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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种优化方法,尤其是涉及一种耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法。
技术介绍
1、近年来,风电等新能源在电力系统中的渗透率不断提高,而风电、太阳能等新能源发电的随机性和间歇性与传统同步发电机有着显著差异,电力系统频率的稳定性和安全性受到了极大威胁,与此同时,火电等常规机组的容量占比逐渐减小,导致系统调峰调频能力减弱。在此背景下,我国燃煤机组急需提升自身运行灵活性,支撑高比例新能源消纳、维护电力系统安全稳定运行。目前,我国燃煤机组正在创新不同的灵活、智能运行技术手段,通过灵活性改造的方法提升机组快速变负荷、深度调峰运行能力。加装熔盐储热系统是近年来提出的一种重要技术手段。目前关于熔盐储热系统与燃煤机组深度耦合方面的研究普遍在于熔盐系统结构优化设计、熔盐系统传热机理以及高温熔盐系统运行过程中面临的热损失问题,如参考文献1-9所示,然而,关于这一类新型机组运行控制优化方面的研究较少。同时,电力现货市场的建设正在不断推进过程中,有关电力现货市场的研究是当前的热点。这一新型机组在现货市场背景下关于联合运行优化方面的研究更是缺乏。目前熔盐储热系统的储热方式有电加热、蒸汽储热和烟气储热三种,每种储热方案下的具体设计结构、材料均有所不同,同时有多种放热的形式,每种形式都会影响熔盐储热系统的运行效率。但无论采用哪种方式,肯定分为储热环节和放热环节。因此,在本专利技术中抓住不同方案下熔盐储热系统的共性特征,重点描述熔盐储热系统的外特性,以实现熔盐系统和火电机组的联合优化运行。
2、参考文献如下;
3
4、[2]邹小刚,刘明,肖海丰等.火电机组耦合熔盐储热深度调峰系统设计及性能分析[j].热力发电,2023,52(02):146-153.
5、[3]赫广迅,宋业琛.基于火电站转型储能电站的超高温热泵及熔盐储换热系统工程应用设计[j].汽轮机技术,2023,65(02):93-96+146.
6、[4]一种火电机组耦合熔盐储能深度调峰系统及其方法,专利技术专利cn202210524697.7
7、[5]一种蒸汽引射器耦合单罐熔盐储热的火电调峰系统及方法,专利技术专利cn202210524697.7
8、[6]耦合熔盐储能保证火电机组调峰供汽供暖的系统及方法,专利技术专利cn202211307384.2
9、[7]一种熔盐储热与火电机组耦合调峰系统,专利技术专利cn202310214969.8
10、[8]一种基于熔盐储热的火电机组抽汽蓄热式调峰系统,技术cn202222495490.x
11、[9]一种基于熔盐储能的火电机组优化运行方法,专利技术专利cn202210583258.3。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的缺陷,本专利技术公开一种耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其技术方案如下:
2、耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
3、步骤1:获取电力现货市场中调度系统给出的这一周期agc预测指令,结合耦合系统运行要求,限速得到耦合系统期望的负荷指令;
4、步骤2:分析熔盐储热系统的储热过程,建立储热过程中的能量转换关系;
5、步骤3:分析熔盐储热系统的放热过程,建立放热过程中的能量转换关系;
6、步骤4:构建熔盐储热系统的能量表征指标,建立熔盐储热系统的变化率、液位约束条件;
7、步骤5:建立耦合系统及燃煤机组的运行优化约束条件;
8、步骤6:将熔盐储热系统在这一周期内的运行能耗模型,折算成机组运行煤耗,建立燃煤机组这一周期内的运行煤耗,构建耦合熔盐储热燃煤机组的运行优化目标;
9、步骤7:将遗传算法完成以上优化模型的求解,得到本周期内熔盐储热系统、火电机组的优化运行模式;
10、步骤8:在下一周期开始时,重复步骤1-7,获得下一周期内熔盐储热系统、火电机组的优化运行模式,通过滚动优化,实现耦合熔盐储热燃煤机组的长期稳定、经济运行。
11、本专利技术还公开一种非易失性存储介质,其特征在于,所述非易失性存储介质包括存储的程序,其中,所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行上述的方法。
12、本专利技术还公开一种电子装置,其特征在于,包含处理器和存储器;所述存储器中存储有计算机可读指令,所述处理器用于运行所述计算机可读指令,其中,所述计算机可读指令运行时执行上述的方法。
13、有益效果
14、本专利技术提出的优化方法在运行期间实时获取机组状态运行参数,通过对储热过程、放热过程等过程建模,描述这一时间周期内机组运行特性,构建边界约束条件和优化目标,采用遗传算法求解得到这一周期的优化运行方式。有利于增强这一周期内耦合系统的运行能效、减小变负荷过程中的主参数波动情况,有利于机组安全稳定运行。并且通过滚动优化,实现耦合熔盐储热燃煤机组的长期稳定、经济运行。
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1.耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于:步骤1中结合耦合系统的运行要求,限速得到耦合系统期望的负荷指令的设定方式为:
3.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于:步骤2中分析熔盐储热系统的储热过程,建立储热过程中的能量转换关系包括:储热过程每分钟的储存热量,这一周期的储存总热量,储热储存的等价液位和等价功率,其中,储热过程每分钟的存储热量为:
4.根据权利要求3所述的耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于:所述建立储热过程中的能量转换关系,其一周期的储存总热量计算方式为:
5.根据权利要求3所述的耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于:建立储热过程中的能量转换关系,储热储存的等价液位和等价功率计算方式为:由于储存的热量与相应熔盐的体积成正比,在熔盐罐体积确定的前提下,储存的热量转化成熔盐热罐的液位增量:
6.根
7.根据权利要求6所述的耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于:建立放热过程中的能量转换关系,放热过程的等价液位变化和等价功率计算方式为:放热过程中每时刻的熔盐热罐中液位变化量为:
8.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于:步骤4中建立熔盐储热系统的变化率、液位等约束条件为,每时刻液位需要满足:
9.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于:步骤5中建立耦合系统及燃煤机组的运行优化约束条件:
10.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于:步骤6构建的模型优化目标包含两部分,一部分为熔盐储热系统增加的煤耗:
11.一种非易失性存储介质,其特征在于:所述非易失性存储介质包括存储的程序,其中,所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行权利要求1至9中任意一项所述的方法。
12.一种电子装置,其特征在于:包含处理器和存储器;所述存储器中存储有计算机可读指令,所述处理器用于运行所述计算机可读指令,其中,所述计算机可读指令运行时执行权利要求1至9中任意一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于:步骤1中结合耦合系统的运行要求,限速得到耦合系统期望的负荷指令的设定方式为:
3.根据权利要求1所述的耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于:步骤2中分析熔盐储热系统的储热过程,建立储热过程中的能量转换关系包括:储热过程每分钟的储存热量,这一周期的储存总热量,储热储存的等价液位和等价功率,其中,储热过程每分钟的存储热量为:
4.根据权利要求3所述的耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于:所述建立储热过程中的能量转换关系,其一周期的储存总热量计算方式为:
5.根据权利要求3所述的耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于:建立储热过程中的能量转换关系,储热储存的等价液位和等价功率计算方式为:由于储存的热量与相应熔盐的体积成正比,在熔盐罐体积确定的前提下,储存的热量转化成熔盐热罐的液位增量:
6.根据权利要求3所述的耦合熔盐储热燃煤机组在电力现货市场中运行优化方法,其特征在于:步骤3建立放热过程中的能量转换关系包括:放热过程这一周期的释放总热量,放热过程的等...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜鸣,沈烨昱,张庭,牛玉广,胡勇,
申请(专利权)人:华北电力大学,
类型:发明
国别省市:
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