汽联合循环机组的实时运行点也在画面上显示，用来判断燃气蒸汽联合循环机组发电负荷是否达到最大发电负荷以及可调增负荷区间；并且，随着储存数据的更新，燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷计算模块会对调用的历史数据实时更新，周期为1天/次，随之拟合函数也实时更新，确保拟合的函数适用于燃气蒸汽联合循环机组最新的运行情况。

根据上述方法，能够计算出燃气蒸汽联合循环机组最大发电负荷随环境温度变化函数，并在电力调控中心D5000系统中以曲线画面形式进行监测，使调度员可以精准了解燃气蒸汽联合循环机组的电力负荷调增潜力，节省了调控中心调度员与电厂沟通的时间，提高了电力公司系统运行及经营的经济效率。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范。