[發(fā)明專利]煤電機組供電煤耗與污染物排放的優(yōu)化節(jié)能調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711092350.5
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN108197723B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬大衛(wèi);王正風;戴長春;許勇毅;何軍;張本耀;查智明;叢星亮
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)安徽省電力公司電力科學研究院;國網(wǎng)安徽省電力有限公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

1.煤電機組供電煤耗與污染物排放的優(yōu)化節(jié)能調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：新能源負荷量預測；

基于氣象信息、地形信息、電氣參數(shù)和設(shè)備健康狀態(tài)這些多維數(shù)據(jù)構(gòu)建更加精確的新能源場站的功率預測方法，對風電功率預測模型采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建模，對光伏功率預測模型采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分位數(shù)回歸模型，最終通過對訓練樣本進行歸一化處理，從而實現(xiàn)新能源負荷量預測，其中風電功率預測氣象信息包括風力、風向和溫度，光伏功率預測氣象信息包括光照強度和溫度；

步驟二：選定監(jiān)測項目和測量方法；

選定典型的300～1000MW運行火電機組，對機組在100%負荷、75%負荷、50%負荷、40%負荷四個工況的實際供電煤耗進行監(jiān)測；

選定監(jiān)測項目包括電功率測量、煙氣溫度測量、煙氣取樣分析、入爐煤取樣及分析、灰爐渣取樣及分析、環(huán)境狀態(tài)測量、汽輪機側(cè)主要測點布置、污染物排放測量；

步驟三：搭建無線測量平臺及數(shù)據(jù)采集；

搭建測量燃煤機組重要參數(shù)的無線測量平臺，其重要參數(shù)包括水蒸汽壓力、水蒸汽溫度和排煙溫度，將校驗過的高精度傳感器安裝在各監(jiān)測點位置，利用與高精度傳感器連接的無線變送器將測量數(shù)據(jù)通過無線電波發(fā)射出去，在試驗平臺終端借助無線接收裝置將信號接收，再傳送到計算機內(nèi)，通過數(shù)據(jù)采集軟件對數(shù)據(jù)進行處理、記錄和存儲，實現(xiàn)各監(jiān)測點測量數(shù)據(jù)采集工作；

步驟四：監(jiān)測點測量數(shù)據(jù)預處理；

根據(jù)步驟三中獲取的測量數(shù)據(jù)，首先對一個試驗工況的全部原始記錄進行檢查、分析，判斷原始記錄的合理性，舍去不合理的個別測點數(shù)據(jù)，對測量參數(shù)進行平均計算，在此基礎(chǔ)上進行壓力的位差以及大氣壓力修正，以確定測量參數(shù)值，測量參數(shù)平均計算的方法為算術(shù)平均法；

步驟五：機組供電煤耗和污染物排放計算；

基于步驟四中的預處理測點數(shù)據(jù)，機組供電煤耗計算需要依次確定主蒸汽流量、1號高加進汽流量、2號高加進汽流量、3號高加進汽流量、除氧器進汽流量和冷再熱蒸汽流量，再經(jīng)過汽輪機熱耗率的計算、汽輪機熱耗率的修正、鍋爐效率的計算、鍋爐熱效率的修正和機組發(fā)電煤耗的計算，通過汽輪機熱耗率的計算、汽輪機熱耗率的修正、鍋爐效率的計算、鍋爐熱效率的修正和機組發(fā)電煤耗的計算，最終獲得機組供電煤耗值；

污染物排放計算則由空氣過剩系數(shù)、煙氣污染物排放濃度、煙氣含濕量的測量和煙塵濃度這些參數(shù)來計算出二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮和煙塵的排放量數(shù)據(jù)；

步驟六：構(gòu)建機組供電煤耗和污染物排放的最優(yōu)計算模型；

基于步驟一中的新能源預測負荷數(shù)據(jù)和步驟五中的機組供電煤耗和污染物排放的數(shù)據(jù)，以電負荷為橫坐標，機組供電煤耗和污染物排放量為縱坐標作出不同負荷條件下機組的煤耗特性曲線和污染物排放曲線，再采用最小二乘法擬合曲線，獲得機組供電煤耗和污染物排放分別與電負荷的經(jīng)驗公式與模型；

在滿足社會用電量需求條件下，首先，構(gòu)建機組供電煤耗和電負荷的經(jīng)驗公式，求解出整體的機組平均供電煤耗；其次，構(gòu)建機組二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮和煙塵的整體排放量和電負荷的經(jīng)驗公式，求解整體污染物的排放量，并采用無量綱法處理機組供電煤耗和污染物排放量計算公式，對機組供電煤耗和污染物排放量設(shè)置對等的權(quán)重，最終構(gòu)建機組供電煤耗和污染物排放的最優(yōu)計算模型；

步驟七：制定最優(yōu)節(jié)能調(diào)度方案；

在步驟六的最優(yōu)計算模型基礎(chǔ)上，基于制定機組各種開機組合方式，計算出地區(qū)機組供電煤耗與污染物排放最優(yōu)的開機組合排序和電負荷分配方案，在滿足社會用電量需求和安全消納新能源的條件下，制定出地區(qū)機組供電煤耗與污染物排放最優(yōu)的機組深度調(diào)峰方案和最優(yōu)電負荷分配方案，以達到整體機組供電煤耗最優(yōu)和污染物排放最優(yōu)的效果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤電機組供電煤耗與污染物排放的優(yōu)化節(jié)能調(diào)度方法，其特征在于：在步驟二中，汽輪機側(cè)主要測點布置數(shù)據(jù)包括高壓缸進汽溫度、高壓缸排汽溫度、中壓缸進汽溫度、鍋爐給水溫度、一號高加出口溫度、二號高加進口溫度和除氧器進水溫度的數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤電機組供電煤耗與污染物排放的優(yōu)化節(jié)能調(diào)度方法，其特征在于：在步驟二中，污染物排放測量包括煙氣溫度、煙氣流速、 煙氣動壓、煙氣含濕量、煙氣含氧量、煙氣二氧化硫濃度、煙氣氮氧化物濃度和煙塵濃度數(shù)據(jù)。