一种发电优化控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种发电优化控制方法及系统，采用多种优化控制算法，并通过综合多个评价结果生成统一的控制策略，实现对发电控制的系统的优化。首先，通过设计原则的综合评定，对优化控制系统的设计进行设定；其次，根据系统功能，选定支撑优化控制系统的硬件开发平台；再次，根据工业控制环境，选定用于实现规约转换和站内通信交换的数据服务器；从次，应用优化控制系统的算法模型，实现发电控制系统的优化；最后，开发软件实践平台，用于实现数据的监控、处理以及数据的可视化呈现。本发明专利技术通过硬件设定以及软件平台的开发，对发电控制系统进行优化。

【技术实现步骤摘要】
一种发电优化控制方法及系统
本专利技术涉及发电优化控制领域，具体涉及一种发电优化控制方法及系统。
技术介绍
配电网的普及，使得电力成为社会经济发展过程中最主要的能源之一，并在生活和生产的领域占据不可替代的地位。随着计算机科学技术的发展，发电优化控制可以有效的解决资源合理分配以及提高社会发展过程中的经济效益。现有技术中，随着人工智能算法的引入，方案的最优选择成了择优过程中的首选，但是往往在最优解选择的过程中，常常会出现局部最优、运行时间长的问题，从而达不到获取全局最优解得目的。基于上述情况，本专利技术提出了一种发电优化控制方法及系统，可有效解决以上问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种发电优化控制方法及系统。本专利技术的发电优化控制方法及系统，采用多种优化控制算法，并通过综合多个评价结果生成统一的控制策略，实现对发电控制的系统的优化；通过硬件设定以及软件平台的开发，对发电控制系统进行优化。其中对最优调控方案的选定，通过改进的搜索算法，提高算法的效率，并且可以在很大程度的消除因距离较小产生的影响，同时，通过对迭代过程中吸引其他粒子数目的改进，可以跳出最局部最优，进一步达到全局优化的目的。在软件实现部门引入开门狗程序对系统的运行实时监控，可以有效的针对异常进程实现警告的提示作用，方便维护人员的信息获取，以及异常信息系统的调控。本专利技术通过下述技术方案实现：一种发电优化控制方法，包括以下步骤：步骤S1：根据设计原则的综合评定，设计发电优化控制系统；r>该步骤设计的发电优化控制系统同时满足设计原则的综合评定。其中设计原则进一步为发电优化控制系统满足先进性、可靠性、实用性、可扩展性、安全性。先进性的满足方式为采用先进的嵌入式计算机技术、工业控制技术、LCD显示技术、通信技术；同时满足跨平台性和可兼容多硬件的能力。可靠性的实现步骤进一步为首先，采用交流不间断电源和直流电源进行供电，从而保证装置工作的可靠性；其次，将机柜及电缆屏蔽层的接地线均与发电厂的主接地网可靠连接，进一步消除电源线引入的雷电干拢破坏；最后，采取完善的防雷电措施，达到防止雷电引入测站设备目的。实用性具体为发电优化控制系统满足现场运行的需求，综合多种实际应用场景的因素，满足常规的同时又高于常规的设定。可扩展性的实现步骤为采用发电厂、控制域、机组的逻辑层次进行发电优化控制系统的架构设计，同时将算法模块以插件架构的形式接入发电优化控制系统，从而达到算法的可扩展性。安全性的实现步骤为建立完善的权限管理模块，并在操作系统的选择上选取安全性更优的凝思安全操作系统。步骤S2：选定支撑发电优化控制系统的硬件开发平台；该步骤将发电优化控制系统划分为上位机和下位机两个部分，并分别对两个部分进行技术性能与指标的设定。所述技术性能与指标，从软硬件平台的选用、通信接口的需求设定、设备的运行条件、主要功能、性能指标方面，进行针对平台开发需求的参数设定。步骤S3：选定用于实现规约转换和站内通信交换的数据服务器；该步骤进一步对实现数据交互的数据服务器，从性能参数、电源、功率消耗、通信串口、环境条件、绝缘性能、安全性能、电磁兼容性能、机械性能相关方面进行考虑，并对涉及的相关参数进行设定。步骤S4：利用建立的发电优化控制系统的算法模型，综合评定优化策略；该步骤进一步为首先，采用动态拓扑实时计算方法确定发电厂、控制域及机组之间的从属关系，并在保证无功功率、有功功率总调节量的基础上，将其合理的分配给各个机组必须遵循一定的原则，依据这些原则形成不同的分配算法。其次，将发电优化控制系统调节分为本地模式和远方模式，根据不同模式，利用建立的发电优化控制系统的算法模型，识别各种运行工况并按一定的顺序进行调节。步骤S5：搭建可视化平台，用于数据处理以及呈现数据处理的结果。该步骤通过步骤二中选定的开发平台，利用编程技术搭建便于用户使用的可视化操作平台。可视化操作平台通过导航栏的方式引导用户根据需求，针对性的选用需要操作的模块。同时，该步骤实现过程中引入看门狗程序对实施进程进行实时的监测，在监测出异常状态的进程时，所述看门狗程序会对异常状态的进程进行重新启动的指令，当重启次数超过预设值后，将所述异常状态的进程标记为不可恢复的状态，并发出告警信号。优选的，步骤S1在所述设计原则包括发电优化控制系统的先进性、可靠性、实用性、可扩展性、安全性。优选的，步骤S2中所述硬件开发平台分为上位机和下位机两个部分，并分别对两个部分进行技术性能与指标的设定；所述技术性能与指标包括软硬件平台的选用、通信接口的需求设定、设备的运行条件、功能以及性能。优选的，步骤S3中选用数据服务器，需要从性能参数、电源、功率消耗、通信串口、环境条件、绝缘性能、安全性能、电磁兼容性能、机械性能相关方面进行选择，并对涉及的相关参数进行设定。优选的，步骤S4中采用动态拓扑实时计算方法确定发电厂、控制域及机组之间的从属关系，并在保证无功功率、有功功率总调节量的基础上，将其合理的分配给各个机组必须遵循预定的原则，依据这些原则形成不同的分配算法；其次，将发电优化控制系统调节分为本地模式和远方模式，根据不同模式，利用建立的发电优化控制系统的算法模型，识别各种运行工况并按预定的顺序进行调节；其中发电优化控制系统的算法模型进一步为对无功调节进行优化，通过智能搜索以及潮流迭代，获取在最接近低压测电压、关口无功功率合格的前提下，主变分接头档位、投切电容器组次最少的最优解，建立如下表达式的目标函数，即：min{|UK-U2target|，Nunk，Nunc}式中，UK表示主变低压侧实际运行电压值，U2target表示主变低压测电压目标值，Numk表示主变分接头的调节次数，Numc表示并联电容器的投切次数；随后进一步通过搜索进行目标函数最优解的寻找；其中搜索的过程具体为：步骤S41、初始化粒子位置、最大迭代次数、学习因子、引力常数、当前粒子对其他对象施加力的对象百分比数值；所述粒子是待进最优选择的参数；其中粒子的位置具体为当一个n维搜索空间中存在N个粒子时，第i个粒子的位置是，见公式(1)：所述公式(1)中，表示第i个粒子在第n维上的位置；步骤S42、计算适应度值；步骤S43、更新粒子的相关参数；所述相关参数进一步包括粒子的惯性质量、每个粒子在各个方向的引力、加速度；其中粒子的惯性质量的更新方式为，见公式(2)：Mai＝Mpi＝Mii＝Mi(2)所述公式(2)中，Mi表示粒子i的惯性质量，且具体为，见公式(3)：所述公式(3)中，fiti(t)表示在t时刻时粒子i的适应度值，根据设定的目标函数值为最小，式中的worst(t)与best(t)的取值进一步为：其中每个粒子在各个方向的引力进一步为，见公式(4)：所述公式(4)中，G(t)表示t时刻的引力常数，α表示预定数常数值，T表示迭代的最大次数；其中加速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电优化控制方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤S1：根据设计原则的综合评定，设计发电优化控制系统；/n步骤S2：选定支撑发电优化控制系统的硬件开发平台；/n步骤S3：选定用于实现规约转换和站内通信交换的数据服务器；/n步骤S4：利用建立的发电优化控制系统的算法模型，综合评定优化策略；/n步骤S5：搭建可视化平台，用于数据处理以及呈现数据处理的结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种发电优化控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1：根据设计原则的综合评定，设计发电优化控制系统；
步骤S2：选定支撑发电优化控制系统的硬件开发平台；
步骤S3：选定用于实现规约转换和站内通信交换的数据服务器；
步骤S4：利用建立的发电优化控制系统的算法模型，综合评定优化策略；
步骤S5：搭建可视化平台，用于数据处理以及呈现数据处理的结果。


2.根据权利要求1所述的一种发电优化控制方法，其特征在于：步骤S1在所述设计原则包括发电优化控制系统的先进性、可靠性、实用性、可扩展性、安全性。


3.根据权利要求1所述的一种发电优化控制方法，其特征在于：步骤S2中所述硬件开发平台分为上位机和下位机两个部分，并分别对两个部分进行技术性能与指标的设定；所述技术性能与指标包括软硬件平台的选用、通信接口的需求设定、设备的运行条件、功能以及性能。


4.根据权利要求1所述的一种发电优化控制方法，其特征在于：步骤S3中选用数据服务器，需要从性能参数、电源、功率消耗、通信串口、环境条件、绝缘性能、安全性能、电磁兼容性能、机械性能相关方面进行选择，并对涉及的相关参数进行设定。


5.根据权利要求1所述的一种发电优化控制方法，其特征在于：步骤S4中采用动态拓扑实时计算方法确定发电厂、控制域及机组之间的从属关系，并在保证无功功率、有功功率总调节量的基础上，将其合理的分配给各个机组必须遵循预定的原则，依据这些原则形成不同的分配算法；其次，将发电优化控制系统调节分为本地模式和远方模式，根据不同模式，利用建立的发电优化控制系统的算法模型，识别各种运行工况并按预定的顺序进行调节；
其中发电优化控制系统的算法模型进一步为对无功调节进行优化，通过智能搜索以及潮流迭代，获取在最接近低压测电压、关口无功功率合格的前提下，主变分接头档位、投切电容器组次最少的最优解，建立如下表达式的目标函数，即：
min{|UK-U2target|，Numk，Numc}
式中，UK表示主变低压侧实际运行电压值，U2target表示主变低压测电压目标值，Numk表示主变分接头的调节次数，Numc表示并联电容器的投切次数；随后进一步通过搜索进行目标函数最优解的寻找；
其中搜索的过程具体为：
步骤S41、初始化粒子位置、最大迭代次数、学习因子、引力常数、当前粒子对其他对象施加力的对象百分比数值；所述粒子是待进最优选择的参数；
其中粒子的位置具体为当一个n维搜索空间中存在N个粒子时，第i个粒子的位置是，见公式(1)：



所述公式(1)中，表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁建明，刘宏芳，鲍丽娟，吕嘉琛，戴超超，刘刚，
申请(专利权)人：浙江浙能嘉兴发电有限公司，浙江浙能嘉华发电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33