热电联产机组负荷分配方法、设备、终端及存储介质组成比例

本发明专利技术公开了一种热电联产机组负荷分配方法、设备、终端及存储介质，方法包括：获取机组实时运行数据，存入时序数据库；建立煤耗特性模型，获取时序数据库的数据，基于移动滑窗差分线性动态时变模型对煤耗特性模型进行特性建模，得到拟合差分线性模型；基于拟合差分线性模型，在平衡约束条件和求解结果限制之中，采用线性规划的方式进行优化求解，调节机组设备，完成一个优化周期；随着机组运行，不断滚动优化求解和调节，逼近总标准耗煤量最小的目标。基于移动滑窗差分线性动态时变模型来对机组的煤耗特性进行建模，具有快速、准确的特点，控制单次优化的调节范围，逐步逼近多机组的最优分配工况，可保证机组的稳定性和提升优化效果。化效果。化效果。

Load distribution method, equipment, terminal and storage medium of cogeneration unit

【技术实现步骤摘要】
热电联产机组负荷分配方法、设备、终端及存储介质


[0001]本专利技术属于热电联产机组
，更具体地，涉及一种热电联产机组负荷分配方法、设备、终端及存储介质。

技术介绍

[0002]热电联产机组既承担着发电需求，又承担着供热需求，如何在多台机组间合理的分配电负荷和热负荷，以减小全厂煤耗，提高经济效益，是电厂面临的重大问题，目前关于此问题的解决方案，通常是借助机器学习算法拟合机组的煤耗特性，在电负荷和热负荷需求已知的情况下，在每台机组间进行标煤耗最小的寻优计算，来对每台机组的电、热负荷进行分配。但这种方法面临两个主要问题，一是机组煤耗与电负荷、热负荷之间的耦合关系复杂，且存在很多其他的干扰因素，导致传统机器学习算法的煤耗特性拟合精度不佳。二是在机组电、热负荷动态变化过程中，算法优化理想的结果难以落实到实际机组控制当中，无法实现闭环控制，起不到优化作用。在此提出一种基于移动滑窗差分线性动态时变模型的热电联产多机组间负荷分配方法及设备。
[0003]为解决上述问题，专利CN 109978276 A公开了一种火电厂机群多台供热机组热电负荷分配的在线优化方法，在热电负荷分配在线优化过程中，综合考虑不同抽汽机组类型特点以及不同参数对于热耗的影响，实现了对机组边界条件的准确定义以及热耗值的准确计算；优化过程中对边界条件进行更加多层次的定义，提高速度避免陷入局部最优；在机群多台抽汽供热机组且每台存在多个抽汽点情况下，实现了不同能量品质蒸汽以及电功率的合理分配，并减少总能耗。但是它主要考虑不同能量品质蒸汽对热电分配的影响，针对供热机组进行计算和分配，并不适用于热电联产机组，缺乏相关的煤耗特性拟合，难以落实到实际机组控制当中，无法实现闭环控制。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种热电联产机组负荷分配方法、设备、终端及存储介质，使用基于移动滑窗差分线性动态时变模型来对机组的耗煤量特性进行特性建模，具有快速、准确的特点，控制单次优化的调节范围，逐步逼近多机组的最优分配工况，可确保机组的稳定性、提升优化效果。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一方面，提供一种热电联产机组负荷分配方法，包括：S100获取机组实时运行数据，存入时序数据库；S200建立煤耗特性模型，获取时序数据库的数据，基于移动滑窗差分线性动态时变模型对煤耗特性模型进行特性建模，得到拟合差分线性模型；S300基于拟合差分线性模型，在平衡约束条件和求解结果限制之中，采用线性规划的方式进行优化求解，调节机组设备，完成一个优化周期；S400随着机组运行，重复S100
‑
S300不断滚动优化求解和调节，逼近总标准耗煤量
最小的目标。
[0006]进一步地，所述S200中建立煤耗特性模型包括：设单台机组第1到p个抽汽口的抽汽负荷为，电动机功率为P，则机组的标准耗煤量可以表示P和的关系：。
[0007]进一步地，所述S200中获取时序数据库的数据，基于移动滑窗差分线性动态时变模型对煤耗特性模型进行特性建模，得到拟合差分线性模型包括：S210获取t时刻的差分线性关系：+其中，为耗煤量在t时刻的一阶差分，,,...,为机组抽汽或供热负荷在t时刻的一阶差分，,,...,为线性拟合系数，为拟合误差；S220通过计算得到来预测并来求解，t到t
‑
i时刻即为一个滑窗，为耗煤量一阶差分的预测值，为耗煤量的预测值，t为当前时刻，t
‑
i为前i个时刻；在单台机组煤耗特性模型中，y即为标准耗煤量E，即为电功率P和每个抽汽口的抽汽热负荷。
[0008]进一步地，所述S210具体包括：S211 建立映射关系：其中为耗煤量，为机组的电负荷和热负荷；在t时刻：其中为t时刻耗煤量，为机组t时刻的电负荷和热负荷；S212确定t到t
‑
i时刻的差分关系：和在t时刻的差分为：在t时刻的差分为：在t时刻的差分为：...
其中，为耗煤量在t时刻的差分，,,...,为机组抽汽或供热负荷在t时刻的一阶差分，为t时刻耗煤量，为机组t时刻的电负荷和热负荷；选取t到前i个时刻：选取t到前i个时刻：选取t到前i个时刻：...其中，，，...，为t，t
‑
1，...，t
‑
i时刻耗煤量；、、...、为机组t、t
‑
1、...、t
‑
i时刻的电负荷和热负荷；t到t
‑
i时刻的差分为：i时刻的差分为：i时刻的差分为：......，，...，为t，t
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1，...，t
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i时刻的差分；,,...,、、...、为机组抽汽或供热负荷在t、t
‑
1、...、t
‑
i时刻的一阶差分；S213线性回归，得到t时刻的差分线性关系：对t到t
‑
i时刻的差分关系进行线性回归操作，得到t时刻的差分线性关系：+其中为耗煤量在t时刻的一阶差分；,,...,为机组抽汽或供热负荷在t时刻的一阶差分；,,...,为线性拟合系数；为拟合误差。
[0009]进一步地，所述S300中在平衡约束条件和求解结果限制之中，采用线性规划的方式进行优化求解包括：S301寻优优化目标：min，即总标准耗煤量最小，其中q为电厂机组个数；
S302平衡约束条件：电负荷和热负荷满足需求：P = ，，，...，其中p为每台供热抽汽口个数；为机组个数；为第q台机组的电负荷；为第1、2、...p个抽汽口的抽汽热负荷；为第q台机组第p个抽汽口抽汽热负荷；S303求解结果限制：在单次优化计算中限制制优化求解的不应超过基于滑窗的一定范围，即：...............其中...为该机组在t
‑
i到t时刻的电负荷；...为该机组第p个抽汽口在t
‑
i到t时刻的热负荷；,,...,为允许的当前滑窗范围外取值的长度；在实际优化中根据优化效果进行调节。
[0010]按照本专利技术的第二方面，提供一种热电联产机组负荷分配系统，以执行上述方法，包括：OPC服务器，用于OPC通讯，从电厂的OPC服务器采集数据；高性能工作站，部署有优化控制平台软件，进行实时运行数据读取、实时优化计算和实时优化指令发送，同时作为OPC接收客户端；还设有时序数据库，用于存储数据；优化控制平台DCS控制柜，用于优化控制平台输出的控制，接收来自优化控制平台的模拟量型号，并向机组公用DCS控制柜输出控制信号（电信号）；机组公用DCS控制柜，作为电厂机组DCS共用的控制柜。
[0011]进一步地，还包括工程师站，用于安装相关组态或驱动软件，同时作为操作员站。
[0012]按照本专利技术的第三方面，提供一种电子设备，包括：至少一个处理器(processor)、通信接口(Communications Interface)、至少一个存储器(memory)和通信总线；
其中，至少一个处理器，通信接口，至少一个存储器通过通信总线完成相互间的通信；至少一个处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电联产机组负荷分配方法，其特征在于，包括：S100获取机组实时运行数据，存入时序数据库；S200建立煤耗特性模型，获取时序数据库的数据，基于移动滑窗差分线性动态时变模型对煤耗特性模型进行特性建模，得到拟合差分线性模型；S300基于拟合差分线性模型，在平衡约束条件和求解结果限制之中，采用线性规划的方式进行优化求解，调节机组设备，完成一个优化周期；S400随着机组运行，重复S100
‑
S300不断滚动优化求解和调节，逼近总标准耗煤量最小的目标。2.根据权利要求1所述的热电联产机组负荷分配方法，其特征在于，所述S200中建立煤耗特性模型包括：设单台机组第1到p个抽汽口的抽汽负荷为，电动机功率为P，则机组的标准耗煤量可以表示P和的关系：。3.根据权利要求2所述的热电联产机组负荷分配方法，其特征在于，所述S200中获取时序数据库的数据，基于移动滑窗差分线性动态时变模型对煤耗特性模型进行特性建模，得到拟合差分线性模型包括：S210获取t时刻的差分线性关系：+其中，为耗煤量在t时刻的一阶差分，,,...,为机组抽汽或供热负荷在t时刻的一阶差分，,,...,为线性拟合系数，为拟合误差；S220通过计算得到来预测并来求解，t到t
‑
i时刻即为一个滑窗，为耗煤量一阶差分的预测值，为耗煤量的预测值，t为当前时刻，t
‑
i为前i个时刻；在单台机组煤耗特性模型中，y即为标准耗煤量E，即为电功率P和每个抽汽口的抽汽热负荷。4.根据权利要求3所述的热电联产机组负荷分配方法，其特征在于，所述S210具体包括：S211 建立映射关系：其中为耗煤量，为机组的电负荷和热负荷；在t时刻：
其中为t时刻耗煤量，为机组t时刻的电负荷和热负荷；S212确定t到t
‑
i时刻的差分关系：和在t时刻的差分为：在t时刻的差分为：在t时刻的差分为：...其中，为耗煤量在t时刻的差分，,,...,为机组抽汽或供热负荷在t时刻的一阶差分，为t时刻耗煤量，为机组t时刻的电负荷和热负荷；选取t到前i个时刻：选取t到前i个时刻：选取t到前i个时刻：...其中，，，...，为t，t
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1，...，t
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i时刻耗煤量；、、...、为机组t、t
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1、...、t
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i时刻的电负荷和热负荷；t到t
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i时刻的差分为：i时刻的差分为：i时刻的差分为：......，，...，为t，t
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1，...，t
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i时刻的差分；,,...,、、...、为机组抽...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈超，鄢烈祥，周力，
申请(专利权)人：汉谷云智武汉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：