燃煤电厂制粉系统出力分配方法技术方案

本发明专利技术提供燃煤电厂制粉系统出力分配方法

【技术实现步骤摘要】
燃煤电厂制粉系统出力分配方法、装置及制粉系统


[0001]本专利技术涉及燃煤机组制粉
，具体地涉及一种燃煤电厂制粉系统出力分配方法
、
一种燃煤电厂制粉系统出力分配装置以及一种燃煤电厂制粉系统
。

技术介绍

[0002]制粉系统是燃煤机组的重要辅助系统
。
它的作用是磨制合格的煤粉，以保证锅炉燃烧的需要
。
[0003]目前，现有技术通过根据多个目标函数建立多目标优化模型，通过求解多目标优化模型获得制粉系统出力分配策略
。
但现有技术存在两个问题：其一，由于各台磨煤机制粉单耗特性不相同，不能够适应不同特性下的磨煤机出力分配，导致容易出现厂用电量升高，燃烧工况不稳定，加大能量损失和污染物排放等问题；其二，传统的求解多目标优化的数学规划方法大都采用加权法，通过调节各个指标的权重，获得多目标优化的
Pareto(
帕累托
)
前沿，然后再进行决策，该方法本身存在容易产生局部最优解并且可能造成求解困难的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施方式的目的是提供燃煤电厂制粉系统出力分配方法
、
装置及制粉系统，以至少解决上述的问题
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供燃煤电厂制粉系统出力分配方法，所述方法包括：
[0006]获取火电机组每台磨煤机的制粉单耗特性
、
制粉系统出力分配的多个目标函数以及制粉系统出力分配的多个约束条件；
[0007]根据每台磨煤机的制粉单耗特性
、
制粉系统出力分配的多个目标函数以及制粉系统出力分配的多个约束条件构建多目标优化模型；
[0008]在多个约束条件下求解所述多目标优化模型中目标函数的最优值，获得制粉系统出力分配策略集合；其中，制粉系统出力分配策略集合包括多个制粉系统出力分配策略；
[0009]从制粉系统出力分配策略集合中获取最优制粉系统出力分配策略；
[0010]根据最优制粉系统出力分配策略控制磨煤机出力
。
[0011]在本专利技术实施例中，所述获取火电机组每台磨煤机的制粉单耗特性，包括：
[0012]获取每台磨煤机的历史运行数据以及历史出力分配策略；
[0013]根据所述历史运行数据以及历史出力分配策略对每台磨煤机的给煤量与耗电量之间的关系进行分析，获得每台磨煤机的制粉单耗特性
。
[0014]在本专利技术实施例中，所述在多个约束条件下求解所述多目标优化模型中目标函数的最优值，包括：
[0015]采用
ε
‑
约束法，将所述多目标优化模型中多个目标函数中的一个确定为参考目标函数，将多个目标函数中的其它目标函数转换为约束上限为
ε
的约束条件；
[0039][0040]ε
的取值策略为：
[0041][0042]其中，
f1为耗电量最小目标函数，
f2为启停成本最小目标函数，
h(x)
为等式约束条件，
g(x)
为不等式约束条件，
ε
为启停成本最小目标函数的上界，
l
为求解次数，
l
max
为设定的求解次数最大值，
f
2,min
为启停成本最小目标函数的最小值，
f
2,max
为启停成本最小目标函数的最大值
。
[0043]在本专利技术实施例中，所述从制粉系统出力分配策略集合中获取最优制粉系统出力分配策略，包括：
[0044]获取制粉系统出力分配策略集合中使得目标函数最大的制粉系统出力分配策略，判定为非理想制粉系统出力分配策略；获取制粉系统出力分配策略集合中使得目标函数最小的制粉系统出力分配策略，判定为理性制粉系统出力分配策略；
[0045]分别计算制粉系统出力分配策略集合中各制粉系统出力分配策略与非理想制粉系统出力分配策略之间的距离以及各制粉系统出力分配策略与理想制粉系统出力分配策略之间的距离；
[0046]根据各制粉系统出力分配策略与非理想制粉系统出力分配策略之间的距离以及各制粉系统出力分配策略与理想制粉系统出力分配策略之间的距离计算多个评价值，选取评价值最大时的制粉系统出力分配策略为最优制粉系统出力分配策略
。
[0047]在本实施例中，采用优劣解距离法从制粉系统出力分配策略集合中获取最优制粉系统分配策略
。
优劣解距离法是一种逼近于理想解的排序法，通过检测评价对象与最优解
、
最劣解的距离来进行排序，若评价对象最靠近最优解同时又最远离最劣解，则为最好；否则不为最优
。
[0048]在本专利技术实施例中，所述制粉系统出力分配策略与非理想制粉系统出力分配策略的之间的距离计算为：
[0049][0050]所述制粉系统出力分配策略与理想制粉系统出力分配策略的之间的距离计算为：
[0051][0052]所述评价值的计算公式为：
[0053][0054]其中，
ED
i
‑
为第
i
个制粉系统出力分配策略与非理想制粉系统出力分配策略的之间的距离计算，
ED
i+
为第
i
个制粉系统出力分配策略与理想制粉系统出力分配策略的之间的距
离，
j
为第
j
个目标函数，为制粉系统出力分配策略，为非理想制粉系统出力分配策略，为理想制粉系统出力分配策略，
Y
i
为第
i
个制粉系统出力分配策略策略的评价值
。
[0055]本专利技术第二方面提供一种燃煤电厂制粉系统出力分配装置，包括：
[0056]参数获取单元，用于获取火电机组每台磨煤机的制粉单耗特性
、
制粉系统出力分配的多个目标函数以及制粉系统出力分配的多个约束条件；
[0057]多目标优化模型构建单元，用于根据每台磨煤机的制粉单耗特性
、
制粉系统出力分配的多个目标函数以及制粉系统出力分配的多个约束条件构建多目标优化模型；
[0058]求解单元，用于在多个约束条件下求解所述多目标优化模型中目标函数的最优值，获得制粉系统出力分配策略集合；其中，制粉系统出力分配策略集合包括多个制粉系统出力分配策略；
[0059]最优制粉系统出力分配策略获取单元，用于从制粉系统出力分配策略集合中获取最优制粉系统出力分配策略；
[0060]控制单元，用于根据最优制粉系统出力分配策略控制磨煤机出力
。
[0061]本专利技术第三方面提供一种燃煤电厂制粉系统，包括：出力分配装置
、
给煤机以及磨煤机，所述出力分配装置分别与所述给煤机以及磨煤机连接，用于通过给煤机获取磨煤机给煤量以及通过磨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种燃煤电厂制粉系统出力分配方法，其特征在于，所述方法包括：获取火电机组每台磨煤机的制粉单耗特性
、
制粉系统出力分配的多个目标函数以及制粉系统出力分配的多个约束条件；根据每台磨煤机的制粉单耗特性
、
制粉系统出力分配的多个目标函数以及制粉系统出力分配的多个约束条件构建多目标优化模型；在多个约束条件下求解所述多目标优化模型中目标函数的最优值，获得制粉系统出力分配策略集合；其中，制粉系统出力分配策略集合包括多个制粉系统出力分配策略；从制粉系统出力分配策略集合中获取最优制粉系统出力分配策略；根据最优制粉系统出力分配策略控制磨煤机出力
。2.
根据权利要求1所述的燃煤电厂制粉系统出力分配方法，其特征在于，所述获取火电机组每台磨煤机的制粉单耗特性，包括：获取每台磨煤机的历史运行数据以及历史出力分配策略；根据所述历史运行数据以及历史出力分配策略对每台磨煤机的给煤量与耗电量之间的关系进行分析，获得每台磨煤机的制粉单耗特性
。3.
根据权利要求1所述的燃煤电厂制粉系统出力分配方法，其特征在于，所述在多个约束条件下求解所述多目标优化模型中目标函数的最优值，包括：采用
ε
‑
约束法，将所述多目标优化模型中多个目标函数中的一个确定为参考目标函数，将多个目标函数中的其它目标函数转换为约束上限为
ε
的约束条件；调节
ε
的值，计算在不同
ε
值的情况下的参考目标函数的最优值
。4.
根据权利要求1所述的燃煤电厂制粉系统出力分配方法，其特征在于，所述制粉系统出力分配的多个目标函数包括耗电量最小目标函数以及启停成本最小目标函数；其中：所述耗电量最小目标函数为：所述启停成本最小目标函数为：其中，
f1为耗电量最小目标函数，
f2为启停成本最小目标函数，
P
i
为第
i
台磨煤机的耗电功率，
B
i
为第
i
台磨煤机的给煤量，
T
为时间集合，为第
i
台磨煤机的启机成本，为第
i
台磨煤机的停机成本，为第
i
台磨煤机
t
时刻的启机状态，为第
i
台磨煤机
t
时刻的停机状态
。
所述制粉系统出力分配的多个约束条件包括等式约束条件
、
上下限约束条件
、
启停约束条件以及爬坡约束条件；其中：等式约束条件为：上下限约束条件为：
B
min
<B
i
<B
max
；
启停约束条件为：当
B
i
＝0时，
P
i
＝0；爬坡约束条件为：
R
B,min
<B
i
(t)
‑
B
i
(t
‑
1)<R
B,max
；其中，
B
i
为第
i
台磨煤机的给煤量，
B
为磨煤机给煤量指令，
B
min
为磨煤机制粉出力下限，
B
max
为磨煤机制粉出力上限，
P
i
为第
i
台磨煤机的耗电功率，
R
B,min
为磨煤机制粉出力爬坡下限，
R
B,max
为为磨煤机制粉出力爬坡上限，
B
i
(t)
为第
i
台磨煤机
t
时刻的给煤量，
B
i
(t
‑
1)
为第
i
‑1台磨煤机
t
时刻的给煤量
。5.
根据权利要求1所述的燃煤电厂...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁鹏，李健，尚星宇，王瑞，
申请(专利权)人：国家能源集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：