[發(fā)明專利]一種光煤互補(bǔ)系統(tǒng)變工況的發(fā)電功率尋優(yōu)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010102027.7
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111306820B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴(yán)卉;種道彤;李昕;劉明;嚴(yán)俊杰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: F24S50/00
• 分類號: F24S50/00;F24S20/40;F22D5/26;F22B1/00;F03G6/06
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

本發(fā)明公開了一種光煤互補(bǔ)系統(tǒng)變工況的發(fā)電功率尋優(yōu)控制方法，以主蒸汽量不變條件下發(fā)電功率的最大化作為光煤互補(bǔ)系統(tǒng)變工況運(yùn)行控制的目標(biāo)，通過調(diào)整光煤互補(bǔ)回路的光煤流量分配比來調(diào)節(jié)太陽能集熱系統(tǒng)加熱的水流量，從而實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)；控制步驟包括讀取相關(guān)信息，計算太陽能集熱系統(tǒng)可加熱水流量的范圍和可運(yùn)行的光煤流量分配比范圍，在該范圍內(nèi)建立發(fā)電功率與光煤流量分配比的對應(yīng)關(guān)系，選擇發(fā)電功率最大對應(yīng)的光煤流量分配比，調(diào)節(jié)進(jìn)入太陽能集熱系統(tǒng)的加熱的水流量至優(yōu)化的水流量；本發(fā)明能靈活控制太陽能與燃煤發(fā)電的耦合，提高光煤互補(bǔ)系統(tǒng)變工況條件下的經(jīng)濟(jì)性；本發(fā)明操作簡單，易于實(shí)現(xiàn)，成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多能源互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行控制領(lǐng)域，具體涉及一種光煤互補(bǔ)系統(tǒng)變工況的發(fā)電功率尋優(yōu)控制方法。

背景技術(shù)

我國電力結(jié)構(gòu)長期以燃煤發(fā)電為主，所帶來的環(huán)境污染和資源短缺問題日益嚴(yán)重，仍使用傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。可再生能源的利用受到廣泛關(guān)注，太陽能作為可再生能源技術(shù)的首要發(fā)展方向之一已受到越來越多的重視。然而太陽能時變性強(qiáng)，我國電網(wǎng)靈活性不足，可能造成太陽能發(fā)電消納困難的問題。將太陽能與燃煤發(fā)電互補(bǔ)一方面可利用燃煤電站調(diào)整范圍大的優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)太陽能的不穩(wěn)定性和間性，節(jié)約單一太陽能熱發(fā)電的成本，另一方面可減少燃煤電站煤耗，節(jié)能減排。然而現(xiàn)有光煤互補(bǔ)系統(tǒng)大多存在控制困難的問題，多數(shù)控制方法未考慮如何在光照波動情況下仍然高效靈活運(yùn)行，順利消納可再生能源，且操作復(fù)雜，同時現(xiàn)有技術(shù)難以滿足光煤互補(bǔ)系統(tǒng)在電負(fù)荷要求變化的條件下的高效靈活運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種光煤互補(bǔ)系統(tǒng)變工況的發(fā)電功率尋優(yōu)控制方法，通過建立光煤互補(bǔ)系統(tǒng)變工況且不改變主蒸汽流量的條件下，光煤流量分配比與總發(fā)電功率的對應(yīng)關(guān)系，調(diào)節(jié)光煤流量分配比，控制進(jìn)入太陽能集熱系統(tǒng)的加熱的水流量，實(shí)現(xiàn)發(fā)電功率最大化的優(yōu)化控制目標(biāo)，提高光煤互補(bǔ)系統(tǒng)在變工況條件下的經(jīng)濟(jì)性和靈活性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種光煤互補(bǔ)系統(tǒng)變工況的發(fā)電功率尋優(yōu)控制方法，以發(fā)電功率最優(yōu)作為光煤互補(bǔ)系統(tǒng)變工況運(yùn)行的控制目標(biāo)，發(fā)電功率最優(yōu)是指保證光煤互補(bǔ)系統(tǒng)汽輪機(jī)的主蒸汽流量和溫度不變、再熱蒸汽溫度不變的情況下，通過調(diào)整光煤互補(bǔ)回路的光煤流量分配比來調(diào)節(jié)進(jìn)入太陽能集熱系統(tǒng)加熱的水流量，而能達(dá)到的汽輪機(jī)的最大輸出功率；

發(fā)電功率的計算方法是利用式(1)計算太陽能集熱系統(tǒng)加熱和高壓加熱器加熱的水混合后的比焓，再利用式(2)，結(jié)合熱力系統(tǒng)變工況計算方法，計算出發(fā)電功率；

h_w(i-1),in＝α_TCS×h_s,out+(1-α_TCS)h_wi,out (1)

式中，h_w(i-1),in是通過太陽能集熱系統(tǒng)加熱和高壓加熱器加熱的水混合后的比焓，i＝1,2,…,n，kJ/kg；n為光煤互補(bǔ)系統(tǒng)回?zé)峒訜崞鞯目倐€數(shù)，回?zé)峒訜崞饔筛邏褐恋蛪阂来尉幪枮?至n；α_TCS是光煤流量分配比；h_s,out是通過太陽能集熱系統(tǒng)加熱后的水的比焓，kJ/kg；h_wi,out是通過原有高壓加熱器加熱后的水的比焓，kJ/kg；