[發明專利]機組節能調度優化方法

無效

• 申請號: 201310095596.3
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103208035A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 張銳
• 申請（專利權）人: 吉林省電力有限公司電力科學研究院;吉林省電力科學研究院有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

技術領域

本發明屬于電廠機組調度方法。

背景技術

西方國家對于機組性能的實驗和研究工作開展的比較早，早期設計形成的軟件系統功能比較簡單，并且主要應用在保證機組安個性方面，包括運行參數的監視，歷史數據的記錄，運行指標超限報警等。二十世紀七十年代，美國、加拿大等西方國家就開始實驗機組熱經濟性在線分析系統，采用熱偏差分析法在線監視和分析計算機組熱耗變化，從而指導機組調整一些可控參數的運行，降低能耗，如美國西屋電氣公司研制的汽輪機發電機組AID狀態監測與診斷系統。

歐美國家對電廠優化方面的研究和應用已經處于比較成熟的階段。德國和美國在大型火電廠在線運行優化管理方面已有十多年的經驗。如德國Siemens公司的運行優化管理系統可實時、動態地指導工人操作，使設備在最優化情況下運行。國外先進的已經投入商業運作的軟件系統大多具有機組經濟性能在線分析、運行狀態診斷、部分設備性能下降情況判斷等功能。

我國引進國外大型火電機組較晚，對機組性能方面的實驗研究起步較遲。而且開始的工作主要集中在設備安全性方面，涉及整體性能和運行經濟性的研究較少，同時由于國產機組配備早期DCS系統的缺陷，系統設計安裝難度較大。直到90年代初，隨著電站運行水平的不斷提高，電站設備的安全性有了足夠的保障措施，關于機組運行優化的研究才逐漸興起，同時一部分結合我國火電機組現狀開發的運行優化系統也應運而生。

火電廠機組經濟性分析中已經得到廣泛應用的能量損失分析方法是耗差分析方法。通常采用供電煤耗率、熱耗率或者機組總發電成本作為評價機組性能的綜合指標。“熱偏差法”與“耗差分析診斷方法”，是八十年代提出并應用于生產實際的，其基本思想是對運行經濟性指標偏差進行逐級分解，從而得到各項偏差所造成的能量損失。

針對目前機組進行負荷優化分配時，常常容易混淆機組煤耗率與煤耗量這兩個不同的概念，進而在應用其進行分析時得出一些錯誤的結論，本文就此問題進行了細致闡述。

煤耗率是評價機組經濟性的一個重要指標，機組煤耗率越小，經濟性就越高。一般情況下機組煤耗率是通過煤耗量求得的。其關系式為:

b_i＝F_i/R_i

其中:b_i--為機組的煤耗率;

F_i-為機組的煤耗量;

P_i-為機組對應的負荷。

眾所周知，火電廠節能調優化研究已有60多年的發展歷史，主要理論方法有效率法、動態規劃法、等微增率法等等。國內不少發電機組節能調度系統的分配依據是根據實時數據得出的煤耗曲線，存在一定的缺點，如所需數據量大而多，數據來源缺乏穩定性、準確性較差。

耗差分析，又稱能損分析，是對運行指標偏差逐級分解的分析方法。基本思路是機組供電煤耗的總偏差分解為各個指標偏差的影響項之和;然后針對每項偏差的影響因素，進一步將各分指標的運行偏差分解為各種運行偏差因素的影響項之和。最終得出運行能損產生的具體原因、場所及其規模。

耗差的分配

總的煤耗偏差是在火電機組在實際運行工況和基準運行工況下的煤耗差值。對總煤耗偏差的合理分配有利于找出運行參數對煤耗影響的程度大小，并且確定各運行偏差因素(運行參數和該運行參數基準值)影響項的發生位置，有利于對運行操作指導的展開。運行偏差因素影響項定義為機組在實際運行值下的煤耗與假定機組在其一參數運行基準值下運行時的煤耗的差值。對各運行參數都做關于運行因素影響項的計算，這樣，總的煤耗偏差就可以落實到每一個運行參數的變化，也就是各影響項中去。

耗差分析計算模型

為了保證運行優化指導系統實時性，需要實現參數和性能指標對機組供電煤耗影響程度的在線快速計算，引入耗差系數k_el，將對耗差Δb^s的計算轉化為對k_el的計算:Δb^s＝Δx·k_el·b^bas，g/KW·h。

其中:Δx--參數x實際值和基準值的差值;

k_el-耗差系數，定義為運行參數單位變化量對機組供電煤耗的影響率;

b^bas-機組供電煤耗基準值。

這里的Δb^s表示為假定只有一個參數發生變化時，該參數變化對煤耗的影響項。根據上式，耗差系數k_el的計算可以采用鍋爐效率法、汽機熱耗法、等效焓降法和機組供電效率法等。