[發(fā)明專利]聯(lián)合冷卻加熱發(fā)電廠的熱-經(jīng)濟學(xué)建模和優(yōu)化

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280040221.0
• 申請日: 2012-08-17
• 公開（公告）號: CN103917928A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: V.錢丹;I.阿克羅蒂里亞納基斯;A.查克拉博爾蒂
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李晨;楊炯

1.一種管理聯(lián)合冷卻加熱發(fā)電（CCHP）廠的運行成本的方法，所述方法包括：

將所述發(fā)電廠的基本部件的復(fù)雜模型轉(zhuǎn)換成簡化模型；

執(zhí)行優(yōu)化，所述優(yōu)化將所述簡化模型用作所述優(yōu)化的約束，以輸出決策變量；以及

基于所輸出的決策變量中的一個或多個來調(diào)整對所述發(fā)電廠的控制。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在表示所述發(fā)電廠的冷卻器的所述簡化模型中的一個模型中，將所述發(fā)電廠的冷卻器的返回和供給水溫度保持恒定。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，向所述冷卻器的簡化模型的轉(zhuǎn)換包括：

利用冷卻量以及一個或多個系數(shù)來生成代表所述冷卻器的功率需求的多項式；以及

對所述多項式執(zhí)行線性回歸，以確定所述系數(shù)的值。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述發(fā)電廠的熱能儲存罐的簡化模型中的一個模型是所述罐的兩層模型。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述罐的簡化模型包括代表所述罐的加料模式的第一約束、以及代表所述罐的排出模式的第二約束。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述第一組約束包括基于第一層的溫度的所述罐的加料溫度，并且所述第二組約束包括基于第二層的溫度的所述罐的排出溫度。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述加料和排出溫度基于分別由流入和流出所述罐的質(zhì)量流率所確定的時延。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，向所述罐的簡化模型的轉(zhuǎn)換包括：

執(zhí)行受制于所述第一組約束的基于所述加料溫度的全局優(yōu)化；以及

執(zhí)行受制于所述第二組約束的基于所述排出溫度的全局優(yōu)化。

9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述簡化模型中的一個模型表示所述發(fā)電廠的燃氣輪機并且是基于由所述燃氣輪機產(chǎn)生的期望電功率的多項式。

10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述多項式表示所述燃氣輪機的燃料消耗率、排氣流率或者渦輪出口溫度中的一個。

11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述簡化模型中的一個模型表示被建模成集中式逆流換熱器的熱回收蒸汽發(fā)生器（HRSG）。

12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述HRSG的簡化模型包括以下約束：（i）不存在從所述HRSG的進口到出口的壓力降，（ii）所述HRSG內(nèi)的壓力下降達常數(shù)因子，以及（iii）在所述HRSG的操作范圍內(nèi)，飽和溫度和水蒸發(fā)的比焓線性地取決于飽和壓力。

13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述簡化模型中的一個模型表示包括蒸汽輪機的所述發(fā)電廠的蒸汽回路，所述簡化模型包括以下約束：（i）除氣器和冷凝器在恒定壓力下操作，（ii）離開和進入所述蒸汽回路的水的壓力和溫度是恒定的，（iii）驅(qū)動所述蒸汽輪機的蒸汽表現(xiàn)為類似于理想氣體，以及（iv）所述回路中的蒸汽的質(zhì)量流率與向所述蒸汽輪機提供排氣的燃氣輪機中的燃料質(zhì)量流率成比例。

14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行所述優(yōu)化包括：

使目標(biāo)函數(shù)最小化，所述目標(biāo)函數(shù)包括代表電網(wǎng)電力成本的項和代表燃料成本的項的總和；以及

在所述最小化中使用所述簡化模型作為約束。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，在至少兩個相繼的時段內(nèi)對用于所述項的數(shù)據(jù)進行采樣。

16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述決策變量包括冷卻水的水質(zhì)量流率、冷卻水總供給量、冷卻水供給溫度、返回流的溫度、燃氣輪機的運行功率水平和所購買的電量中的至少一種變量。

17.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)包括能夠由處理器執(zhí)行的指令，以實施用于管理聯(lián)合冷卻加熱發(fā)電（CCHP）廠的運行成本的方法步驟，所述方法步驟包括以下指令：

將所述發(fā)電廠的基本部件的復(fù)雜模型轉(zhuǎn)換成簡化模型；

執(zhí)行優(yōu)化，所述優(yōu)化將所述簡化模型用作所述優(yōu)化的約束，以輸出至少一個決策變量；以及

基于所輸出的決策變量中的一個或多個來調(diào)整所述發(fā)電廠的控制器。