電力操作尋優(yōu)系統(tǒng)（OOS）分析

歐文杰

（華潤電力華南分公司，廣東 廣州 510110）

電力操作尋優(yōu)系統(tǒng)（OOS）分析

歐文杰

（華潤電力華南分公司，廣東 廣州 510110）

面對(duì)目前我國電力行業(yè)傳統(tǒng)管理模式，企業(yè)需要建立一套全新的發(fā)電運(yùn)行管理模式，其中華潤電力湖北有限公司經(jīng)過創(chuàng)新，開發(fā)出一套全新操作尋優(yōu)系統(tǒng)（OOS），對(duì)提高電力生產(chǎn)管理效率具有重要意義。文章詳細(xì)分析了此電力操作尋優(yōu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

電力操作；尋優(yōu)系統(tǒng)；生產(chǎn)管理；節(jié)能降耗

面對(duì)電力發(fā)展趨勢，企業(yè)想要在市場中占據(jù)有利的競爭地位，必須要從實(shí)際需求，對(duì)自身生產(chǎn)與管理模式進(jìn)行研究，確定優(yōu)化方向，積極應(yīng)用各項(xiàng)新型技術(shù)，建立一套全新高效的管理模式，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化。在保證生產(chǎn)效率的同時(shí)，將節(jié)能降耗理念貫徹到底。

1　電力操作尋優(yōu)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

（1）系統(tǒng)運(yùn)行評(píng)價(jià)。建立全新的電力操作尋優(yōu)系統(tǒng)，可以對(duì)值班人員操作水平進(jìn)行真實(shí)評(píng)價(jià)，且根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)其提供相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)，并制定合適的激勵(lì)目標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)持續(xù)優(yōu)化。系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有新型耗差分析系統(tǒng)，來對(duì)值班人員操作水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，且針對(duì)不同工況條件設(shè)置的可控因子標(biāo)桿值數(shù)據(jù)庫，可以對(duì)值班人員日常操作行為進(jìn)行實(shí)時(shí)指導(dǎo)，糾正存在的問題［1］。并通過系統(tǒng)內(nèi)對(duì)應(yīng)的KPI考評(píng)體系，來建立合適的發(fā)展目標(biāo)，激勵(lì)員工向最優(yōu)靠攏。

（2）耗差分析系統(tǒng)。電力操作尋優(yōu)系統(tǒng)內(nèi)，還設(shè)置了新型耗差分析子系統(tǒng)，將運(yùn)行操作作為分析指標(biāo)，利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)回歸方法，確定可控因子與機(jī)組煤耗契合點(diǎn)，對(duì)電力生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)行優(yōu)化，提高生產(chǎn)綜合效率。

（3）標(biāo)桿值數(shù)據(jù)庫。以往電力企業(yè)耗差分析系統(tǒng)多選擇靜態(tài)基準(zhǔn)值，將中間變量作為分析指標(biāo)，并采取設(shè)計(jì)值、額定負(fù)荷下負(fù)荷值以及額定值，并不能完全適應(yīng)各工況條件，并且在實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)效果差。電力操作尋優(yōu)系統(tǒng)設(shè)置的耗差分析系統(tǒng)，其主要通過機(jī)組運(yùn)行試驗(yàn)來得到實(shí)際工況存在的真實(shí)值作為基準(zhǔn)值，應(yīng)用到中間變量與可控因子，并通過邊界分層建立各種工況條件下的基準(zhǔn)值，形成動(dòng)態(tài)標(biāo)桿數(shù)據(jù)庫。與以往耗差分析系統(tǒng)相比，電力操作尋優(yōu)系統(tǒng)便可以在不同工況條件下，應(yīng)用動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)值，提高耗差分析科學(xué)性與合理性［2］。

2　電力操作尋優(yōu)系統(tǒng)組成模塊

（1）操作尋優(yōu)系統(tǒng)綜述。華潤電力賀州有限公司操作尋優(yōu)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)分為三個(gè)階段完成：第一階段以生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行性能計(jì)算與開發(fā)；第二階段以可控銀族標(biāo)桿值數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)進(jìn)行開發(fā)；第三階段以耗差分析為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)值班人員操作水平綜合考核，且完成各操作相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，對(duì)人員能力進(jìn)行客觀評(píng)分，完成個(gè)人、班值綜合考評(píng)工作［3］。系統(tǒng)包括了性能耗差分析、操作知道、行為考評(píng)、KPI考評(píng)、計(jì)算配置、趨勢分析、數(shù)據(jù)錄入以及個(gè)人設(shè)置等部分。

（2）系統(tǒng)模塊功能分析。①性能分析。系統(tǒng)性能分析主要是針對(duì)各生產(chǎn)機(jī)組鍋爐、汽輪機(jī)性能，以及熱力平衡圖、供熱性能畫面、加熱器性抽氣性能圖以及輔助性能指標(biāo)畫面。且對(duì)每個(gè)參數(shù)點(diǎn)擊后均可獲得其相應(yīng)趨勢，同時(shí)操作人員可以根據(jù)個(gè)人想法，隨意查看任何一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的歷史趨勢，并對(duì)比不同參數(shù)在相應(yīng)時(shí)間段的趨勢圖。②耗差分析。主要針對(duì)汽輪機(jī)系統(tǒng)耗差、鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)耗差、煤耗追蹤分析、耗差指標(biāo)匯總以及可控與不可控參數(shù)分析。耗差匯總圖中，可限制機(jī)組運(yùn)行時(shí)主要參數(shù)偏離標(biāo)桿值所參數(shù)的耗差，以及相應(yīng)占比。而可控與不可控參數(shù)分析圖，主要依據(jù)參數(shù)在運(yùn)行過程中，是否可以直接調(diào)整，將其劃分為可控參數(shù)與不可控參數(shù)兩部分，通過匯總后形成餅圖進(jìn)行對(duì)比分析。③操作指導(dǎo)。主要顯示為各機(jī)組主要參數(shù)偏離標(biāo)桿值時(shí)產(chǎn)生的耗差在對(duì)應(yīng)摻燒方式下煤炭價(jià)格，并反映出因操作不當(dāng)而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失或成本節(jié)約的占比。以機(jī)組進(jìn)行劃分，每臺(tái)機(jī)組可分為機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、中間變量與可控因子三部分。

3　電力操作尋優(yōu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）系統(tǒng)硬件配置?；跇?biāo)準(zhǔn)X86架構(gòu)的機(jī)架式容錯(cuò)服務(wù)器；CPU：兩顆E5-26092.4GHz4C或更高配置；內(nèi)存：32GB；存儲(chǔ)：6×300GSAS10K2.5硬盤，支持raid0.1.5.；2個(gè)千兆自適應(yīng)以太網(wǎng)口，DVD刻錄光驅(qū)，兩塊550WHS冗余電源；提供三年免費(fèi)人工服務(wù)、硬件質(zhì)保，7×24小時(shí)響應(yīng)；安裝Windowsserver2008企業(yè)版操作系統(tǒng)。

（2）系統(tǒng)構(gòu)架。OOS系統(tǒng)集合性能計(jì)算、耗差分析和基于耗差的KPI考核，其體系架構(gòu)如圖1所示。

圖1　OOS系統(tǒng)架構(gòu)

（3）系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。①第一階段。OOS的第一設(shè)計(jì)階段，主要是系統(tǒng)建設(shè)的前期工程，對(duì)于系統(tǒng)建設(shè)來說起到非常重要的作用，主要包括資料的收集和硬件的安裝配置，包括性能計(jì)算、耗差分析、指標(biāo)考核、KPI考評(píng)等相關(guān)模塊資料。另外，服務(wù)器發(fā)貨到現(xiàn)場后，需要服務(wù)器的安裝對(duì)應(yīng)的Windows 2008 Server企業(yè)版操作系統(tǒng)，并安裝常用的辦公操作軟件和編程環(huán)境軟件，如：Microsoft office 2010、.Net framework 4.0等。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，保證服務(wù)器能順利的接收SIS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并且能接入辦公網(wǎng)絡(luò)，便于對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試。②第二階段。A.搭建系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。OOS系統(tǒng)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫要求不僅能將OOS系統(tǒng)所需的生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集上來，還要將它們以其基本形式（控制系統(tǒng)采集的時(shí)間間隔、精度等）保存下來，并且滿足不同的授權(quán)用戶和應(yīng)用程序?yàn)閷?shí)現(xiàn)不同目的而進(jìn)行的調(diào)用。B.生產(chǎn)系統(tǒng)接口數(shù)據(jù)采集和調(diào)試。OOS所需的所有實(shí)時(shí)信息和過程參數(shù)均從SIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)中以通訊的方式獲取，設(shè)置足夠數(shù)量及種類的接口硬件、軟件與其它控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)，并全面負(fù)責(zé)和歸口OOS與其它控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)接口協(xié)調(diào)和技術(shù)配合工作，以實(shí)現(xiàn)全廠生產(chǎn)過程聯(lián)網(wǎng)，信息共享。C.搭建性能計(jì)算模塊。性能計(jì)算模塊應(yīng)擁有性能計(jì)算和分析用軟件，并提供在線計(jì)算的能力，以計(jì)算整個(gè)電廠的各種效率（鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組及其輔助系統(tǒng)等）、損耗（煤、水、電、熱耗等）及性能參數(shù)等，并能進(jìn)行輸出到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中，能進(jìn)行歷史的存儲(chǔ)和查詢。要求性能計(jì)算模塊遵守ASME PTC4.1、ASME PTC 6、GB10184-88、GB10180-03、GB8117有關(guān)電廠鍋爐和汽輪機(jī)試驗(yàn)規(guī)程。D.搭建耗差分析模塊。機(jī)組耗差計(jì)算的目的在于降低機(jī)組運(yùn)行可控?fù)p失，改進(jìn)機(jī)組熱耗。這些可控參數(shù)由用戶根據(jù)生產(chǎn)過程的需要進(jìn)行選擇，并能人為加以控制調(diào)節(jié)。而目標(biāo)值可由鍋爐和汽機(jī)供貨商提供的設(shè)計(jì)值作為機(jī)組耗差計(jì)算的目標(biāo)值輸入，并且這些輸入值可以在現(xiàn)場方便的根據(jù)業(yè)主要求進(jìn)行修改。輸入值還應(yīng)考慮業(yè)主的運(yùn)行條件，如帶供熱運(yùn)行方式，定壓運(yùn)行方式，帶低溫省煤器，高加部分或全部離線運(yùn)行等；計(jì)算的偏差數(shù)據(jù)和耗差值能存儲(chǔ)于OOS數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，以便于查詢和分析。③第三階段。主要包括指標(biāo)考核模塊搭建、監(jiān)盤人員管理與崗位配植模塊搭建、KPI考評(píng)模塊搭建、性能計(jì)算及好差分析數(shù)據(jù)調(diào)試以及系統(tǒng)培訓(xùn)與資料交付等模塊。另外，還要針對(duì)特定用戶設(shè)置KPI審批操作模塊，對(duì)已經(jīng)提交的申請(qǐng)記錄進(jìn)行查詢與審核，并給予審核意見。

4　結(jié)束語

節(jié)能降耗理念的提出與實(shí)施，對(duì)電力企業(yè)來說，想要更好地發(fā)展，必須要在原有生產(chǎn)基礎(chǔ)上，積極應(yīng)用各項(xiàng)新型技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，凸顯企業(yè)的節(jié)能減排要求。對(duì)電力操作尋優(yōu)系統(tǒng)（OOS）進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，結(jié)合電力生產(chǎn)與管理要求，對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行優(yōu)化，爭取進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。

［1］馮濤.基于MOBCC算法的電力系統(tǒng)環(huán)境經(jīng)濟(jì)調(diào)度研究［D］.燕山大學(xué)，2015.

［2］郭壯志.水火電力系統(tǒng)節(jié)能調(diào)度模型與優(yōu)化方法研究［D］.廣西大學(xué)，2012.

［3］吳鴻亮，杜爾順，門錕，楊柳，蘇亮，盧斯煜，羅欣.面向低碳目標(biāo)的電力系統(tǒng)節(jié)能與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行評(píng)價(jià)系統(tǒng)［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2015，（5）：1179-1185.

TM73

A

1671-3818（2016）09-0097-02

歐文杰（1986-），男，廣東曲江人，助理工程師，研究方向：自動(dòng)化控制工程。