燃气涡轮机调配优化系统及方法及非暂态计算机可读介质技术方案

本发明专利技术公开一种燃气涡轮机调配优化系统及方法及非暂态计算机可读介质。所述调配优化系统利用环境和市场预测数据以及资产性能和零部件寿命模型为燃气涡轮机或其他发电装置资产生成既满足零部件寿命约束又使利润大体最大化的建议操作时间表。所述系统生成操作曲线，所述操作曲线使维护间隔或其他操作范围内的最佳峰值动火操作机会与最佳冷部分负载机会达到平衡。在所述资产的实时操作期间，所述优化系统可以基于实际市场、环境和操作数据来更新所述操作时间表。所述系统提供信息，所述信息可帮助操作员确定以最佳盈利而不违反目标寿命约束的方式对所述资产进行冷部分负载或峰值动火操作的适当条件。

【技术实现步骤摘要】
燃气涡轮机调配优化系统及方法及非暂态计算机可读介质
本说明书中公开的主题大体上涉及动力装置操作，并且更确切地说，涉及发电装置资产的长期、日前和实时操作规划，且涉及燃气涡轮机调配优化系统(dispatchoptimizationsystem)及方法及非暂态计算机可读介质。
技术介绍
许多动力装置采用燃气涡轮机作为动力源，以满足用户整体电力需求的至少一部分。为确保长期健康操作，装置设施所有者通常定期对他们的装置资产进行维护或和检修。燃气涡轮机的维护间隔(Maintenanceintervals)通常以因数化动火小时数(factoredfiredhours)来定义，因此，如果一组燃气涡轮机自上一次维护作业以来已经运行了预定因数化动火小时数(例如，32,000个因数化动火小时)，则安排对该组燃气涡轮机行维护。维护间隔通常基于燃气涡轮机的预期零部件寿命消耗来定义。在高峰需求期间，装置操作员有时会使燃气涡轮机以高于其基本容量(basecapacity)的峰值动火(peak-fire)操作。高于其基本容量的峰值动火燃气涡轮机在需要时可产生额外功率输出(或电力输出)，但代价是零部件寿命消耗更快。如果燃气涡轮机经常在维护间隔(或维护寿命)内峰值动火，则零部件寿命消耗增加可能导致维护间隔缩短。因此，需要停下维护计划，并且可能产生额外的客户检修协议费用。考虑到由于对燃气涡轮机进行更频繁检修而产生的这些额外维护成本，可能导致装置资产所有者以比必要程度更保守的频率采用峰值动火，因而可能导致错失收入机会。燃气涡轮机的上述操作缺陷仅旨在对现有技术中的一些问题进行概述，并不意图穷举。阅读以下详细说明之后，将更显然地了解现有技术中的其他问题以及本说明书中所述多个非限制性实施例中的一部分实施例的相应益处。
技术实现思路
下文提供本公开主题的简要概述，以提供对多个实施例的一些方面的基本理解。本概述不是对多个实施例的广泛概述。它既不旨在确定各个实施例的关键或重要要素，也不旨在描绘各个实施例的范围。它的唯一目的是以精简形式提供本专利技术的一些概念，作为下文提供的更详细描述的前序。一个或多个实施例提供一种方法，所述包括：通过包括至少一个处理器的系统接收一个或多个发电资产的操作曲线(operatingprofile)数据，所述操作曲线数据限定在寿命周期的相应时间单元中的一个或多个操作变量的值；基于所述一个或多个发电资产的所述操作曲线数据以及零部件寿命模型数据，通过所述系统并且针对与第一操作模式相对应的所述寿命周期的所述相应时间单元(timeunits)中的第一子集，确定相对于所述目标寿命零部件寿命贷记量(anamountofparts-lifecreditedrelativetothetargetlife)，所述第一操作模式相对于目标寿命生成零部件寿命贷记(parts-lifecredit)；基于所述操作曲线数据和所述零部件寿命模型数据(parts-lifemodeldata)，通过所述系统并且针对与第二操作模式相对应的所述寿命周期的所述相应时间单元中的第二子集确定相对于所述目标寿命零部件寿命消耗量，第二操作模式相对于所述目标寿命消耗所述零部件寿命贷记；通过所述系统，基于所述零部件寿命贷记量与所述零部件寿命消耗量之间的净值确定在所述寿命周期中的当前时间的零部件寿命库存量；通过所述系统将所述零部件寿命库存量(amountofbankedparts-life)转换成能够由所述第二操作模式在所述寿命周期中生成、而不违反(withoutviolating)所述目标寿命的可用功率输出量；以及通过所述系统将所述可用功率输出量呈现在界面显示上。所述的方法进一步包括：通过所述系统确定寿命价格值(priceoflifevalue)，所述寿命价格值表示所述一个或多个发电资产的每单位零部件寿命库存的成本，其中所述寿命价格值是非矢量值(non-vectorvalue)或矢量值(vectorvalue)中的一者；通过所述系统，基于所述寿命价格值确定出售所述可用电力输出将产生利润的最低电价(minimumelectricityprice)；以及通过所述系统将所述最低电价呈现在所述界面显示器或其他界面显示器上。所述的方法进一步包括：通过所述系统，基于所述最低电价和预测电价数据确定所述寿命周期中建议采用所述第二操作模式的一个或多个时间单元；以及通过所述系统将建议采用所述第二操作模式的所述一个或多个时间单元呈现在所述界面显示器或其他界面显示器上。所述的方法进一步包括通过所述系统在所述界面显示器或其他界面显示器上绘制所述可用电力输出量随时间推移的累计值。所述的方法进一步包括：通过所述系统确定寿命价格值，所述寿命价格值表示所述一个或多个发电资产的每单位零部件寿命库存的成本；通过所述系统，基于所述寿命价格值、预测电价数据、预测燃料价格数据、对所述一个或多个发电资产的燃料消耗进行建模的性能模型数据以及对所述一个或多个发电资产的零部件寿命消耗进行建模的零部件寿命模型数据，识别所述寿命周期中建议采用所述第一操作模式的一个或多个时间单元；以及通过所述系统将建议采用所述第一操作模式的所述一个或多个时间单元呈现在所述界面显示器或其他界面显示器上。其中，识别建议采用所述第一操作模式的所述一个或多个时间单元包括针对所述寿命周期的相应时间单元，确定最大化或大体上最大化以下项的所述一个或多个发电资产的操作温度T：电价*MW–燃料价格*FuelUsed(MW,T,Amb)–λ*FHH_消耗(MW,T,Amb)；其中电价是所述时间单元的预测的或实际的电力价格，MW是所述时间单元的预测的或实际的电力输出值，燃料价格是所述时间单元的预测的或实际的燃料价格，Amb是所述时间单元的一个或多个环境条件的一个或多个值，FuelUsed(MW,T,Amb)是所述时间单元的预测燃料消耗量，是MW、T和Amb的函数，λ是所述寿命价格值，以及FHH_消耗(MW,T,Amb)是所述时间单元的预测零部件寿命产生量或消耗量，是MW、T和Amb的函数。所述的方法进一步包括通过所述系统，依据针对所述相应时间单元确定的所述操作温度T的值来控制所述一个或多个发电资产的操作。所述的方法进一步包括：通过所述系统，基于所述一个或多个装置资产在所述寿命周期的过去时间单元的历史操作数据、所述寿命周期的剩余时间单元的预测电价数据和燃气成本数据，以及所述寿命周期的所述剩余时间单元的预测环境数据来定期更新所述寿命价格值，以得到更新的寿命价格值；以及通过所述系统并且针对所述相应时间单元，基于所述更新的寿命价格值在所述寿命周期的一天中多次更新所述操作温度T。其中，接收所述操作曲线数据包括：通过所述系统选择寿命价格值，所述寿命价格值表示所述一个或多个发电资产的每单位零部件寿命库存的成本；通过所述系统并且针对所述寿命周期的相应时间单元，基于所述寿命价格值确定使利润值最大化或大体最大化的所述一个或多个操作变量(operatingvariables)的临时值(provisionalvalues)，其中所述一个或多个操作变量包括电力输出或操作温度中的至少一者；通过系统，基于所述一个或多个操作变量的所述临时值确定在所述一个或多个发电资产的所述寿命周期中的预计零部件寿命本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调配优化方法，包括：通过包括至少一个处理器的系统接收一个或多个发电资产的操作曲线数据，所述操作曲线数据限定寿命周期的相应时间单元的一个或多个操作变量的值；通过所述系统并且针对所述寿命周期相应时间单元中与第一操作模式相对应的第一子集，基于所述一个或多个发电资产的所述操作曲线数据和零部件寿命模型数据确定相对于所述目标寿命的零部件寿命贷记量，所述第一操作模式生成相对于目标寿命的零部件寿命贷记；通过所述系统并且针对所述寿命周期的所述相应时间单元中与第二操作模式相对应的第二子集，基于所述操作曲线数据和所述零部件寿命模型数据确定相对于所述目标寿命的零部件寿命消耗量，所述第二操作模式消耗相对于所述目标寿命的所述零部件寿命贷记；通过所述系统，基于所述零部件寿命贷记量与所述零部件寿命消耗量之间的净值确定所述寿命周期当前时间的零部件寿命库存量；通过所述系统将所述零部件寿命库存量转换成能够由所述第二操作模式在所述寿命周期中生成、而不违反所述目标寿命的可用电力输出量；以及通过所述系统将所述可用功率输出量呈现在界面显示器上。

【技术特征摘要】
2017.03.31 US 15/4761241.一种调配优化方法，包括：通过包括至少一个处理器的系统接收一个或多个发电资产的操作曲线数据，所述操作曲线数据限定寿命周期的相应时间单元的一个或多个操作变量的值；通过所述系统并且针对所述寿命周期相应时间单元中与第一操作模式相对应的第一子集，基于所述一个或多个发电资产的所述操作曲线数据和零部件寿命模型数据确定相对于所述目标寿命的零部件寿命贷记量，所述第一操作模式生成相对于目标寿命的零部件寿命贷记；通过所述系统并且针对所述寿命周期的所述相应时间单元中与第二操作模式相对应的第二子集，基于所述操作曲线数据和所述零部件寿命模型数据确定相对于所述目标寿命的零部件寿命消耗量，所述第二操作模式消耗相对于所述目标寿命的所述零部件寿命贷记；通过所述系统，基于所述零部件寿命贷记量与所述零部件寿命消耗量之间的净值确定所述寿命周期当前时间的零部件寿命库存量；通过所述系统将所述零部件寿命库存量转换成能够由所述第二操作模式在所述寿命周期中生成、而不违反所述目标寿命的可用电力输出量；以及通过所述系统将所述可用功率输出量呈现在界面显示器上。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：通过所述系统确定寿命价格值，所述寿命价格值表示所述一个或多个发电资产的每单位零部件寿命库存的成本，其中所述寿命价格值是非矢量值或矢量值中的一者；通过所述系统，基于所述寿命价格值确定出售所述可用电力输出将产生利润的最低电价；以及通过所述系统将所述最低电价呈现在所述界面显示器或其他界面显示器上。3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：通过所述系统，基于所述最低电价和预测电价数据确定所述寿命周期中建议采用所述第二操作模式的一个或多个时间单元；以及通过所述系统将建议采用所述第二操作模式的所述一个或多个时间单元呈现在所述界面显示器或其他界面显示器上。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过所述系统在所述界面显示器或其他界面显示器上绘制所述可用功率输出量随时间推移的累计值。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：通过所述系统确定寿命价格值，所述寿命价格值表示所述一个或多个发电资产的每单位零部件寿命库存的成本；通过所述系统，基于所述寿命价格值、预测电价数据、预测燃料价格数据、对所述一个或多个发电资产的燃料消耗进行建模的性能模型数据以及对所述一个或多个发电资产的零部件寿命消耗进行建模的零部件寿命模型数据，识别所述寿命周期中建议采用所述第一操作模式的一个或多个时间单元；以及通过所述系统将建议采用所述第一操作模式的所述一个或多个时间单元呈现在所述界面显示器或其他界面显示器上。6.根据权利要求5所述的方法，其中识别建议采用所述第一操作模式的所述一个或多个时间单元包括针对所述寿命周期的相应时间单元，确定最大化或大体上最大化以下项的所述一个或多个发电资产的操作温度T：电价*MW–燃料价格*FuelUsed(MW,T,Amb)–λ*FHH_消耗(MW,T,Amb)；其中电价是所述时间单元的预测的或实际的电力价格，MW是所述时间单元的预测的或实际的功率输出值，燃料价格是所述时间单元的预测的或实际的燃料价格，Amb是所述时间单元的一个或多个环境条件的一个或多个值，FuelUsed(MW,T,Amb)是所述时间单元的预测燃料消耗量，是MW、T和Amb的函数，λ是所述寿命价格值，以及FHH_消耗(MW,T,Amb)是所述时间单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：A梅农，SRR维图库里，O安努比，J约翰，MG林登穆思，A库马，师瑞杰，J萨彻尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US