深调工况火电涉网性能多层级评价体系构建的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了深调工况火电涉网性能多层级评价体系构建的方法及装置，涉及电的计算分析技术领域；方法包括建立获得控制系统的融合模型；基于融合模型，获得涉网性能指标信息和相关的参数信息；基于层级评价指标构建获得多层级评价指标集；获得预处理后的多层级评价指标集；构建获得深调工况火电机组涉网性能多层级评价体系；装置包括获得融合模型模块

【技术实现步骤摘要】
深调工况火电涉网性能多层级评价体系构建的方法及装置


[0001]本专利技术涉及电的计算分析
，尤其涉及一种深调工况火电涉网性能多层级评价体系构建的方法及装置
。

技术介绍

[0002]撰写人检索，检索式为
(TACD
＝
(
深调
AND
火电
AND
评价
))
，获得较为接近的现有技术方案如下
。
[0003]授权公告号为
CN112087002B
，名称为一种适用于两级调峰市场的火电机组调峰贡献量评估方法
。
获取省间中标并网火电机组在时段
t
省间调峰市场的中标量，计算省网并网火电机组平均负荷率；计算省网参与调峰的并网各火电机组平均负荷率，计算省网参与调峰的并网各火电机组调峰贡献量，确定省网中标火电机组；确定省网中标的并网火电机组在时段
t
的调峰收益费用；确定省网未中标并网火电机组在时段
t
的分摊费用，新能源场站在时段
t
的分摊费用
。
一种适用于两级调峰市场的火电机组调峰贡献量评估方法，能够不断激励火电机组降低调峰成本提高调峰能力，消除了火电机组的避险套利空间，避免了传统深调峰评估方法中调峰费用过大分摊成员过少导致费用无法分摊的局面
。
[0004]申请公布号为
CN113987934A
，名称为基于模糊分析的多机组多模式供热电厂运行综合评价方法/>。
包括：步骤
S1、
设置供热机组参与深度调峰协同运行时的多供热模式组合方案；步骤
S2、
构建机组多模式深度调峰的数字孪生模型；步骤
S3、
建立至少包括经济性评价指标
、
环保性评价指标和多维度约束条件的供热机组多模式深度调峰评价模型；步骤
S4、
构建各评价指标之间的判断矩阵
、
确定各评价指标对机组调峰的权重向量和建立各个多供热模式组合方案与各评价指标之间的模糊决策矩阵；步骤
S5、
采用模糊决策算法对权重向量和模糊决策矩阵进行模糊计算
。
对不同供热模式组合方案的机组进行评价，实现机组改造技术组合方案的优化，实现调峰热电厂的厂级智能定量化运行调度决策
。
[0005]结合上述两篇专利文献和现有的技术方案，专利技术人分析现有技术方案如下
。
[0006]随着双碳目标的提出，风电
、
水电
、
光伏等新能源装机容量持续增加，火电由主体性电源逐步向辅助服务型电源转变
。
由于新能源发电具有波动性和不确定性，为了维持电力系统的稳定性，这就要求相对稳定的火电机组具有深度调峰的能力
。
深度调峰就是受电网负荷峰谷差较大影响而导致各发电厂降出力
、
发电机组超过基本调峰范围进行调峰的一种运行方式；深度调峰的负荷范围超过该电厂锅炉最低稳燃负荷，一般深度调峰的负荷率为
20
％
。
[0007]为保证发电机组并网后的安全稳定运行，相关电力机构和企业对所辖发电机组的并网运行作出了相应的管理规定，然而，现阶段对影响火电机组深度调峰运行安全裕度和涉网性能关键设备及参数尚不明确，且对火电机组深度调峰运行状态下涉网性能指标缺乏统一要求，无法对深调复杂工况下的火电机组提供全面的评估
。
[0008]现有技术问题及思考：
[0009]如何解决无法对深调复杂工况下的火电机组提供全面评估的技术问题
。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供一种深调工况火电涉网性能多层级评价体系构建的方法及装置，解决无法对深调复杂工况下的火电机组提供全面评估的技术问题
。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案在于如下方面：
[0012]一种深调工况火电涉网性能多层级评价体系构建的方法包括如下步骤，
S1
在深度调峰低负荷范围内，建立获得影响火电机组深度调峰运行安全裕度和涉网性能的控制系统的融合模型；
S2
基于融合模型，分析影响深度调峰性能的控制系统参数及作用强度，获得参数的影响规律，获得涉网性能指标信息和相关的参数信息；
S3
结合层级控制系统的逻辑关系
、
性能指标和参数作用机制，选择获得每一层级评价指标，基于每一层级评价指标构建获得多层级评价指标集；
S4
对多层级评价指标集进行预处理，获得预处理后的多层级评价指标集；
S5
根据预处理后的多层级评价指标集，构建获得深调工况火电机组涉网性能多层级评价体系
。
[0013]进一步的技术方案在于：步骤
S1
中，融合模型包括机理模型和数据模型
。
[0014]进一步的技术方案在于：步骤
S1
中，构建影响火电机组深度调峰运行安全裕度和涉网性能的控制系统的机理模型具体为：利用深度调峰火电机组现场试验数据中的每一热力参数
、
控制系统参数，在
Dymola
软件上建立准确的深度调峰火电机组的机理模型，机理模型由汽轮机本体
、
锅炉本体和控制系统构成；控制系统至少包括锅炉主蒸汽温度控制系统
、
锅炉再热蒸汽温度控制系统
、
凝汽器水位控制系统
、
除氧器水位控制系统
、
每一高压加热器水位控制系统
、
每一低压加热器水位控制系统
、
每一阀门控制系统
、
给煤控制系统
、
给水控制系统和风量控制系统
。
[0015]进一步的技术方案在于：步骤
S1
中，构建影响火电机组深度调峰运行安全裕度和涉网性能的控制系统的数据模型包括：
[0016]S01、
将深度调峰火电机组现场试验数据进行整理，去除缺失值，对数据集进行标准化处理，使数据符合正态分布，并将试验数据中的输入数据结构调整为三维，输出数据结构调整为二维；
[0017]S02、
分别构建锅炉燃烧系统
、
汽轮机调速系统
、
再热系统
、
汽轮机系统和机组冷端系统五个子控制系统模块，并输入试验数据进行训练，根据预测时长以及预测目标将目标数据在时序上进行移动；
[0018]S03、
结合锅炉燃烧系统
、
汽轮机调速系统
、
再热系统
、
汽轮机系统和机组冷端系统五个子系统模块，组合得到影响火电机组深度调峰运行安全裕度和涉网性能的控制系统的数据模型
。
[0019]进一步的技术方案在于：所述层级评价指标包括子控制系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种深调工况火电涉网性能多层级评价体系构建的方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1
在深度调峰低负荷范围内，建立获得影响火电机组深度调峰运行安全裕度和涉网性能的控制系统的融合模型；
S2
基于融合模型，分析影响深度调峰性能的控制系统参数及作用强度，获得参数的影响规律，获得涉网性能指标信息和相关的参数信息；
S3
结合层级控制系统的逻辑关系
、
性能指标和参数作用机制，选择获得每一层级评价指标，基于每一层级评价指标构建获得多层级评价指标集；
S4
对多层级评价指标集进行预处理，获得预处理后的多层级评价指标集；
S5
根据预处理后的多层级评价指标集，构建获得深调工况火电机组涉网性能多层级评价体系
。2.
根据权利要求1所述的深调工况火电涉网性能多层级评价体系构建的方法，其特征在于：步骤
S1
中，融合模型包括机理模型和数据模型
。3.
根据权利要求2所述的深调工况火电涉网性能多层级评价体系构建的方法，其特征在于：步骤
S1
中，构建影响火电机组深度调峰运行安全裕度和涉网性能的控制系统的机理模型具体为：利用深度调峰火电机组现场试验数据中的每一热力参数
、
控制系统参数，在
Dymola
软件上建立准确的深度调峰火电机组的机理模型，机理模型由汽轮机本体
、
锅炉本体和控制系统构成；控制系统至少包括锅炉主蒸汽温度控制系统
、
锅炉再热蒸汽温度控制系统
、
凝汽器水位控制系统
、
除氧器水位控制系统
、
每一高压加热器水位控制系统
、
每一低压加热器水位控制系统
、
每一阀门控制系统
、
给煤控制系统
、
给水控制系统和风量控制系统
。4.
根据权利要求2所述的深调工况火电涉网性能多层级评价体系构建的方法，其特征在于：步骤
S1
中，构建影响火电机组深度调峰运行安全裕度和涉网性能的控制系统的数据模型包括：
S01、
将深度调峰火电机组现场试验数据进行整理，去除缺失值，对数据集进行标准化处理，使数据符合正态分布，并将试验数据中的输入数据结构调整为三维，输出数据结构调整为二维；
S02、
分别构建锅炉燃烧系统
、
汽轮机调速系统
、
再热系统
、
汽轮机系统和机组冷端系统五个子控制系统模块，并输入试验数据进行训练，根据预测时长以及预测目标将目标数据在时序上进行移动；
S03、
结合锅炉燃烧系统
、
汽轮机调速系统
、
再热系统
、
汽轮机系统和机组冷端系统五个子系统模块，组合得到影响火电机组深度调峰运行安全裕度和涉网性能的控制系统的数据模型
。5.
根据权利要求1所述的深调工况火电涉网性能多层级评价体系构建的方法，其特征在于：所述层级评价指标包括子控制系统级评价指标
、
机组级评价指标和电网级评价指标
。6.
根据权利要求5所述的深调工况火电涉网性能多层级评价体系构建的方法，其特征在于：所述的子控制系统级评价指标包括稳态误差
、
上升时间
、
峰值时间
、
超调量和调节时间；所述的机组级评价指标包括一次调频性能评价指标和
AGC
性能评价指标；所述的电网级评价指标包括深度调峰出力等级
、
响应时间
、
进相能力
、
一次调频性能和
AGC
性能；所述深度调峰出力等级，采用如下评价方法：深度调峰出力包括调峰深度分档
、
出力等级和最低技术出力范围，调峰深度分档包括第一档
、
第二档和第三档，第一档的出力等级为
40
％
P
e
，第一档的技术出力范围为
40
％
P
e
≥P
＞
35
％
P
e
；第二档的出力等级为
35
％
P
e
，第二档的技术出力范围为
35
％
P
e
≥P
＞
30
％
P
e
；第三档的出力等级为
30
％
P
e
，第三档的技术出力范围为
30
％
P
e
≥P
，其中，
P
e
表示机组额定出力；
P
表示机组出力；所述一次调频性能，采用如下评价方法：一次调频性能包括一次调频性能分档
、
一次调频等级和一次调频指数范围，一次调频性能分档包括第一档和第二档，第一档的一次调频等级
Δ
P
15
％
/
Δ
P
30
％
/
Δ
P
45
％
，相应为
0.2/0.3/0.35
，第一档的一次调频指数范围相应为
0.4
＞
Δ
P
15
％
≥0.2
，
0.6
＞
Δ
P
30
％
≥0.3
，
0.7
＞
Δ
P
45
％
≥0.35
；第二档的一次调频等级
Δ
P
15
％
/
Δ
P
30
％
/
Δ
P
45
％
，相应为
0.4/0.6/0.7
，第二档的一次调频指数范围相应为
Δ
P
15
％
≥0.4
，
Δ
P
30
％
≥0.6
，
Δ
P
45
％
≥0.7
；其中，
Δ
P
15
％
表示
15
秒出力响应指数；
Δ
P
30
％
表示
30
秒出力响应指数；
Δ
P
45
％
表示
45
秒出力响应指数；所述
AGC
性能，采用如下评价方法：
AGC
性能包括
AGC
性能分档
、AGC
等级和调节范围，
AGC
性能分档包括
AGC
第一档和
AGC
第二档，
AGC
第一档的
AGC
等级为
0.5
，
AGC
第一档的调节范围为
1.0
＞
Δ
P
e
≥0.5
，单位为％
P
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝晓光，杨春来，冯福媛，陈衡，金飞，王辉，潘君炜，赵志军，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网河北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：