一种燃气-蒸汽联合循环热电联产机组负荷分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种燃气

【技术实现步骤摘要】
一种燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组负荷分配方法


[0001]本专利技术属于燃气
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蒸汽联合循环发电
，特别涉及一种燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组负荷分配方法。

技术介绍

[0002]燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组技术发展较晚，主设备基本都被国外设备制造商垄断。制造商仅提供设计工况数据或ISO工况(大气压力1.013
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102kPa，环境温度15℃，空气相对湿度60％)数据，在实际运行时，由于外部环境温度、大气压力、湿度等气象条件的变化，机组通常在变工况下运行。仅参考设计工况数据和经验数据对区域机组负荷进行优化分配，其精度往往不高。此外，缺乏燃气轮机基础理论研究及相关试验数据，从物理机理上建立完整的系统模型存在一定的困难。随着天然气在能源结构中的占比逐步提升，已有大量在运行的燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组。
[0003]区域型燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组负荷优化分配系统，是根据电网调度中心下发的区域总负荷指令，以区域机组总经济效益最大即区域机组总气耗最低为研究目标，根据各单元机组的热力特性，在保障机组安全稳定运行的前提下，通过一定的策略对各单元机组承担的负荷进行优化分配。传统的负荷调度方式是通过调度电话或远程终端实现的，这种分配方式缺乏对单元机组实际情况的了解，负荷分配时没有考虑各单元机组的效率差异，无法做到最优化分配。

技术实现思路

[0004]由于传统的负荷调度方式是通过调度电话或远程终端实现的，这种分配方式缺乏对单元机组实际情况的了解，负荷分配时没有考虑各单元机组的效率差异，无法做到最优化分配。针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组负荷分配方法，推进电力市场化改革，科学、合理地分配每台单元机组的负荷，提升区域机组的运行水平及企业的经济效益，实现对区域型燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组负荷的优化分配。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组负荷分配方法，该以某区域型燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组为研究对象，以模块化、通用化和层次化为原则，根据区域机组负荷优化分配系统的需求分析；区域机组负荷优化分配系统是架构在AGC、SIS和DCS机组自动控制系统基础上的机组实时负荷分配策略系统，系统由机组模型仿真模块、气耗特性曲线模块和负荷优化分配模块这三个模块构成；该方法具体包括以下步骤：
[0007]1)接收实时负荷指令；
[0008]2)常规负荷分配；
[0009]3)单元机组数据存储；
[0010]4)单元机组数据提取与模型修正；
[0011]5)单元机组气耗特性曲线拟合；
[0012]6)区域机组负荷优化分配；
[0013]7)手动/自动控制模式；
[0014]8)负荷优化分配决策机制。
[0015]本专利技术进一步的改进在于，步骤1)中，通过AGC系统接收电网的负荷总指令，并将负荷指令发送给机组负荷优化分配系统的负荷优化分配模块，在负荷优化分配模块中将总负荷指令转换为可处理的数据。
[0016]本专利技术进一步的改进在于，步骤2)中，AGC系统根据电网总负荷指令对各单元机组的负荷进行分配，将各单元机组的负荷指令以4mA～20mA的模拟信号发送至DCS系统，DCS系统将负荷指令信号转换后发送至各单元机组，燃气轮机通过TCS系统控制负荷，汽轮机和余热锅炉通过DCS系统进行调节，从而实现对各单元机组负荷的实时控制。
[0017]本专利技术进一步的改进在于，步骤3)中，燃气轮机的运行数据存储于TCS的工程师站内，同时实时数据通过OPC协议传输至DCS系统，DCS系统再将包括燃气轮机和汽轮机机组在内的实时运行数据反馈至SIS系统。
[0018]本专利技术进一步的改进在于，步骤4)中，单元机组模型仿真模块通过标准接口方式从SIS的实时/历史数据库中读取修正单元机组模型所需的运行数据，将这些修正单元机组模型所需的运行数据转换成文档记录在Excel文件中；在单元机组模型基础上，通过Ebsilon软件的Excel文件接口读取这些数据，对所建立的单元机组模型进行更新，从而实现在实时工况下的单元机组模型修正；将实时工况下的部分负荷仿真数据通过Excel文件接口输出至Excel文件中，为后续气单元机组气耗特性曲线拟合做准备。
[0019]本专利技术进一步的改进在于，实时工况下的部分负荷仿真数据包括单元机组气耗、发电功率以及供热功率。
[0020]本专利技术进一步的改进在于，步骤5)中，单元机组气耗特性曲线拟合，单元机组气耗特性曲线拟合模块则是在修正的机组模型基础上，提取单元机组模型仿真模块中生成的仿真数据，在模块中运用最小二乘法，编写拟合程序对这些数据进行拟合，得到修正的单元机组气耗特性曲线，将特性曲线方程传送至区域机组负荷优化分配模块。
[0021]本专利技术进一步的改进在于，步骤6)中，区域机组负荷优化分配模块通过标准接口从AGC系统的数据库中读取电网调度下发的区域总负荷指令；根据修正的气耗特性曲线方程、区域机组负荷优化分配的目标函数以及单元机组负荷约束条件等建立的数学模型，调取MATLAB软件采用遗传算法对区域机组负荷分配进行优化，并将计算得到的优化方案以4～20mA的模拟信号回传至AGC系统，由AGC系统再将单元机组的负荷指令通过DCS系统下达给各单元机组，从而实现区域机组负荷优化分配的自动控制。
[0022]本专利技术进一步的改进在于，步骤7)中，在区域机组负荷优化分配系统中还设置了手动模式，即切断区域机组负荷优化分配系统对AGC系统的传输，运行操作人员能够在系统内看到优化后的方案，结合实时的运行情况加以判断决策，在AGC系统的本地手动模式中实现区域机组负荷的调节。
[0023]本专利技术进一步的改进在于，步骤8)中，负荷优化分配决策机制，为了避免单元机组在短时间内频繁的负荷变化，在区域机组负荷优化分配系统中还增加一个决策机制；首先，当单元机组完成一次加减负荷后，在区域机组负荷优化分配系统中设定一个最短的调度间
隔时间，以避免单元机组在短时间内反向变负荷；其次，设置热负荷调节的“灵敏度阈值”，即根据区域机组负荷优化分配系统计算出的优化分配方案与当前的负荷分配方案差别小于“灵敏度阈值”时，区域机组负荷优化分配系统不将优化分配方案传送至AGC系统。
[0024]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
[0025]现有的负荷调度方式是通过调度电话或远程终端实现的，这种分配方式缺乏对单元机组实际情况的了解，负荷分配时没有考虑各单元机组的效率差异，无法做到最优化分配。
[0026]本专利技术提出的一种燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组负荷分配方法，通过对区域型燃气
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组负荷分配方法，其特征在于，该以某区域型燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组为研究对象，以模块化、通用化和层次化为原则，根据区域机组负荷优化分配系统的需求分析；区域机组负荷优化分配系统是架构在AGC、SIS和DCS机组自动控制系统基础上的机组实时负荷分配策略系统，系统由机组模型仿真模块、气耗特性曲线模块和负荷优化分配模块这三个模块构成；该方法具体包括以下步骤：1)接收实时负荷指令；2)常规负荷分配；3)单元机组数据存储；4)单元机组数据提取与模型修正；5)单元机组气耗特性曲线拟合；6)区域机组负荷优化分配；7)手动/自动控制模式；8)负荷优化分配决策机制。2.根据权利要求1所述的一种燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组负荷分配方法，其特征在于，步骤1)中，通过AGC系统接收电网的负荷总指令，并将负荷指令发送给机组负荷优化分配系统的负荷优化分配模块，在负荷优化分配模块中将总负荷指令转换为可处理的数据。3.根据权利要求2所述的一种燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组负荷分配方法，其特征在于，步骤2)中，AGC系统根据电网总负荷指令对各单元机组的负荷进行分配，将各单元机组的负荷指令以4mA～20mA的模拟信号发送至DCS系统，DCS系统将负荷指令信号转换后发送至各单元机组，燃气轮机通过TCS系统控制负荷，汽轮机和余热锅炉通过DCS系统进行调节，从而实现对各单元机组负荷的实时控制。4.根据权利要求3所述的一种燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组负荷分配方法，其特征在于，步骤3)中，燃气轮机的运行数据存储于TCS的工程师站内，同时实时数据通过OPC协议传输至DCS系统，DCS系统再将包括燃气轮机和汽轮机机组在内的实时运行数据反馈至SIS系统。5.根据权利要求4所述的一种燃气
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蒸汽联合循环热电联产机组负荷分配方法，其特征在于，步骤4)中，单元机组模型仿真模块通过标准接口方式从SIS的实时/历史数据库中读取修正单元机组模型所需的运行数据，将这些修正单元机组模型所需的运行数据转换成文档记录在Excel文件中；在单元机组模型基础上，通过Ebsilon软件的Excel文件接口读取这些数据，对所建立的单元机组模型进行更新，从而实现在实时工况下的单元机组模型修正；将实时工况下的部分负荷仿真数据通过Excel文件接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑少雄，杨可，薛志恒，张朋飞，陈会勇，何欣欣，孙伟嘉，吴涛，孟勇，赵杰，王伟锋，赵永坚，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：