[發(fā)明專利]基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的供熱機(jī)組可調(diào)出力區(qū)間評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610105933.6
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105787271B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫栓柱;江葉峰;周挺;徐春雷;楊梓俊;代家元;王林;張友衛(wèi);李杰;周春蕾;王明;李春巖;楊晨琛;許國強(qiáng);周志興;佘國金
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇方天電力技術(shù)有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06K9/62
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的供熱機(jī)組可調(diào)出力區(qū)間評估方法，具體講是一種運用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對機(jī)組歷史供熱數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，進(jìn)而評估在不同工況條件下機(jī)組發(fā)電負(fù)荷的可調(diào)整區(qū)間的方法。

背景技術(shù)

由于大型燃煤機(jī)組較傳統(tǒng)供熱鍋爐、小型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組擁有更高的能源利用效率、更加清潔環(huán)保的污染物治理設(shè)施，隨著節(jié)能減排工作的不斷深化，相關(guān)政府部門積極推動國內(nèi)大型燃煤機(jī)組進(jìn)行供熱改造，替代周邊傳統(tǒng)供熱小鍋爐、小型熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)，以提高整體能源利用效率、大幅降低各種污染物排放。以江蘇省為例，截至2015年6月底，全省100MW及以上供熱機(jī)組容量達(dá)到38845MW，占全省大型燃煤機(jī)組總?cè)萘康?1.85％，供熱量接近全省煤電機(jī)組供熱量的20％，供熱流量達(dá)到3180t/h，而且隨著小型燃煤機(jī)組的不斷關(guān)停與替代，全省大型燃煤機(jī)組供熱量將繼續(xù)不斷攀升。

大型燃煤機(jī)組供熱改造后，對機(jī)組的調(diào)峰能力有一定限制。一般而言，供熱抽汽量越大，最大發(fā)電能力越小，最小發(fā)電能力越大，即燃煤機(jī)組參與供熱后，其發(fā)電能力將受到一定限制。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前由于供熱等因素，導(dǎo)致江蘇全網(wǎng)出力受限最大達(dá)到5000MW左右，在電網(wǎng)平衡計劃制定與電力調(diào)度(特別是迎峰度夏和迎峰度冬期間)時，必須對大型燃煤供熱機(jī)組出力受限情況予以評估。

因此，為了滿足電網(wǎng)調(diào)度平衡要求，國家相關(guān)政府部門出臺了一系列加強(qiáng)供熱機(jī)組調(diào)峰能力監(jiān)管的措施。例如，國家能源局東北電管局于2011年就出臺了《東北區(qū)域火電廠最小運行方式核定管理暫行辦法》，旨在提高東北電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)度的規(guī)范化和科學(xué)化水平，在保證居民和用電企業(yè)基本供暖供熱的基礎(chǔ)上，挖掘火電機(jī)組調(diào)峰空間，進(jìn)一步緩解東北電網(wǎng)調(diào)峰能力下降的突出矛盾。

但是在大型供熱機(jī)組調(diào)峰能力評估方面，由于現(xiàn)場試驗工作過于復(fù)雜，涉及工況調(diào)整較多，同時，理論變工況計算工況圖與機(jī)組實際運行數(shù)據(jù)相差較大，導(dǎo)致機(jī)組調(diào)峰能力區(qū)間準(zhǔn)確評估較為困難。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的供熱機(jī)組可調(diào)出力區(qū)間評估方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的供熱機(jī)組可調(diào)出力區(qū)間評估方法，包括以下步驟，

步驟1，定義給定機(jī)組的歷史供熱數(shù)據(jù)集為

其中，為機(jī)組工況數(shù)據(jù)，為機(jī)組運行數(shù)據(jù)，M為機(jī)組歷史供熱數(shù)據(jù)樣本數(shù)，i∈[1,M]；

步驟2，運用多維聚類算法，將整個歷史供熱數(shù)據(jù)集按不同的工況，劃分成若干個數(shù)據(jù)子集S＝{S₁,S₂,...,S_K}；

其中，K為工況類型個數(shù)，S_j為第j種工況的供熱數(shù)據(jù)；

步驟3，采用高斯分布對每個工況下機(jī)組發(fā)電功率集P＝{p₁,p₂,...,p_n}進(jìn)行描述；

其中，μ_P為均值，為方差，n為一工況下機(jī)組放電功率樣本數(shù)，p_l為一工況下機(jī)組第l個放電功率樣本，l∈[1,n]；

步驟4，對每個工況下，對機(jī)組發(fā)電功率集的高斯分布的置信區(qū)間進(jìn)行尋優(yōu)迭代計算，使該置信區(qū)間滿足預(yù)先設(shè)定的約束條件，該置信區(qū)間的上、下限為相應(yīng)工況下調(diào)峰能力區(qū)間的上、下限。

多維聚類算法的維度劃分標(biāo)準(zhǔn)包括供熱負(fù)荷、環(huán)境溫度和當(dāng)量負(fù)荷給煤量。

多維聚類算法為k-means算法。

約束條件為，

一、機(jī)組調(diào)峰能力區(qū)間上限小于等于機(jī)組額定負(fù)荷；

二、機(jī)組調(diào)峰能力區(qū)間下限大于等于R％機(jī)組額定負(fù)荷；

R％根據(jù)政府部門對每臺機(jī)組核定的最低不投油運行負(fù)荷來確定；

三、置信區(qū)間的置信水平大于等于Y％，Y≥90。

尋優(yōu)迭代計算的過程為，

A1)定義j＝1；

A2)計算置信水平X＝100％-jα；

其中，jα為步長；

A3)計算置信區(qū)間的上、下限；

置信區(qū)間的上限，

P_max＝μ_p+λ×σ_P

置信區(qū)間的下限，

P_max＝μ_p-λ×σ_P；