钢铁企业自备电厂多类型发电机组联合优化调度方法技术

一种钢铁企业自备电厂多类型发电机组联合优化调度的方法，属于钢铁企业能源优化调度技术领域。在构建机组能耗特性模型中考虑了燃料种类、煤气掺烧量对机组能耗的影响，在不同煤气掺烧下进行拟合，提高了模型的准确性与代表性；在构建优化调度模型中综合考虑了燃料价格、分时电价及富余煤气动态变化对于发电成本的影响，同时考虑了电力平衡约束、发电机组自身运行约束、外购电量约束、煤气供给约束和变负荷速率限制等各种约束条件，保证发电计划的可执行性。采用自适应粒子群算法进行对所述模型优化求解，能够很好解决自备电厂多机组发电调度具有髙维数、非凸、非线性、多约束的问题，实现了电力生产优化与外购的合理化，富余煤气充分利用，最大限度地降低供电成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁企业能源优化调度
，特别是提供了一种钢铁企业自备电 厂多类型发电机组联合优化调度的方法。
技术介绍
我国大、中型钢铁企业一般都建有自备电厂，作为钢铁企业煤气系统的主要缓冲 用户调节吸收富余煤气，并为企业提供电力，降低了用电成本，在节能、环保、提高经济效益 上都起到了良好的作用。充分发挥自备电厂的现有发电能力，来进行电力的生产和使用，既 可以降低对外部电网电能的依赖，又可以降低用电成本，同时对缓解当地电网用电紧张的 状况发挥着重大的作用。 从自备电厂来说，钢铁企业自备电厂发电是指通过利用钢铁生产过程中回收的二 次能源如高炉煤气（BFG)、焦炉煤气（C0G)、转炉煤气（LDG)以及外购一次能源（如动力 煤）以燃烧的形式来发电。钢铁企业的自备电站发电技术有：锅炉-汽轮机发电（简称为 BTG，其又分为燃煤锅炉发电、全烧煤气锅炉发电、掺烧煤气锅炉发电），燃气-蒸汽联合循 环发电（CCPP)，热电联产发电（CHP)。这些机组的燃料种类不同，缓冲煤气量不同，发电容 量不同，其经济负荷范围就很有可能不同，即使同一型号的机组，各自的经济效益本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢铁企业自备电厂多类型发电机组联合优化调度的方法，其特征在于，工艺步骤如下：步骤一，获取自备电厂各机组的如下特性参数：有功出力最大值、有功出力最小值、最大升负荷速度、最大降负荷速度、燃料消耗范围和煤气掺烧比例上限。步骤二，确定自备电厂机组在不同煤气掺烧比下的能耗模型。通过发电机组监控系统从数据库服务器中获取构建自备电厂各机组的能耗模型所需的历史运行数据，包括各机组的动力煤气耗量、副产煤气消耗量和有功出力数据。对上述数据进行预处理，将煤量或者高炉煤气量折合成为等热值的标煤量，获得机组在不同负荷不同燃料配比下的能耗数据组，并绘制能耗特性曲线。根据曲线的特点，以机组有功出力P和煤气掺烧量D为自变...

【技术特征摘要】
1. 一种钢铁企业自备电厂多类型发电机组联合优化调度的方法，其特征在于，工艺步 骤如下： 步骤一，获取自备电厂各机组的如下特性参数：有功出力最大值、有功出力最小值、最 大升负荷速度、最大降负荷速度、燃料消耗范围和煤气掺烧比例上限。 步骤二，确定自备电厂机组在不同煤气掺烧比下的能耗模型。 通过发电机组监控系统从数据库服务器中获取构建自备电厂各机组的能耗模型所需 的历史运行数据，包括各机组的动力煤气耗量、副产煤气消耗量和有功出力数据。 对上述数据进行预处理，将煤量或者高炉煤气量折合成为等热值的标煤量，获得机组 在不同负荷不同燃料配比下的能耗数据组，并绘制能耗特性曲线。 根据曲线的特点，以机组有功出力P和煤气掺烧量D为自变量，标准煤耗量B为因变 量，采用二次多项式曲线拟合的方法，来确定各机组的能耗模型，其模型表达式如下： 第i台纯燃煤发电机组：Bi = a^+biPi+Ci ; 第j台纯燃气发电机组：Bj = ajP/+bjPj+Cj ; 第 k 台气煤混烧发电机组：Bk = akPk2+bkPk+ Ck+ekDk2+fkDk+g kPkDk 其中，B表示机组的标煤耗，P为机组的有功出力，D分别为机组的煤气消耗量， a，b，c，e，f，g为机组能耗模型的特性参数，可通过参数辨识的方法（如最小二乘法）来确 定。 步骤三，设定整个优化调度周期所包含的时段数，获取机组优化调度计算所需的输入 数据：包括调度周期内企业电力负荷需求预测曲线、富余煤气供应曲线、生产和检修计划、 外购送电计划、机组的启停状态、可用状态、固定机组出力计划和可调整机组出力计划等数 据。 步骤四，以设定数量的时段内，以整个自备电厂供电成本最小为目标，建立钢铁企业自 备电厂多类型发电机组联合电优化调度模型。所述优化调度模型包括目标函数和约束条 件。 所述目标函数为：以全周期内总供电成本最小为目标函数，具体包括燃料费用、副产煤 气的放散惩罚费用、机组运行维护费用、外购电费用及外送电收益。式中，T为一个调度周期内所包含的时段数目，Ne表示自备电厂机组的数目，Ng表示副 产煤气的数目，Cg表示副产煤气g的价格，表示机组i在t时段副产煤气g的消耗量， Ccm1表示外购燃料煤的价格，表示机组i在t时段燃料煤的消耗量，Csu表示第i发电 机的制造费用（包括设备折旧、维修费用，人工薪酬等，与机组有功出力大小成正比关系）， Pu表示机组i在t时段的有功出力，CMl，g表示副产煤气g的放散惩罚价格，Rg， t表示副产 煤气g在t时段的放散量，Pw，t表示企业电网在t时段的关口交换功率，C b，t为t时段的外 购电价，δt为〇, 1量表征有无外供电，Cs，t为t时段的外送电价。 所述约束条件包括：机组能耗模型、电力平衡约束、机组容量约束、机...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾玉娇，贾天云，徐化岩，赵博，马湧，刘庆贺，
申请(专利权)人：冶金自动化研究设计院，
类型：发明
国别省市：北京;11