System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法技术_技高网

考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法技术

技术编号:40550541 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-05 19:09
考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,属于调频技术领域。本发明专利技术的目的是为了解决现有在优化过程中并未考虑变工况下仿真模型的性能,并未深入分析其他控制参数的影响的问题。本发明专利技术基于变工况数据优化仿真模型参数,构建高精度仿真模型,再对一次调频参数进行优化,提高了火电机组的一次调频性能。本发明专利技术既考虑变工况下仿真模型的性能,又深入分析了控制参数的影响,保障了机组的稳定、提高了机组运行效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及调频参数优化方法,属于调频。


技术介绍

1、近年来,随着电力系统的不断发展和电能需求的增加,火电机组在电力生产中扮演着至关重要的角色。然而,在电力系统运行中常常面临复杂多变的工况,包括负荷波动、风光电等新能源的不稳定性,以及其他突发事件,这些因素都对火电机组的运行性能提出了更高的要求。在实际运行中,火电机组的一次调频参数对于维持电力系统频率稳定、提高机组运行效率至关重要。然而,由于电力系统的非线性和动态特性,一次调频参数在不同工况下可能存在一定的偏差,影响了机组的动态响应和稳定性。

2、现有提出的基于粒子群算法的火电机组一次调频参数优化方法,利用粒子群算法以一次调频过程增加煤耗和所需额外经济指出最小为目标,优化了机组的调频死区和不等率。但在优化过程中并未考虑变工况下仿真模型的性能,并未深入分析其他控制参数的影响。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了解决现有在优化过程中并未考虑变工况下仿真模型的性能,并未深入分析其他控制参数的影响的问题,提出了考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法

2、考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,所述方法包括以下内容:

3、步骤1、构建火电机组汽轮机仿真模型,给定模型中每个待优化变量的优化范围,多个待优化变量从各自的优化范围中选取一个参数值,组合成一种参数配置方案,待优化变量包括:油动机惯性环节时间常数th、汽轮机容积效应时间常数tq、再热器时间常数ti、高压缸蒸汽份额ah、转子时间常数tα、摩擦自平衡系数β、功角系数kw和电磁阻尼系数d;

4、步骤2、采集机组变工况下的实际运行数据及实际运行数据对应的机组出力,将每种参数配置方案和机组变工况下的实际运行数据代入火电机组汽轮机仿真模型中,获得模型仿真结果的机组出力;

5、步骤3、以模型仿真结果的机组出力和实际运行数据对应的机组出力相一致为优化目标,建立第一目标优化函数,得到最优的参数配置方案;

6、步骤4、利用最优的参数配置方案优化火电机组汽轮机仿真模型中的对应参数,得到优化后的火电机组汽轮机仿真模型;

7、步骤5、给定控制参数的优化范围,控制参数用于对优化后的火电机组汽轮机仿真模型进行一次调频,控制参数包括pi控制器的两个变参数函数f2(x)、f3(x)及主汽压修正函数f4(x),从f2(x)、f3(x)和f4(x)的优化范围中各选取一个控制参数值,组合成一种控制参数配置方案;

8、步骤6、利用每种控制参数配置方案对优化后的火电机组汽轮机仿真模型进行控制,获得机组输出功率,根据机组输出功率,获得实际积分电量;

9、步骤7、以最大化实际积分电量与理论积分电量的比值作为优化目标,建立第二目标优化函数,得到最优的控制参数配置方案。

10、优选地,得到最优的参数配置方案,具体过程:

11、根据每种参数配置方案得到一个对应的第一目标优化函数值,从多个第一目标优化函数值中选取最小值对应的参数配置方案,作为最优的参数配置方案。

12、优选地,得到最优的控制参数配置方案,具体过程:

13、根据每种控制参数配置方案得到一个对应的第二目标优化函数值,从多个第二目标优化函数值中选取最大值对应的控制参数配置方案,作为最优的控制参数配置方案。

14、优选地,步骤1中,油动机惯性环节时间常数th的优化范围为0.2-1.5;

15、汽轮机容积效应时间常数tq的优化范围为0.1-0.3;

16、再热器时间常数ti的优化范围为6-15;

17、高压缸蒸汽份额ah的优化范围为0.25-0.5;

18、转子时间常数tα的优化范围为6-15;

19、摩擦自平衡系数β的优化范围为0.02-0.05;

20、功角系数kw的优化范围为157-471;

21、电磁阻尼系数d的优化范围为4-25。

22、优选地,步骤2中,采集机组变工况下的实际运行数据,具体为:

23、采集综合流量指令位于40%-100%范围内的机组实际运行数据。

24、优选地,步骤3中,第一目标优化函数,表示为:

25、

26、式中,mae为最小化平均绝对误差,n代表样本数,pr为真实数据的机组出力,pm为模型仿真结果的机组出力。

27、优选地,步骤5中,变参数函数f2(x)的优化范围为0.05-1;

28、变参数函数f3(x)的优化范围为10-50;

29、主汽压修正函数f4(x)的优化范围为0.5-1.5。

30、优选地,步骤7中,第二目标优化函数,表示为:

31、

32、式中,负号代表优化过程最大化实际积分电量与理论积分电量的比值,h1为实际积分电量,h2为理论积分电量。

33、优选地,实际积分电量h1,表示为:

34、

35、式中,pt为机组输出功率,p0为机组初始输出功率。

36、优选地,理论积分电量h2,表示为:

37、

38、式中,pr为机组额定功率,δ为转速不等式,f0为额定频率,δf为频率差值。

39、本专利技术的有益效果是:

40、本专利技术首先基于变工况数据优化仿真模型参数,构建高精度仿真模型(优化后的火电机组汽轮机仿真模型),然后在此基础上进行机组一次调频参数的优化,提高火电机组的一次调频性能。

41、本专利技术有以下优点:

42、1.提高机组仿真模型精度:在变工况实际数据下进行机组的仿真模型优化校验,提高模型在不同工况下的仿真精度,为机组一次调频控制参数的优化奠定基础;

43、2.提高机组的一次调频性能:在得到变工况下机组的高精度仿真模型后,基于遗传算法进行了控制参数的优化,使得参数与机组更为匹配,提高了机组的一次调频性能。

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【技术保护点】

1.考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,所述方法包括以下内容:

2.根据权利要求1所述的考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,得到最优的参数配置方案,具体过程:

3.根据权利要求1所述的考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,得到最优的控制参数配置方案,具体过程:

4.根据权利要求1所述的考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,步骤1中,油动机惯性环节时间常数Th的优化范围为0.2-1.5;

5.根据权利要求1所述的考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,步骤2中,采集机组变工况下的实际运行数据,具体为:

6.根据权利要求1所述的考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,步骤3中,第一目标优化函数,表示为:

7.根据权利要求1所述的考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,步骤5中,变参数函数F2(x)的优化范围为0.05-1;

8.根据权利要求1所述的考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,步骤7中,第二目标优化函数,表示为:

9.根据权利要求8所述的考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,实际积分电量H1,表示为:

10.根据权利要求8所述的考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,理论积分电量H2,表示为:

...

【技术特征摘要】

1.考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,所述方法包括以下内容:

2.根据权利要求1所述的考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,得到最优的参数配置方案,具体过程:

3.根据权利要求1所述的考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,得到最优的控制参数配置方案,具体过程:

4.根据权利要求1所述的考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,步骤1中,油动机惯性环节时间常数th的优化范围为0.2-1.5;

5.根据权利要求1所述的考虑变工况修正的火电机组一次调频参数优化方法,其特征在于,步骤2中,采集机组变工况下的实际运行数据,具体为:

【专利技术属性】
技术研发人员:袁晓君马涛周晓勇张磊王力韩强闫正军何遥马青王伟杨国辉
申请(专利权)人:国能中卫热电有限公司
类型:发明
国别省市:

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