[發(fā)明專利]用于火電廠廠級自動發(fā)電控制系統(tǒng)的負荷優(yōu)化分配方法和系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2015-08-25
• 公開（公告）號: CN105098843B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設計）人: 李兵;牛洪海;陳俊;蔡丹;蔡金華;臧峰
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于火電廠廠級負荷調度領域，主要涉及一種用于火電廠廠級自動發(fā)電控制系統(tǒng)的負荷優(yōu)化分配方法和系統(tǒng)。

背景技術

為適應電網(wǎng)節(jié)發(fā)電能調度要求，降低電廠能耗，部分電廠負荷分配模式由機組自動發(fā)電控制(單機AGC)轉向廠級自動發(fā)電控制(廠級AGC)，即在滿足電力系統(tǒng)安全運行的前提下，由中調下發(fā)全廠有功指令，廠內(nèi)各臺機組依據(jù)自身實際情況響應電網(wǎng)負荷指令的變化，以簡化電廠運行操作，實現(xiàn)廠內(nèi)各臺機組負荷的最佳分配。

目前相關學者對電廠負荷分配算法進行了大量研究，但大多用于離線分析，主要在于動態(tài)規(guī)劃等經(jīng)典算法在電廠機組數(shù)量較多、差異較大的情況下容易出現(xiàn)“維數(shù)災”現(xiàn)象，優(yōu)化計算耗時過長，有可能無法滿足電網(wǎng)“兩個細則”對相關指標的規(guī)定，遺傳算法、粒子群算法等人工智能算法的穩(wěn)定性與收斂性難以嚴格保證，尚無法用于類似廠級AGC這樣的實時閉環(huán)控制系統(tǒng)，同時現(xiàn)行的電廠負荷分配方法以電廠經(jīng)濟運行為主，有時無法兼顧電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。因此需要研究建立一種可用于廠級AGC系統(tǒng)的火電廠廠級負荷優(yōu)化分配方法，兼顧電廠經(jīng)濟調度與電網(wǎng)安全控制的要求，并做到定期更新機組煤耗特性曲線，使優(yōu)化結果更加真實準確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于提供一種用于火電廠廠級自動發(fā)電控制系統(tǒng)的負荷優(yōu)化分配方法，以解決機組數(shù)量多、型號差異較大情況下進行在線負荷優(yōu)化分配時計算耗時長，實時性差的問題，同時在采用以煤耗最優(yōu)為目標的負荷優(yōu)化分配策略時，提供一種煤耗特性的更新方法，使優(yōu)化結果更加真實準確。

為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：用于火電廠廠級自動發(fā)電控制系統(tǒng)的負荷優(yōu)化分配方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)根據(jù)廠內(nèi)機組特性，劃分n個機組子群，對于任意機組子群表示為G_i，對應包含的機組臺數(shù)為k_i，其中第j臺機組在負荷P_ij(MW)下的煤耗為f_ij(P_ij)(kg標煤/kWh)；

(2)建立各機組子群G_i的負荷優(yōu)化分配模型，目標函數(shù)為:

(3)在機組子群G_i的允許負荷區(qū)間內(nèi)，每隔0.5～10MW選取一個值作為機組子群G_i的總負荷P_i，由步驟2所述模型進行優(yōu)化，獲得機組子群G_i在允許負荷區(qū)間內(nèi)各臺機組的最佳負荷狀態(tài)空間P_{i_opt}＝{P_{i1_opt},P_{i2_opt}......P_{iki_opt}}以及機組子群G_i的等效最佳煤耗F_{i_opt}(P_i)；

(4)電廠在收到調度下發(fā)的全廠總負荷指令P后，只需按特定原則進行各機組子群的負荷優(yōu)化分配，獲得各機組子群G_i的最佳負荷P_{i_opt}，然后通過查詢對應最佳負荷狀態(tài)空間P_{i_opt}＝{P_{i1_opt},P_{i2_opt}......P_{iki_opt}}，即得到廠內(nèi)各臺機組的最佳負荷，進而下發(fā)到相應機組的DCS系統(tǒng),n為機組數(shù)量，n≥1,i的取值為1～n，ki為第i個子群內(nèi)機組數(shù)量，ki﹥1,j的取值為1～ki。

進一步的，所述步驟(1)中，廠內(nèi)機組子群的劃分按照機組容量或機組制粉系統(tǒng)類型或機組調節(jié)速率進行劃分。

進一步的，機組制粉系統(tǒng)類型為中間倉儲或直吹式。

進一步的，所述步驟(1)中，機組子群G_i內(nèi)第j臺機組在負荷P_ij下的煤耗f_ij(P_ij)可由煤耗特性方程：f_ij(P_ij)＝a_ij*P_ij²+b_ij*P_ij+c_ij獲得。

進一步的，所述步驟(1)中，每臺機組煤耗特性方程定期更新，更新方式可人工觸發(fā)或周期性觸發(fā)。

進一步的，每臺機組煤耗特性方程的更新方法包括如下步驟：

(1)在各臺機組可行負荷區(qū)間內(nèi)選取若干典型工況點，對各典型工況點的煤耗數(shù)據(jù)進行聚類分析；