一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理方法，包括获取电厂当前燃煤存量以及煤质特征，采集待购入燃煤的煤质信息及其煤质特性表征向量；确定燃煤采购量以及燃煤消耗量；确定电厂当前燃煤规划时间内的配煤边界条件和/或燃煤库存条件；建立燃煤采购目标函数，根据当前燃煤规划时间内电厂的配煤边界信息和/或采购库存信息，获取目标函数的最优解以获取库存燃煤采购计划。本发明专利技术还公开了一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理系统。本发明专利技术技术方案针对目前电厂燃煤库存的质与量之间需要进行有效平衡的情况，通过对燃煤电厂的库存煤量进行动态的规划，能够在一定的经济约束条件下，在保证电厂煤量质与量的同时，保证电厂的正常运转。

Inventory Management System and Method of Coal-fired Power Plant Based on Supply-Demand Relationship

【技术实现步骤摘要】
一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理系统及方法
本专利技术属于燃煤电厂库存管理领域，具体涉及一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理系统及方法。
技术介绍
中国是能源结构以煤炭为主的国家，煤炭生产和消费均位居世界第一。而在全国煤炭消费中，50％以上的煤炭被用于电力生产。对于燃煤电厂来说，为了保障电力生产的安全性和连续性，防止“缺煤断电”，一般需要保有一定的库存煤量。但因为煤炭市场的环境因素，燃煤电厂一般进行多点购煤，使得实际燃用的煤种多样化。另外，许多燃煤电厂为了降低燃料成本，提高经济效益，会偏离设计煤种购入低质低价煤种。在实际配煤掺烧过程中，可能出现燃烧效果变差，运行稳定性下降，低负荷调峰困难，锅炉热效率降低，出现结渣和过热器超温，脱硫系统不适应，污染排放超标等问题。可以说，燃煤电厂库存煤的数量和质量对整个发电过程来说都是重要影响指标。当前电厂的存煤管理表明，煤炭库存管理的优劣指标，不仅与“量”有关，也与“质”相关，即库存煤质结构应该在库存管理中得到充分的体现。存煤结构的不同必定会影响到后续机组的运行，煤场库存结构在煤场管理中应得到更多的重视。而当今燃煤电站的库存管理中，大多以量为主，并为涉及到深层次的质——库存结构。因此，本领域亟需开发一种高效且实用的库存优化管理系统，对以煤炭为主要发电原材料的电厂的库存煤炭量进行管理。因此，电厂一方面需要为了电力的持续供应而保有一定量的库存，另一方面也需要考虑到燃煤采购的经济效益。出于自身经济性的考虑，电厂在保障库存情况下尽量购入低价煤；但另一方面，又需要对所购煤种的煤质特性做评估，以保证电厂正常的发电需求。一般来说，当两者发生冲突时，应优先满足锅炉对煤质的要求，防止配煤掺烧中，特别是煤质特性相差较大的低质煤掺烧后对锅炉燃烧的不利影响，即优先保证发电质量。但是存煤量的多少，也会直接影响到电厂电力输出的稳定性和可持续性。所以电厂在根据经济性前提确定采购的煤种，保证煤场库存量同时，还需要保证库存的煤质结构，这就对电厂库存优化的进一步提高了要求。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理系统及方法，至少可以部分解决上述问题。本专利技术技术方案针对目前电厂燃煤库存的质与量之间需要进行有效平衡的情况，通过对燃煤电厂的库存煤量进行动态的规划，能够在一定的经济约束条件下，在保证电厂煤量质与量的同时，保证电厂的正常运转。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理方法，其特征在于，包括S1获取电厂当前燃煤存量以及煤质特征，采集待购入燃煤的煤质信息，获取各个煤种的煤质特性表征向量；S2根据电厂的燃煤规划时间确定燃煤采购量，以及该时间段内的燃煤消耗量；S3根据当前燃煤存量以及煤质特征、燃煤消耗量以及待采购煤种的煤质特征表征向量可采购量，确定电厂当前燃煤规划时间内的配煤边界条件和/或燃煤库存条件；S4建立燃煤采购目标函数，根据当前燃煤规划时间内电厂的配煤边界信息和/或采购库存信息，获取目标函数的最优解以获取库存燃煤采购计划。作为本专利技术技术方案的一个优选，步骤S1包括，S11获取电厂当前库存的燃煤种类信息，以及每种燃煤对应的煤质特性表征向量；S12计算燃煤存储总量，以及燃煤平均煤质特征表征向量；S13确定可购入的燃煤种类，及其对应的煤质特征表征向量。作为本专利技术技术方案的一个优选，步骤S3包括，S31根据电厂当前燃煤存量以及煤质特征、待采购的煤质特征表征向量、燃煤采购量和燃煤消耗量，获取电厂库存燃煤的平均煤质特征表征函数；S32根据电厂当前燃煤存量、燃煤采购量和燃煤消耗量，获取电厂库存燃煤的燃煤库存函数；S33利用电厂的配煤边界条件和/或燃煤库存条件，确定平均煤质特征表征函数和/或燃煤库存函数的取值范围，从而确定燃煤采购目标函数的约束条件。作为本专利技术技术方案的一个优选，步骤S4包括，S41建立燃煤采购目标函数，并根据电厂的配煤边界条件和/或燃煤库存条件确定所述燃煤采购目标函数的定义域；S42通过对燃煤采购目标函数进行分析，在定义域内获取至少一个电厂最佳燃煤采购方案；S43对所述电厂最佳燃煤采购方案进行误差修正，电厂依据修正后的燃煤采购方案执行燃煤采购计划。按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理系统，其特征在于，包括信息采集模块，用于获取电厂当前燃煤存量以及煤质特征，采集待购入燃煤的煤质信息，获取各个煤种的煤质特性表征向量；库存变量模块，用于根据电厂的燃煤规划时间确定燃煤采购量，以及该时间段内的燃煤消耗量；边界条件模块，用于根据当前燃煤存量以及煤质特征、燃煤消耗量以及待采购煤种的煤质特征表征向量可采购量，确定电厂当前燃煤规划时间内的配煤边界条件和/或燃煤库存条件；库存管理模块，用于建立燃煤采购目标函数，根据当前燃煤规划时间内电厂的配煤边界信息和/或采购库存信息，获取目标函数的最优解以获取库存燃煤采购计划。作为本专利技术技术方案的一个优选，信息采集模块包括，信息模块，用于获取电厂当前库存的燃煤种类信息，以及每种燃煤对应的煤质特性表征向量；存量模块，用于计算燃煤存储总量，以及燃煤平均煤质特征表征向量；采购模块，用于确定可购入的燃煤种类，及其对应的煤质特征表征向量。作为本专利技术技术方案的一个优选，边界条件模块包括，表征模块，用于根据电厂当前燃煤存量以及煤质特征、待采购的煤质特征表征向量、燃煤采购量和燃煤消耗量，获取电厂库存燃煤的平均煤质特征表征函数；库存模块，用于根据电厂当前燃煤存量、燃煤采购量和燃煤消耗量，获取电厂库存燃煤的燃煤库存函数；约束模块，用于利用电厂的配煤边界条件和/或燃煤库存条件，确定平均煤质特征表征函数和/或燃煤库存函数的取值范围，从而确定燃煤采购目标函数的约束条件。作为本专利技术技术方案的一个优选，库存管理模块包括，目标函数模块，用于建立燃煤采购目标函数，并根据电厂的配煤边界条件和/或燃煤库存条件确定所述燃煤采购目标函数的定义域；分析模块，用于通过对燃煤采购目标函数进行分析，在定义域内获取至少一个电厂最佳燃煤采购方案；修正模块，用于对所述电厂最佳燃煤采购方案进行误差修正，电厂依据修正后的燃煤采购方案执行燃煤采购计划。按照本专利技术的一个方面，提供了一种存储设备，其中存储有多条指令，所述指令适用于由处理器加载并执行：S1获取电厂当前燃煤存量以及煤质特征，采集待购入燃煤的煤质信息，获取各个煤种的煤质特性表征向量；S2根据电厂的燃煤规划时间确定燃煤采购量，以及该时间段内的燃煤消耗量；S3根据当前燃煤存量以及煤质特征、燃煤消耗量以及待采购煤种的煤质特征表征向量可采购量，确定电厂当前燃煤规划时间内的配煤边界条件和/或燃煤库存条件；S4建立燃煤采购目标函数，根据当前燃煤规划时间内电厂的配煤边界信息和/或采购库存信息，获取燃煤采购目标函数的最优解。按照本专利技术的一个方面，提供了一种终端，包括处理器，适于实现各指令；以及存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：S1获取电厂当前燃煤存量以及煤质特征，采集待购入燃煤的煤质信息，获取各个煤种的煤质特性表征向量；S2根据电厂的燃煤规划时间确定燃煤采购量，以及该时间段内的燃煤消耗量；S3根据当前燃煤存量以及煤质特征、燃煤消耗量以及待采购煤种的煤质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理方法，其特征在于，包括S1获取电厂当前燃煤存量以及煤质特征，采集待购入燃煤的煤质信息，获取各个煤种的煤质特性表征向量；S2根据电厂的燃煤规划时间确定燃煤采购量，以及该时间段内的燃煤消耗量；S3根据当前燃煤存量以及煤质特征、燃煤消耗量以及待采购煤种的煤质特征表征向量可采购量，确定电厂当前燃煤规划时间内的配煤边界条件和/或燃煤库存条件；S4建立燃煤采购目标函数，根据当前燃煤规划时间内电厂的配煤边界信息和/或采购库存信息，获取目标函数的最优解以获取库存燃煤采购计划。

【技术特征摘要】
1.一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理方法，其特征在于，包括S1获取电厂当前燃煤存量以及煤质特征，采集待购入燃煤的煤质信息，获取各个煤种的煤质特性表征向量；S2根据电厂的燃煤规划时间确定燃煤采购量，以及该时间段内的燃煤消耗量；S3根据当前燃煤存量以及煤质特征、燃煤消耗量以及待采购煤种的煤质特征表征向量可采购量，确定电厂当前燃煤规划时间内的配煤边界条件和/或燃煤库存条件；S4建立燃煤采购目标函数，根据当前燃煤规划时间内电厂的配煤边界信息和/或采购库存信息，获取目标函数的最优解以获取库存燃煤采购计划。2.根据权利要求1所述的一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理方法，其中，所述步骤S1包括，S11获取电厂当前库存的燃煤种类信息，以及每种燃煤对应的煤质特性表征向量；S12计算燃煤存储总量，以及燃煤平均煤质特征表征向量；S13确定可购入的燃煤种类，及其对应的煤质特征表征向量。3.根据权利要求1或2所述的一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理方法，其中，所述步骤S3包括，S31根据电厂当前燃煤存量以及煤质特征、待采购的煤质特征表征向量、燃煤采购量和燃煤消耗量，获取电厂库存燃煤的平均煤质特征表征函数；S32根据电厂当前燃煤存量、燃煤采购量和燃煤消耗量，获取电厂库存燃煤的燃煤库存函数；S33利用电厂的配煤边界条件和/或燃煤库存条件，确定平均煤质特征表征函数和/或燃煤库存函数的取值范围，从而确定燃煤采购目标函数的约束条件。4.根据权利要求1～3任一项所述的一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理方法，其中，所述步骤S4包括，S41建立燃煤采购目标函数，并根据电厂的配煤边界条件和/或燃煤库存条件确定所述燃煤采购目标函数的定义域；S42通过对燃煤采购目标函数进行分析，在定义域内获取至少一个电厂最佳燃煤采购方案；S43对所述电厂最佳燃煤采购方案进行误差修正，电厂依据修正后的燃煤采购方案执行燃煤采购计划。5.一种基于供需关系的燃煤电厂库存管理系统，其特征在于，包括信息采集模块，用于获取电厂当前燃煤存量以及煤质特征，采集待购入燃煤的煤质信息，获取各个煤种的煤质特性表征向量；库存变量模块，用于根据电厂的燃煤规划时间确定燃煤采购量，以及该时间段内的燃煤消耗量；边界条件模块，用于根据当前燃煤存量以及煤质特征、燃煤消耗量以及待采购煤种的煤质特征表征向量可采购量，确定电厂当前燃煤规划时间内的配煤边界条件和/或燃煤库存条件；库存管理模块，用于建立燃煤采购目标函数，根据当前燃煤规划时间内电厂的配煤边界信息和/或采购库存信息，获取目标函数的最优解以获取库存燃煤采购计划。6.根据权利要求5所述的一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙金武，夏季，倪澍晨，彭鹏，陶东亮，海云飞，李新梅，李明玉，秦晓东，
申请(专利权)人：国家电投集团河南电力有限公司技术信息中心，武汉华中思能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41