【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及火电厂燃料采购及掺烧领域，具体为基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法及系统。
技术介绍
1、我国的能源结构表明火力发电仍是我国电力系统组成中最重要的部分，另一方面，增加新能源发电比重后电网系统的稳定性面临严重挑战，火力发电承担着的调峰维稳的作用愈加重要。火电厂的燃料储存情况是火电厂安全稳定运行的基础，一般电厂会根据预期发电量要求煤场存煤要满足一定周期内的燃煤需求。然而，当前燃料市场价格持续高位，火电厂在受煤价影响下，持续亏损，火电厂的经营管理承担着很大压力。
2、电厂为降低燃料成本，经常会采购一批低热值的经济煤种，然而在调峰时，由于高热值的煤种储量不足，机组无法满发，响应不了电网的调峰需求，面临调度考核的问题。那么，电厂为了满足电网的调峰需求和控制燃料成本的目的，如何采购和耗用燃料，保证电厂的燃料库存，实现燃料的稳定性和经济性是其不得不考虑的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化的方法及系统，通过配煤掺烧和制定合理的采购需求使得燃料库存结构处于合理状态，满足生产调峰的需求和控制燃料成本的目的。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，包括以下步骤：
4、步骤1、根据煤场的库存数据和本周期内煤场的燃煤采购数据，构建当前周期的库存结构图；
5、步骤2、根据库存结构图中燃煤的热值，
6、步骤3、根据当天的库存结构以及下一天的计划进煤量，并结合各燃煤组合掺烧方案对应的燃料总消耗量，生成本周期内下一天多种燃煤组合掺烧方案对应的库存结构并作为第二天的初始库存结构，重复步骤2，得到本周期每天的多种燃煤组合掺烧方案对应的入炉煤平均煤价；
7、步骤4、对本周期每天的燃煤组合掺烧方案组合生成本周期的多种掺烧方案，以每日的发电量占本周期总发电量的比例作为权重，根据燃煤组合掺烧方案对应的入炉煤平均煤价计算各掺烧方案的加权平均煤价，将加权平均煤价最低对应的掺烧方案作为本周期的配煤方案，根据配煤方案生成本周期最终燃料库存结构；
8、步骤5、将最终燃料库存结构和市场煤的信息组合作为下一周期的初始库存结构并重复步骤2-4，得到该周期的最优配煤方案，结合最优配煤方案对应的燃料总消耗量，更新该周期的初始燃料库存结构；
9、步骤6、根据步骤5更新的初始燃料库存结构和步骤4得到上一周期最终燃料库存结构确定燃煤采购方案。
10、优选的，步骤2中最优加仓方式的确定方法如下：
11、计算燃煤组合掺烧方案的最大发电负荷并结合不同负荷段设定的最大负荷，确定各负荷段燃煤组合掺烧方案的最优加仓方式。
12、优选的，在各负荷段下，逐渐增加高热值煤种的磨煤机数量，将计算发电负荷并与最大发电负荷设定值进行比较，当前计算负荷大于最大发电负荷设定值，则得各负荷段对应的最优加仓方式。
13、优选的，所述燃煤组合掺烧方案的最大发电负荷的计算方法如下：
14、emax＝(qa·na·la+qb·nb·lb-qs·(na+nb)·le)/(qe·ne·le)·ee
15、其中，emax为最大发电负荷，qa为a煤种的热值，na为a煤种的加仓数量，la为a煤种在一台磨煤机内的最大制粉量，qb为b煤种的热值，nb为b煤种的加仓数量，lb为b煤种在一台磨煤机内的最大制粉量，qs为修正热值，qe为设计煤种的热值，ne为设计煤种的加仓数量，ee为机组额定负荷，le为设计煤种在额定负荷时各磨煤机的平均给煤量。
16、优选的，所述燃料总消耗量的计算方法如下：
17、根据各个负荷段对应的最优加仓方式，按照平均分配原则并结合各个负荷段的平均负荷计算各台磨煤机的给煤量，获得燃煤组合掺烧方案中各煤种的实时给煤量，并根据持续时间计算得到燃煤组合掺烧方案对应的燃料总消耗量。
18、优选的，计算变负荷工况下的燃料消耗量，更新全工况下的燃料总消耗量，根据全负荷工况下的燃料总消耗量，并结合各煤种的煤价确定燃煤组合掺烧方案对应的入炉煤平均煤价。
19、优选的，所述变负荷工况下的燃料消耗量的计算方法如下：
20、在当前负荷情况下采用预测的下一负荷的最优加仓方式进行燃煤，计算实时给煤量，并结合持续时间，确定两个负荷变化时间段内的燃煤消耗量，得到变负荷工况下的燃料消耗量。
21、优选的，步骤4中对本周期每天的燃煤组合掺烧方案进行排列组合，生成本周期的多种掺烧方案。
22、优选的，步骤5中根据市场煤和长协煤的信息对燃料库存结构进行更新，生成虚拟燃料库存结构作为下一周期的初始库存结构。
23、一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化系统，包括，
24、库存结构图模块，用于根据煤场的库存数据和本周期内煤场的燃煤采购数据，构建当前周期的库存结构图；
25、每天平均煤价模块，用于根据库存结构图中燃煤的热值，生成多种燃煤组合掺烧方案，根据燃煤组合掺烧方案的最大发电负荷，确定不同负荷段各燃煤组合掺烧方案的最优加仓方式，最优加仓方式结合持续时间确定各燃煤组合掺烧方案的燃料总消耗量，根据煤种的煤价确定各燃煤组合掺烧方案对应的入炉煤平均煤价；
26、本周期平均煤价模块，用于根据当天的库存结构以及下一天的计划进煤量，并结合各燃煤组合掺烧方案对应的燃料总消耗量，生成本周期内下一天多种燃煤组合掺烧方案对应的库存结构并作为第二天的初始库存结构，重复步骤2，得到本周期每天的多种燃煤组合掺烧方案对应的入炉煤平均煤价；
27、周期库存结构模块，用于对本周期每天的燃煤组合掺烧方案生成本周期的多种掺烧方案，以每日的发电量占本周期总发电量的比例作为权重，根据燃煤组合掺烧方案对应的入炉煤平均煤价计算各掺烧方案的加权平均煤价，将加权平均煤价最低对应的掺烧方案作为本周期的配煤方案，根据配煤方案生成本周期最终燃料库存结构；
28、周期迭代模块，用于将最终燃料库存结构作为下一周期的初始库存结构并重复执行每天平均煤价模块、本周期平均煤价模块和周期库存结构模块，得到该周期的最优配煤方案，结合最优配煤方案对应的燃料总消耗量，更新该周期的初始燃料库存结构；
29、采购模块，用于根据更新的初始燃料库存结构和上一周期最终燃料库存结构确定燃煤采购方案。
30、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
31、本专利技术公开的一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化的方法，从优化燃料库存结构的角度出发，通过对各锅炉不同负荷段燃煤掺烧的分析和预测，确定当本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，步骤2中最优加仓方式的确定方法如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，在各负荷段下，逐渐增加高热值煤种的磨煤机数量，将计算发电负荷并与最大发电负荷设定值进行比较，当前计算负荷大于最大发电负荷设定值，则得各负荷段对应的最优加仓方式。
4.根据权利要求2所述的一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，所述燃煤组合掺烧方案的最大发电负荷的计算方法如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，所述燃料总消耗量的计算方法如下：
6.根据权利要求1所述的一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，计算变负荷工况下的燃料消耗量，更新全工况下的燃料总消耗量，根据全负荷工况下的燃料总消耗量，并结合各煤种的煤价确定燃煤组合掺烧方案对应的入
7.根据权利要求6所述的一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，所述变负荷工况下的燃料消耗量的计算方法如下：
8.根据权利要求1所述的一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，步骤4中对本周期每天的燃煤组合掺烧方案进行排列组合，生成本周期的多种掺烧方案。
9.根据权利要求1所述的一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，步骤5中根据市场煤和长协煤的信息对燃料库存结构进行更新，生成虚拟燃料库存结构作为下一周期的初始库存结构。
10.一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化系统，其特征在于，包括，
...【技术特征摘要】
1.一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，步骤2中最优加仓方式的确定方法如下：
3.根据权利要求2所述的一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，在各负荷段下，逐渐增加高热值煤种的磨煤机数量，将计算发电负荷并与最大发电负荷设定值进行比较，当前计算负荷大于最大发电负荷设定值，则得各负荷段对应的最优加仓方式。
4.根据权利要求2所述的一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，所述燃煤组合掺烧方案的最大发电负荷的计算方法如下：
5.根据权利要求1所述的一种基于火电厂混煤掺烧预测的燃料库存结构优化方法，其特征在于，所述燃料总消耗量的计算方法如下：
6.根据权利要求1所述的一种基于火电厂混...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴继兴，田晨，罗睿，张建刚，王毅，王智微，陈华东，李小波，王力，符亮，莫诗，关洪亮，黄昌榆，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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