[發明專利]一種燃氣、蒸汽聯合循環機組優化調度改進方法

有效

• 申請號: 201210330546.4
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102880916A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 吳婕;馬曉茜;楊承;唐玉婷
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種燃氣、蒸汽聯合循環機組優化調度改進方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）實現DCS運行數據與Matlab平臺讀寫，為接入負荷優化系統軟件預留參數接口；

（2）修正運行參數數據，擬合燃機運行特性曲線，形成燃料成本目標函數；

（3）綜合燃料成本和排放特性目標函數，設計燃氣-蒸汽聯合循環機組非凸、非光滑的綜合目標函數；

（4）考慮發電機容量約束、功率平衡約束、天然氣供給約束、檢修約束等約束，利用菌群覓食-NM算法，最小化燃氣-蒸汽聯合循環機組非凸、非光滑的綜合目標函數，快速搜索并輸出基于DCS運行數據的多目標、多約束負荷優化分配結果；

（5）燃氣-蒸汽聯合循環機組DCS運行數據與Matlab算法平臺對接，通過整合輸出電廠數據庫至Excel文件并讀入Matlab平臺，實現運行數據與Matlab算法語言數據讀寫；為將實際運行數據修正至國際標準狀態量，并實現Matlab優化算法平臺與負荷優化系統軟件無縫對接，算法預留16個參數接口如下：

（1-1）天然氣密度；

（1-2）燃料低位熱值；

（1-3）環境溫度測量值；

（1-4）環境溫度對功率的修正系數；

（1-5）環境溫度對熱耗率的修正系數；

（1-6）大氣壓力測量值；

（1-7）大氣壓力對功率的修正系數；

（1-8）大氣壓力對熱耗率的修正系數；

（1-9）相對濕度測量值；

（1-10）相對濕度對功率的修正系數；

（1-11）相對濕度對熱耗率的修正系數；

（1-12）蒸汽輪機背壓測量值；

（1-13）蒸汽輪機背壓對功率的修正系數；

（1-14）蒸汽輪機背壓對熱耗率的修正系數；

（1-15）燃料LHV對功率的修正系數；

（1-16）燃料LHV對熱耗率的修正系數；

（6）燃氣-蒸汽聯合循環機組菌群覓食-NM負荷分配優化算法通過下述步驟實現：

（一）利用Matlab的曲線擬合工具箱，利用不同階次多項式形式，整理擬合由Excel文件讀入的聯合循環機組運行數據，選取殘差較低的多項式擬合式表達天然氣流量與聯合循環機組功率關系公式，形成燃料成本目標函數；

（二）利用讀入Matlab的運行數據，查點并利用插值法確定NOx及CO等排放量與聯合循環機組功率關系，形成離散非光滑排放目標函數；

（三）目標函數設計

燃氣-蒸汽聯合循環發電機組多目標、多約束優化調度的目標函數設計包括：考慮機組成本氣耗率，考慮機組排放，兼顧經濟與環保目標；功率平衡約束，發電機容量約束，機組發電量變化速率約束，滾動檢修約束以及天然氣供給約束等。綜合考慮各目標及各約束后，可得目標函數及其約束如下：

minφ=Σi=1NSOH,iSGP,i(η1FCost,i+η2FEmission,i)---(1)]]>

其中，S_OH,i表征第i臺機組是否參加滾動檢修，S_GP,i表征第i臺機組天然氣供給是否正常，F_Cost，i為第i臺機組發電成本氣耗率，F_Emission，i為第i臺機組排放量成本，η₁和η₂分別為氣耗率成本和排放量成本在綜合目標中所占權重；

功率平衡約束：

Σi=1NPi=Pload+Ploss---(2)]]>

發電機容量約束：

P_i,min≤P_i≤P_i,max?????????????????????????(3)

式(3)約束中，考慮實際燃氣輪機運行，P_i,min≤P_i為硬性約束，而P_i≤P_i，max為軟性約束；

機組發電量變化速率約束：

Pi0-Pi≤Di]]>

(4)]]>

Pi-Pi0≤Ui]]>

滾動檢修約束：

天然氣供給約束：