在使用由最小二乘法求出的静态燃料消耗特性模型Ｆ↓［ｍ］的情况下，由于被采集数据的偏离及设备响应的滞后，常常不能以良好精度确定各设备Ｇ↓［ｍ］的输出指令值Ｐ↓［ｍ］↑［＊］。从考虑了历史特性的各设备燃料消耗特性模型Ｆ↓［ｍ，ｔ］中抽取出对目前时刻ｔ↓［０］的燃料消耗量Ｑ↓［ｍ，ｔ０］产生影响的项目以生成各设备Ｇ↓［ｍ］的输出决策模型Ｈ↓［ｍ，ｔ０］，然后根据该输出决策模型Ｈ↓［ｍ，ｔ０］确定各设备Ｇ↓［ｍ］的输出指令值Ｐ↓［ｍ，ｔ０］↑［＊］。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】指令值决定装置本专利技术涉及指令值决定装置，其作用是：对于相互连接的设备，在其输出量的总和具有一定限制的条件下，以燃料费用等设备运行成本最小为目标构造设备有关模型并进行控制。图16是传统的指令值决定装置的原理框图，其中，1是燃料消耗特性模型生成模块，用于采集与相互连接的各台设备输出量Pm对应的燃料消耗量Qm的数值、生成与各设备的Gm有关的燃料消耗特性模型Fm；2表示存贮由燃料消耗特性模型生成模块1生成的燃料消耗特性模型Fm的存贮模块；3表示把与各设备Gm有关的燃料消耗特性模型Fm对各设备Gm的输出量Pm进行微分的微分运算模块；4是指令值运算模块，其作用是：在各设备Gm输出量Pm的总和与预测负荷量L一致的条件下，计算微分运算模块3的微分结果dFm/dPm相互一致的各设备Gm输出量Pm，并将该计算结果作为各设备Gm的输出指令值Pm*。下面说明其动作原理。首先，通过燃料消耗特性模型生成模块1对相互连接的各台设备Gm采集对应于设备输出量Pm的燃料消耗量Qm的数据(如果有m台设备连接时，则采集m台组数据)。例如，如图17的模型图所示，采集了从前一天午前零时起到午后12时止的一整天的数据。当燃料消耗特性模型生成模块1采集了上述数据后，建立以各设备Gm输出量Pm为自变量、燃料消耗量Qm为因变量的二次函数模型，从而生成与各设备Gm有关的燃料消耗特性模型Fm，即Fm＝Qm＝aPm2+bPm+C (1)上式中，a、b、c由最小二乘法以最接近实际特性的值来表示。当燃料消耗特性模型生成模块1生成了与各设备Gm有关的燃料消耗特性模型Fm后，由存贮模块2将其结果存贮。下面，为了便于说明，-->假设有三台设备G1、G2、G3相互连接(如图18所示)，并就使用等增量燃料成本法确定各设备G1、G2、G3输出指令值P1*、P2*、P3*的情况加以说明(等增量燃料成本法在诸如《电力系统工学》(昭和52年、corona社发行)的P262～P273中有说明)。各设备G1、G2、G3的燃料消耗特性模型F1、F2、F3分别表示如下(参照图19)。F1＝2P12+3P1+1 (2)F2＝P22+4P2+2 (3)F3＝P32+P3+6 (4)如上所述，当各设备G1、G2、G3的燃料消耗特性模型F1、F2、F3存贮在存贮模块2中后，由微分运算模块3分别求各设备G1、G2、G3的燃料消耗特性模型F1、F2、F3对各设备G1、G2、G3输出量P1、P2、P3的微分(参照图20)。上述微分结果由燃料消耗量相对于设备输出量的导数来表示。dF1/dP1＝4P1+3 (5)dF2/dP2＝2P2+4 (6)dF3/dP3＝2P3+1 (7)当微分运算模块3的微分运算结束后，由指令值运算模块4根据微分运算模块3的微分结果用下述方法分别计算设备G1、G2、G3的输出指令值P1*、P2*、P3*。具体地讲，如果假定预测负荷量L为8时，则由于设备G1、G2、G3的输出量P1、P2、P3的总和也必须是8，所以有下式成立。L＝P1+P2+P3＝8 (8)另一方面，使用等增量燃料成本法时，如果燃料消耗量相对于各设备Gm输出量Pm的导数全都一致的话，则各设备Gm的燃料消耗量总和最小。当微分运算模块3的各微分结果相互一致时，各燃料消耗量相对于各设备Gm输出量Pm的导数全都一致，所以有下式成立。 dF1/dP1＝dF2/dP2＝dF3/dP3∴ 4P1+3＝2P2+4＝2P3+1 (9)-->这样，当各设备Gm的输出量Pm同时满足(8)式和(9)式时，就可以用最小的燃料消耗量满足预测负荷量L，从而计算满足(8)和(9)式的各设备Gm的输出量Pm。在本例中，由于上述计算结果为P1＝1.5、P2＝2.5、P3＝4，所以设备G1、G2、G3的输出指令值P1*、P2*、P3*由下述方法确定，且此时最小燃料消耗量Fmin的值如下。 G1→P1*＝1.5 F1＝10 G2→P2*＝2.5 F2＝18.25 G3→P3*＝4.0 F1＝26 Fmin＝F1+F2+F3＝54.25 (10)最后，由指令值运算模块4将上述方法确定的设备G1、G2、G3输出指令值P1*、P2*、P3*分别输出给设备G1、G2、G3，从而结束一系列的处理。由于实际的设备对燃料供给量增加等因素都有输出响应的滞后，上述传统的指令值决定装置所用的燃料消耗特性模型不一定能给出精度高的各设备输出指令值，所以，作为设备的一个例子-发电机的情况下，文献“On-line Economic Load Dispatch Based on Fuel CostDynamics”(M.Yoshikawa，N.Toshida，H.Nakajima，Y.Harada，M.Tsurugai，Y.Nakata，IEEE Power Engineering Society，WinterMeeting，1996，WM 289-9 PWRS)中，用到能够表示修正了ARMA模型的历史特性的动态燃料消耗特性模型(ARMA-Model-Supp-Lemented quadratic model)。即 Fm(t)＝Qm(t) ＝aPm2(t)+bPm(t)+c +ePm(t)+fPm(t-1)+gQm(t-1)+h (11)其中，(11)式中Pm(t)是在时刻t的设备输出量(发电机输出量)、Pm(t-1)是在时刻(t-1)的设备输出量(发电机输出量)、Qm(t-1)是在时刻(t-1)的燃料消耗量。-->作为燃料消耗量，在使用(11)式时，由于燃料消耗特性模型不能仅以某个时刻断面来决定，所以有必要使若干时刻断面的总燃料费用最小化。也就是说，应最小化的总燃料费用(目标函数)由(12)式确定。minPm(t)Σt=1TΣm=1MFm(t)…(12)]]>其中，T是目前时刻t＝1时进行总燃料费用最小化处理用的若干时刻断面数，M是设备台数(发电机台数)。此外，作为燃料消耗量，在使用(11)式时，由于等增量燃料成本法不能直接应用，所以有必要使用约束条件是线性的QP法(二次规划法)之类方法。这里，所谓约束条件是指各时刻的供需平衡、设备输出的上下限、设备输出量变化速率约束等。由于传统的指令值决定装置由上述方式构成，所以在使用由最小二乘法求出的静态燃料消耗特性模型Fm的情况下，因为被采集数据的偏离及设备响应的滞后，常常不能以良好精度确定各设备Gm的输出指令值Pm*。此外，作为燃料消耗特性模型，在使用能够表示修正了ARMA模型的历史特性的动态燃料消耗特性模型时，作为最优化方法，传统的等增量燃料成本法已不适用，而须用QP法等方法，这样，不仅加长了计算时间，也失去了与传统方法的互换性。本专利技术正是为解决上述课题而产生的，其目的是提供一种指令值决定装置，这种装置能够以良好的精度确定使各设备燃料消耗量总和最小的各设备输出指令值。本专利技术第一方面记述的指令值决定装置被构造成具有下述作用的装置：从考虑了历史特性的各设备燃料消耗特性模型中抽取出对目前时刻燃料消耗量有影本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种指令值决定装置，其特征在于：具有对于相互连接的每台设备生成考虑了历史特性的燃料消耗特性模型的同时、从该燃料消耗特性模型中抽取出对目前时刻燃料消耗量产生影响的项目、然后生成各设备的静态燃料消耗特性模型的输出决策模型生成模块，把由上述输出决策模型生成模块生成的各设备输出决策模型对各设备的输出进行微分的微分模块，在目前时刻各设备的输出量总和与预测负荷量一致的条件下，对上述微分模块的各微分结果相互一致的各设备输出量进行运算并将该运算结果作为各设备输出指令值的指令值运算模块。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1997-3-6 052138/971.一种指令值决定装置，其特征在于：具有对于相互连接的每台设备生成考虑了历史特性的燃料消耗特性模型的同时、从该燃料消耗特性模型中抽取出对目前时刻燃料消耗量产生影响的项目、然后生成各设备的静态燃料消耗特性模型的输出决策模型生成模块，把由上述输出决策模型生成模块生成的各设备输出决策模型对各设备的输出进行微分的微分模块，在目前时刻各设备的输出量总和与预测负荷量一致的条件下，对上述微分模块的各微分结果相互一致的各设备输出量进行运算并将该运算结果作为各设备输出指令值的指令值运算模块。2.根据权利要求1记述的指令值决定装置，其特征在于：在各设备输出量具有上限值及下限值的情况下，微分模块将该上限值及下限值对应的微分值用无穷大来置换。3.根据权利要求2记述的指令值决定装置，其特征在于：微分装置在导函数斜率为负值的情况下，用常数来置换该段导数值。4.根据权利要求1记述的指令值决定装置，其特征在于：当对连接有若干台设备的生产线上流动的能量值有限制的情况下，通...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷本昌彦，泉井良夫，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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