[發明專利]一種鋼鐵企業發電成本優化的方法

有效

• 申請號: 201310598477.X
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103617552B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: 劉慶賀;于立業;徐化巖;曾玉嬌;賈天云;蘇勝石;趙博;朱寅;盛剛
• 申請（專利權）人: 冶金自動化研究設計院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06Q50/04
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

1.一種鋼鐵企業發電成本優化的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，確定需要進行發電成本優化的調度周期T，獲取機組發電成本優化參數，這些參數包括：調度周期內企業負荷預測曲線、生產和檢修計劃、外購送電計劃、機組的啟停狀態、可用狀態、固定的發電機組出力計劃，調整機組出力計劃；

步驟二，獲取用于日前發電計劃編制的網絡斷面，網絡斷面是指在電網安全或電量交易上相互關聯的一組輸電線路，同時結合企業生產檢修計劃，利用電網模型自動生成各時段的網絡拓撲，并計算各時段的潮流分布及監視元件影響系數；

步驟三，確定周期內考慮煤氣摻燒情況下的發電機組燃料成本:

Czf=Σt=1N[F(P)i,t×Ci,tf]]]>

F(P)_i,t＝aP_i,t²+bP_i,t+c

Ci,tf=Ccoal×QBQcoal×Yi,tcoal+Cbfg×QBQbfg×Yi,tbfg+Ccog×QBQcog×Yi,tcog]]>

其中，C_zf為發電機組燃料成本，F(P)_i,t為第i臺機組t時段的標煤耗，P_i,t為第i臺機組t時段的有功出力，為第i臺機組t時段煤與煤氣混合燃燒的燃料單價，C^coal、C^bfg、C^cog分別為外購煤、高爐煤氣，焦爐煤氣的價格；Q^coal、Q^bfg、Q^cog分別為煤、高爐煤氣，焦爐煤氣的熱值；其中Q^B為標煤熱值，其值恒定為29308KJ/Kg；分別為第i臺機組t時段煤、高爐煤氣，焦爐煤氣占總燃料熱量的比例；

考慮煤氣摻燒的情況，從企業現有的系統中讀取煤，高爐煤氣，焦爐煤氣的量以及其對應的機組的有功出力，將煤，高爐煤氣，焦爐煤氣折合成標煤量，然后擬合得到一個周期T內的機組能耗模型F(P)_i,t＝aP_i,t²+bP_i,t+c其中a,b,c為擬合系數；

步驟四，根據企業機組能耗，外購電成本及外送電收益實際情況建立以全系統發電成本最小為目標的優化調度模型；以15分鐘作為一個優化的邏輯時段，以調度周期內負荷預測曲線作為研究對象，結合生產和檢修計劃，優化企業內部調度發電機組的出力，優化目標是企業自發電成本最小；

鋼鐵企業發電成本優化模型為，目標函數：

minCcost=Σt(Σi=1KCzf(i,t)+Cwg-Cws)]]>

約束條件：

Cwg=ΣtPw,t×Ct×δt]]>

Cws=ΣtPws,t×Cs×σt]]>

Σi=1KPi,t+Pw,t=Pload,t]]>

P_i,min≤P_i,t≤P_i,max

-UR_i≤P_i,t-P_i,t-1≤UR_i,i＝1,2...K

Pij,t=Σi∈M[P(i,t)-Si,t]ωi,j,t]]>

P_ij,min≤P_ij,t≤P_ij,max

Pw,min≤Σt=124Pw,t≤Pw,max]]>

其中，K為企業內可調度的自備電廠發電機組數，N為系統調度周期T內所包含的時段數，C_zf(i,t)為第i臺機組t時段的自發電成本，C_wg外購電成本，P_w,t外購電量，C_t為t時段的外購電價，δ_t為0,1量表征有無外供電，C_ws外送電收益，P_ws,t外送電量，C_s為外送電價，σ_t為0,1量表征無外送電，P_i,t為i臺機組t時段的有功出力，P_load,t為t時段企業負荷預測值，P_i,min，P_i,max分別為機組i出力及其上下限，-UR_i，UR_i為機組i每時段可加減負荷的最大值，P_ij,t為支路ij在t時間段上的潮流，P(i,t)為節點i在t時間段的注入功率，M為節點i下包括的監視元件數，S_i,t為節點負荷功率，ω_i,j,t為節點注入功率對支路ij在t時間段上的影響系數，P_ij,min，P_ij,max表示支路ij潮流的上下限，P_w,min，P_w,max別表示發電機i在時間T內由合同確定的供購電量上下限；

步驟五，依據優化求解獲得企業自發電機組出力，外購電量，外送電量的結果，考慮全部網絡監視元件，對各時段進行安全校核，若沒有新增監視元件電壓或電流越限，則進入步驟六，否則計算新增越限監視元件的影響系數信息，然后進入步驟二；

步驟六，迭代結束，得出鋼鐵企業自發電計劃，優化結束，給出成本最小的自發電方案。