[發(fā)明專利]燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組的熱電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)及調(diào)度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110324022.X
• 申請(qǐng)日: 2011-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN102522780A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍虹毓;吳鍇;楊玉龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46;F24D19/10;H02P9/04;F01D21/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市綜合能源供應(yīng)系統(tǒng)，尤其涉及一種利用對(duì)采暖負(fù)荷的調(diào)度實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)最優(yōu)化控制的方法。

背景技術(shù)

由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，電力系統(tǒng)存在的電力峰谷差在逐年增長(zhǎng)。電力峰谷差拉大使電力設(shè)備平均利用小時(shí)數(shù)下降，發(fā)電效率下降，經(jīng)濟(jì)效益降低，電網(wǎng)安全運(yùn)行受到巨大威脅。現(xiàn)在電網(wǎng)調(diào)峰主要采用純凝式火電機(jī)組，但其特點(diǎn)是：容量不足、能耗巨大、經(jīng)濟(jì)性差；而抽凝式熱電聯(lián)機(jī)組按有關(guān)的規(guī)定，以“以熱定電”方式運(yùn)行，造成電力負(fù)荷低谷期發(fā)電量過剩，而電力負(fù)荷高峰期發(fā)電量不足。圖1為電力負(fù)荷曲線。

燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組產(chǎn)出的采暖熱水，由于輸送距離及熱水流速的限制，送達(dá)用戶具有一定的距離，而產(chǎn)出的電力則可以瞬間到達(dá)用戶；現(xiàn)有技術(shù)中，沒有根據(jù)燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組與采暖用戶之間的距離，合理對(duì)燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組進(jìn)行調(diào)度控制的系統(tǒng)及方法，使得調(diào)度更加的及時(shí)、準(zhǔn)確，避免浪費(fèi)能源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是建立一種熱電調(diào)度系統(tǒng)及其調(diào)度方法，當(dāng)需要降低熱水供應(yīng)量時(shí)，使用機(jī)組的發(fā)電量，將其轉(zhuǎn)換為熱量，補(bǔ)充由于降低熱水供應(yīng)量導(dǎo)致的供熱不足，從而填補(bǔ)了用電低谷。該系統(tǒng)根據(jù)燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組與采暖用戶之間的距離，合理對(duì)燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組的發(fā)電量和出熱量，以及空調(diào)熱泵用戶的耗電量和供熱量進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)在用電高峰和低谷時(shí)的能耗。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種熱電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，包括：供給側(cè)設(shè)備、檢測(cè)及控制設(shè)備和多個(gè)用戶側(cè)設(shè)備；供給側(cè)設(shè)備包括：燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組，該機(jī)組包括供暖鍋爐和聯(lián)合循環(huán)部分；供暖鍋爐產(chǎn)出熱水，聯(lián)合循環(huán)部分既能產(chǎn)出熱水又能發(fā)出電力；每個(gè)用戶側(cè)設(shè)備包括：由上述機(jī)組發(fā)出的電力驅(qū)動(dòng)的熱泵裝置；由上述機(jī)組提供熱水的采暖散熱器；非采暖的耗電裝置；檢測(cè)及控制設(shè)備包括：遠(yuǎn)程集中控制器，采集一段時(shí)間內(nèi)的以下數(shù)據(jù)：所述燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組的供暖熱出力量和發(fā)電出力電量；耗電總量；熱水消耗數(shù)據(jù)即耗熱量；用戶與熱源即上述機(jī)組之間的距離；綜合調(diào)度控制裝置，根據(jù)上述距離，計(jì)算下一時(shí)段由于減少熱水供應(yīng)導(dǎo)致的采暖散熱器中的熱水供應(yīng)不足的熱量，該供應(yīng)不足的熱量用所述熱泵裝置的發(fā)熱量來(lái)補(bǔ)充，即熱泵裝置耗電發(fā)熱；由此計(jì)算下一時(shí)段包括熱泵裝置在內(nèi)的用電負(fù)荷耗電總量，根據(jù)對(duì)用電負(fù)荷耗電總量不同的控制目標(biāo)，設(shè)定不同的目標(biāo)函數(shù)，從而得到燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組的熱能控制信號(hào)、輸出電能信號(hào)及熱泵裝置用電量控制信號(hào)和供熱量信號(hào)；遠(yuǎn)程集中控制器根據(jù)聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的熱能控制信號(hào)、輸出電能信號(hào)，控制聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的供暖熱出力量和火電機(jī)組的發(fā)電出力電量；并根據(jù)熱泵裝置用電量控制信號(hào)和供熱量信號(hào)分別控制熱泵供暖量和關(guān)閉散熱器量。

計(jì)算熱水供應(yīng)不足的熱量時(shí)，還要根據(jù)熱水發(fā)熱的熱慣性時(shí)間計(jì)算。

所述目標(biāo)函數(shù)為對(duì)用電負(fù)荷耗電功率總量求標(biāo)準(zhǔn)差，當(dāng)該值最小時(shí)，達(dá)到電力負(fù)荷平準(zhǔn)化。述熱泵裝置為空調(diào)。

所述遠(yuǎn)程集中控制器包括第一和第二遠(yuǎn)程集中控制器，分別采集供給側(cè)設(shè)備和用戶側(cè)設(shè)備的信息并向其發(fā)出控制信號(hào)；綜合調(diào)度控制裝置對(duì)上述采集的信息進(jìn)行運(yùn)算和控制。

所述檢測(cè)及控制設(shè)備還包括：檢測(cè)所述耗電裝置耗電量的電表；控制所述機(jī)組的發(fā)熱量的遙控開關(guān)；用于檢測(cè)所述采暖散熱器熱水消耗的數(shù)據(jù)的消耗計(jì)量表；控制采暖散熱器的流水閥門遙控開關(guān)；機(jī)組的控制執(zhí)行裝置。

所述機(jī)組的控制執(zhí)行裝置包括調(diào)度控制信號(hào)收發(fā)編碼存儲(chǔ)器、驅(qū)動(dòng)電路及機(jī)械齒輪控制裝置，所述調(diào)度控制信號(hào)經(jīng)調(diào)度控制信號(hào)收發(fā)編碼存儲(chǔ)器解碼以后生成調(diào)度控制指令，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路輸出的電力拖動(dòng)信號(hào)觸發(fā)機(jī)械齒輪控制裝置，機(jī)械齒輪控制裝置再控制燃?xì)夤┡仩t與燃?xì)饴?lián)合循環(huán)的閥門動(dòng)作。

綜合調(diào)度控制裝置通過電力光纖與云計(jì)算計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)連接，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行云計(jì)算。

還提出了一種調(diào)度控制方法，對(duì)上述調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行合理地調(diào)度控制。

現(xiàn)對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：合理將熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的供電出力和熱水出力進(jìn)行調(diào)度，使電力負(fù)荷平準(zhǔn)化，達(dá)到了“削峰填谷”的效果，避免浪費(fèi)燃料資源，同時(shí)使得調(diào)度更加的及時(shí)、準(zhǔn)確。

附圖說(shuō)明

圖1為電力負(fù)荷曲線圖；

圖2為本發(fā)明的熱電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)電路圖；

圖3為第二遠(yuǎn)程集中控制器的組成圖；

圖4為燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組控制執(zhí)行裝置118的組成圖；

圖5為綜合調(diào)度控制裝置115的組成圖；

圖6為云計(jì)算計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)917的連接圖；

圖7為平準(zhǔn)化后的負(fù)荷曲線與原始曲線比較圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。