[發明專利]燃氣超臨界二氧化碳循環變負荷多目標優化方法及裝置

在審

• 申請號: 202211428168.3
• 申請日: 2022-11-15
• 公開（公告）號: CN115903492A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 曹越;李博;司風琪
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 郝雅潔

1.一種燃氣超臨界二氧化碳循環系統快速變負荷多目標優化方法，其特征在于，根據AGC指令對發電系統的燃氣透平、由所述燃氣透平余熱驅動的超臨界透平和跨臨界透平的負荷進行優化分配，包括：

接到當前AGC指令；

一次分配階段，根據當前AGC指令，以快速性和環保性為優化目標，對負荷進行一次分配，獲得各透平的第一設定負荷，并計算各透平達到各自第一設定負荷所需的時間，判斷達到各自第一設定負荷所需時間的最大值T_max，判斷T_max與相鄰兩次AGC指令之間接收周期T的大小，若T_max＞T,按照第一設定負荷對各透平負荷進行調節，若T_max＜T，進入二次分配階段；

二次分配階段，根據第一設定負荷，以經濟性和環保性為優化目標，對負荷進行二次分配，獲得各透平的第二設定負荷，按照第二設定負荷對各透平負荷進行調節。

2.根據權利要求1所述的燃氣超臨界二氧化碳循環系統快速變負荷多目標優化方法，其特征在于，所述以快速性和環保性為優化目標，對負荷進行一次分配，包括：

建立第一目標函數：

minT、minG分別用于描述負荷變動時間最小和污染物排放量最小；

其中，P_i,now、v_i分別為第i個透平的當前負荷和負荷變動速度，T_ideal代表理想狀態所需的負荷變動最短時間；

其中，α,β,γ為排放特性系數，P_i為第i個透平的設定負荷；

以當前負荷為初始解，使用灰狼算法求解第一目標函數，獲得同時滿足污染物排放最小和負荷變動時間最小的負荷值最優解第一設定負荷。

3.根據權利要2所述的燃氣超臨界二氧化碳循環系統快速變負荷多目標優化方法，其特征在于，理想狀態所需的負荷變動最短時間T_ideal定義為：

式中，P_D表示AGC指令的總負荷值。

4.根據權利要求2所述的燃氣超臨界二氧化碳循環系統快速變負荷多目標優化方法，其特征在于，所述以經濟性和環保性為優化目標，對負荷進行二次分配，包括：

建立第二目標函數：

minF、minG分別用于描述成本最小和污染物排放量最小；

其中，a_i,b_i,c_i為燃氣消耗變化特性系數；

其中，α,β,γ為排放特性系數，P_i為第i個透平的設定負荷；

以第一設定負荷為初始解，使用灰狼算法求解第二目標函數，獲得同時滿足成本最小和負荷變動時間最小的負荷值最優解作為第二設定負荷。

5.根據權利要4所述的燃氣超臨界二氧化碳循環系統快速變負荷多目標優化方法，其特征在于，所述第一目標函數和第二目標函數的約束條件為：

P_D為AGC指令的總負荷值；

P_i,min≤P_i≤P_i,max，P_i,min、P_i,max分別是第i個透平的負荷下限和負荷上限；

max(P_i,min,P_i,now-UR_i)≤P_i≤min(P_i,max,P_i,now+UR_i)，DR_i為第i個透平單位時間內的負荷變量。