一种基于电力市场的火电企业多煤种成本优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电力市场的火电企业多煤种成本优化方法及系统，通过机组运行历史数据，建立负荷、煤种与煤耗的关系曲线，在电力市场环境下，结合发电负荷曲线、煤价，可进行火电企业多煤种成本优化。其中，基于电力市场的火电企业多煤种成本优化方法，包括：从火电企业历史运行数据库中，获取基础数据样本；计算得到机组运行煤耗数据样本；结合负荷及煤炭采购价格，建立煤炭成本矩阵；在发电负荷约束及煤炭库存约束条件下；采用最优化方法，求解煤种选择矩阵。基于电力市场的火电企业多煤种成本优化系统，包括：数据获取单元、对应关系获取单元、成本矩阵构建单元、约束条件获取单元和煤种选择处理单元。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电力市场的火电企业多煤种成本优化方法及系统
本专利技术涉及一种基于电力市场的火电企业多煤种成本优化方法及系统。
技术介绍
面对电力体制改革以及能源行业复杂多变的新形势，发电企业将如何培育、增强市场竞争力，把握市场机遇，迎接挑战，进一步提升发电行业竞争力，成为电力企业发展的共同课题。在电力市场中，发电企业的主要成本为发电煤炭成本，目前火电企业发电成本通常采用折算到标准煤单价的方法，但由于煤种、负荷对煤耗影响较大，在煤炭成本计算中缺少对煤种、负荷的考虑，造成了火电企业的煤炭成本计算较为粗糙，未能体现实际的发电成本，易引起多煤种情况下未能选择最优煤种，导致不必要的浪费。在电力市场环境下，火电企业为增强市场竞争力，需建立多煤种成本优化方法。本专利技术是基于电力市场发电企业成本构成，结合电力市场典型结算方法，提出发电企业多煤种成本模型，并给出成本优化方法及系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种基于电力市场的火电企业多煤种成本优化方法及系统，通过机组运行历史数据，建立负荷、煤种与煤耗的关系曲线，在电力市场环境下，结合发电负荷曲线、煤价，可进行火电企业多煤种成本优化。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种基于电力市场的火电企业多煤种成本优化方法，其特征是，过程如下：从火电企业历史运行数据库中，获取基础数据样本；并根据预设的聚类算法以及所述基础值数据样本，计算得到机组运行煤耗数据样本；其中，所述机组煤耗数据样本包括：煤质、负荷、煤耗指标；根据所述机组煤耗数据样本，分别获取所述煤质、负荷及煤耗的对应关系，以及煤耗曲线；同时，依据机组设计厂商或性能试验得到的环境修正曲线，进行标准环境条件修正；根据实际煤质、负荷以及与所述对应关系机组发电煤耗，同时根据实际采购的对应煤种煤炭价格，计算火电企业发电煤炭成本，计算公式为：火电企业发电煤炭成本＝煤价×负荷×煤耗。进一步地，依据火电企业能够采购的煤种、煤炭价格及负荷曲线，建立多煤种煤炭成本矩阵。进一步地，依据建立的多煤种煤炭成本矩阵，设定成本最优函数，结合火电企业约束条件：发电负荷约束、煤炭库存约束；进行成本最优求解，对每个负荷段的煤种进行选择，得到煤种选择矩阵，其满足计算时间段每个煤种库存满足所有计算时间段需求，以及每个负荷段的煤种供应满足发电负荷需求。本专利技术还提供一种基于电力市场的火电企业多煤种成本优化系统，其特征是，包括：数据获取单元、对应关系获取单元、成本矩阵构建单元、约束条件获取单元和煤种选择处理单元；其中：所述数据获取单元，从火电企业历史运行数据库中，接收和存储火电企业上传的生产实时数据和关系数据，获取基础数据样本；再进行数据信息的整合与分析，对现场采集得到的生产运行数据进行整合与分析，剔除原始数据中的过失误差、随机误差，补全不完备数据并进行数据校正，最终形成基础数据样本，并根据预设的聚类算法以及所述基础值数据样本，计算得到机组运行煤耗数据样本；其中，所述机组煤耗数据样本重点包括：煤质、负荷、煤耗指标；所述对应关系获取单元，根据所述机组煤耗数据样本，对发电机组的设备性能指标进行在线计算，采用数据挖掘分析方法，基于发电机组的设备性能指标的实时计算值，获得机组运行性能特定煤质、负荷及煤耗的对应关系；同时，依据机组设计厂商或性能试验得到的环境修正曲线，进行标准环境条件修正；所述成本矩阵构建单元，根据实际煤质、负荷以及与所述对应关系机组发电煤耗，同时根据实际采购的对应煤种煤炭价格，计算火电企业发电煤炭成本，计算公式为：火电企业发电煤炭成本＝煤价×负荷×煤耗；同时，依据火电企业能够采购的煤种、煤炭价格及负荷曲线，建立多煤种煤炭成本矩阵；所述约束条件获取单元，根据电网调度曲线计划获取对应的发电负荷曲线约束条件；根据火电企业生产管理系统的煤炭库存获取煤炭库存约束条件；所述煤种选择处理单元，依据建立的多煤种煤炭成本矩阵，设定成本最优函数，结合火电企业约束条件：发电负荷约束、煤炭库存约束；进行成本最优求解，对每个负荷段的煤种进行选择，同时满足约束条件：计算时间段每个煤种库存满足所有计算时间段煤炭总量需求，以及每个负荷段的煤种供应满足发电负荷需求。本专利技术还提供一种计算机终端设备，包括：一个或多个处理器；存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的基于电力市场的火电企业多煤种成本优化方法。本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于电力市场的火电企业多煤种成本优化方法及系统。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：本专利技术通过煤种、负荷及煤耗的对应关系，结合煤炭库存，发电负荷约束，能够建立每个负荷段的煤种寻优，从而达到多煤种成本优化的目的，提示工作人员对不同的负荷以及煤价的条件下，进行煤种选择优化，从而达到降低火电企业发电成本，提高火电企业竞争力的目的。附图说明图1是本专利技术中多煤种成本优化方法的流程图。图2是本专利技术中多煤种成本优化系统的结构示意图。图3是本专利技术实施例中的计算过程图。图4是本专利技术实施例中的煤耗率曲线图。图5是本专利技术实施例中的负荷曲线图。图6是本专利技术实施例中的煤耗曲线图。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。实施例。本实施例中，假定按照7天为一个周期；8小时上一次煤，8小时之内燃烧的为同一煤种；电力市场15分钟一个负荷点，结合煤价来建立多煤种成本优化方法，完成煤种选择矩阵，整体步骤见图3。采用电厂试验数据，进行数据信息的整合与分析，建立煤种bi、负荷pel、煤耗fi(bi,pel)关系曲线，采用负荷率为自变量，煤耗率为因变量，拟合煤耗率曲线，见图4；模拟电网调度曲线，见图5；模拟的煤炭采购价格，假定有3个供应商，价格略有差异，见表2；模拟的生产管理系统煤炭库存，同样假定有3个供应商，见表3；依据中长期合约与电力现货市场负荷曲线PEL，建立发电煤耗模型：其中Tcost为煤耗量，计算结果见图6。依据对应煤种煤炭价格，计算火电企业发电煤炭成本，计算公式为火电企业发电煤炭成本＝煤价×负荷×煤耗。在有约束煤炭库存表3的前提下，建立成本最优模型，即7天周期里所有煤炭成本最低，约束条件为：发电负荷约束、煤炭库存约束。采用最优化求解方法，依据假定条件得到最优成本，同时得到计算时段煤种选择矩阵表5及煤种需求矩阵表6。表1设计参数表2煤炭综合成本元/吨表3煤炭库存吨表4煤炭选择矩阵表5煤炭需求矩阵吨表6煤种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电力市场的火电企业多煤种成本优化方法，其特征是，过程如下：/n从火电企业历史运行数据库中，获取基础数据样本；并根据预设的聚类算法以及所述基础值数据样本，计算得到机组运行煤耗数据样本；其中，所述机组煤耗数据样本包括：煤质、负荷、煤耗指标；/n根据所述机组煤耗数据样本，分别获取所述煤质、负荷及煤耗的对应关系，以及煤耗曲线；同时，依据机组设计厂商或性能试验得到的环境修正曲线，进行标准环境条件修正；/n根据实际煤质、负荷以及与所述对应关系机组发电煤耗，同时根据实际采购的对应煤种煤炭价格，计算火电企业发电煤炭成本，计算公式为：火电企业发电煤炭成本=煤价×负荷×煤耗；/n依据火电企业能够采购的煤种、煤炭价格及负荷曲线，建立多煤种煤炭成本矩阵；/n依据建立的多煤种煤炭成本矩阵，设定成本最优函数，结合火电企业约束条件：发电负荷约束、煤炭库存约束；进行成本最优求解，对每个负荷段的煤种进行选择，得到煤种选择矩阵，其满足计算时间段每个煤种库存满足所有计算时间段需求，以及每个负荷段的煤种供应满足发电负荷需求。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电力市场的火电企业多煤种成本优化方法，其特征是，过程如下：
从火电企业历史运行数据库中，获取基础数据样本；并根据预设的聚类算法以及所述基础值数据样本，计算得到机组运行煤耗数据样本；其中，所述机组煤耗数据样本包括：煤质、负荷、煤耗指标；
根据所述机组煤耗数据样本，分别获取所述煤质、负荷及煤耗的对应关系，以及煤耗曲线；同时，依据机组设计厂商或性能试验得到的环境修正曲线，进行标准环境条件修正；
根据实际煤质、负荷以及与所述对应关系机组发电煤耗，同时根据实际采购的对应煤种煤炭价格，计算火电企业发电煤炭成本，计算公式为：火电企业发电煤炭成本=煤价×负荷×煤耗；
依据火电企业能够采购的煤种、煤炭价格及负荷曲线，建立多煤种煤炭成本矩阵；
依据建立的多煤种煤炭成本矩阵，设定成本最优函数，结合火电企业约束条件：发电负荷约束、煤炭库存约束；进行成本最优求解，对每个负荷段的煤种进行选择，得到煤种选择矩阵，其满足计算时间段每个煤种库存满足所有计算时间段需求，以及每个负荷段的煤种供应满足发电负荷需求。


2.根据权利要求1所述的基于电力市场的火电企业多煤种成本优化方法中的系统，其特征是，包括：数据获取单元、对应关系获取单元、成本矩阵构建单元、约束条件获取单元和煤种选择处理单元；其中：
所述数据获取单元，从火电企业历史运行数据库中，接收和存储火电企业上传的生产实时数据和关系数据，获取基础数据样本；再进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐婷婷，黎石竹，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33