專利名稱：適應(yīng)節(jié)能環(huán)保要求的發(fā)電出力調(diào)控代價因子在線計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)領(lǐng)域，更準確地說本發(fā)明涉及適應(yīng)節(jié)能環(huán)保要求的發(fā)電出力調(diào)控代價因子在線計算方法。
背景技術(shù)：
進行電網(wǎng)運行控制決策分析計算時，滿足運行約束是前提，代價小是優(yōu)化協(xié)調(diào)控制的目標。目前用于控制決策的發(fā)電出力調(diào)節(jié)控制代價計算方法大致有2類，其一是直接用發(fā)電出力的有功變化量表示；其二是以發(fā)電的成本或收益反映經(jīng)濟代價，大多用有功出力的分段函數(shù)描述。由此可見，現(xiàn)在電網(wǎng)運行控制決策中用到的發(fā)電出力調(diào)節(jié)控制代價沒有計及節(jié)能環(huán)保的因素。電網(wǎng)節(jié)能環(huán)保發(fā)電調(diào)度的目標與原則已經(jīng)確定，優(yōu)先調(diào)度可再生發(fā)電資源，按機組能耗和污染物排放水平由低到高排序，依次調(diào)用化石類發(fā)電資源，最大限度地減少能源、資源消耗和污染物排放。這為開展適應(yīng)節(jié)能環(huán)保要求的電網(wǎng)運行控制決策工作提供了依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是:彌補現(xiàn)有電網(wǎng)運行控制決策中發(fā)電調(diào)節(jié)控制代價不能計及節(jié)能環(huán)保因素的不足，提供一種適應(yīng)節(jié)能環(huán)保要求的發(fā)電出力調(diào)控代價因子在線計算方法。具體地說，本發(fā)明是采取以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的，包括下列步驟:I)根據(jù)電網(wǎng)實時運行信息，獲取當前并網(wǎng)運行的各發(fā)電機組及其一次能源類型、有功出力信息和節(jié)能環(huán)保 信息，所述節(jié)能環(huán)保信息包括水情信息、燃料耗量信息以及污染物排放信息；2)根據(jù)各發(fā)電機組的當前出力情況、額定容量和技術(shù)出力約束，按各發(fā)電機組的調(diào)節(jié)能力，確定各發(fā)電機組的增出力最大可調(diào)量APumax和減出力最大可調(diào)量APlniax;其中，對于只具有增出力調(diào)節(jié)能力的發(fā)電機組，在后續(xù)步驟中對該發(fā)電機組只進行增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算；對于只具有減出力調(diào)節(jié)能力的發(fā)電機組，在后續(xù)步驟中對該發(fā)電機組只進行減出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算；對于同時具有增出力調(diào)節(jié)能力和減出力調(diào)節(jié)能力的發(fā)電機組，在后續(xù)步驟中對該發(fā)電機組既進行增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算、也進行減出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算；對于既無增出力調(diào)節(jié)能力又無減出力調(diào)節(jié)能力的發(fā)電機組，則將該發(fā)電機組從后續(xù)步驟的計算過程中排除；所述增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算，是指各發(fā)電機組的增出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價Vmax、增出力調(diào)節(jié)下的調(diào)控經(jīng)濟代價靈敏度S、增出力調(diào)節(jié)下的節(jié)能環(huán)保綜合代價靈敏度Sve以及增出力調(diào)節(jié)下的發(fā)電出力調(diào)控代價因子H的計算；所述減出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算，是指各發(fā)電機組的減出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價V' max、減出力調(diào)節(jié)下的調(diào)控經(jīng)濟代價靈敏度s'、減出力調(diào)節(jié)下的節(jié)能環(huán)保綜合代價靈敏度S' VEW及減出力調(diào)節(jié)下的發(fā)電出力調(diào)控代價因子H'的計算；3)根據(jù)各發(fā)電機組的一次能源類型，將所有發(fā)電機組分為可再生能源機組和化石類能源機組兩種類型；4)對于屬于可再生能源機組的發(fā)電機組，先按發(fā)電機組出力調(diào)整對可再生能源利用的影響情況，將其分為I型可再生能源機組和II型可再生能源機組兩種類型，再對屬于I型可再生能源機組的發(fā)電機組中需進行增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的各發(fā)電機組進行增出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價Vmax的計算，對屬于I型可再生能源機組的發(fā)電機組中需進行減出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的各發(fā)電機組以及屬于II型可再生能源機組的各發(fā)電機組進行減出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價V' _的計算；所述I型可再生能源機組為 發(fā)電機組出力變化不影響可再生能源的利用的發(fā)電機組，所述II型可再生能源機組為發(fā)電機組出力變化影響可再生能源的利用的發(fā)電機組；對于屬于化石類能源機組的發(fā)電機組，先按發(fā)電機組一次能源利用特點和燃料種類，將其分為I型化石能源機組、II型化石能源機組以及III型化石能源機組三種類型，再對屬于II型化石能源機組的發(fā)電機組以及屬于III型化石能源機組的發(fā)電機組中需進行增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的各發(fā)電機組進行增出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價Vfflax的計算，對屬于II型化石能源機組的發(fā)電機組以及屬于III型化石能源機組的發(fā)電機組中需進行減出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的各發(fā)電機組進行減出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價V' _的計算，而對于屬于I型化石能源機組的發(fā)電機組則將該類型的發(fā)電機組從后續(xù)步驟的計算過程中排除；所述I型化石能源機組為發(fā)電出力由非發(fā)電因素決定的發(fā)電機組，所述II型化石能源機組為燃煤機組但以熱定電方式運行的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機組除外，所述III型化石能源機組為除I型化石能源機組和II型化石能源機組之外的其他化石能源機組；5)對于需進行增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的發(fā)電機組，按以下公式計算各發(fā)電機組的增出力調(diào)節(jié)下的調(diào)控經(jīng)濟代價靈敏度S:S=V-MPimax而對于需進行減出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的發(fā)電機組，按以下公式計算各發(fā)電機組的減出力調(diào)節(jié)下的調(diào)控經(jīng)濟代價靈敏度S':S' =T -/APlmax6)根據(jù)各發(fā)電機組的發(fā)電污染物排放情況，對所有發(fā)電機組進行機組環(huán)保類型分類，將沒有污染物排放的機組歸類為I型環(huán)保機組，將有污染物排放的機組歸類為II型環(huán)保機組；7)對于I型環(huán)保機組，將屬于該類型的各發(fā)電機組的環(huán)保影響因子E置為I ;對于II型環(huán)保機組，以國家規(guī)定的火力發(fā)電機組鍋爐大氣污染物排放規(guī)定限值為依據(jù)，基于實測或設(shè)計的污染物排放情況，計算屬于該類型的各發(fā)電機組的環(huán)保影響因子E ；8)對于需進行增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的發(fā)電機組，按以下公式計算各發(fā)電機組的增出力調(diào)節(jié)下的節(jié)能環(huán)保綜合代價靈敏度Sve:Sve=S*E然后按以下公式求得各發(fā)電機組的增出力調(diào)節(jié)下的發(fā)電出力調(diào)控代價因子H:
權(quán)利要求
1.適應(yīng)節(jié)能環(huán)保要求的發(fā)電出力調(diào)控代價因子在線計算方法，其特征在于，包括下列步驟: 1)根據(jù)電網(wǎng)實時運行信息，獲取當前并網(wǎng)運行的各發(fā)電機組及其一次能源類型、有功出力信息和節(jié)能環(huán)保信息，所述節(jié)能環(huán)保信息包括水情信息、燃料耗量信息以及污染物排放信息； 2)根據(jù)各發(fā)電機組的當前出力情況、額定容量和技術(shù)出力約束，按各發(fā)電機組的調(diào)節(jié)能力，確定各發(fā)電機組的增出力最大可調(diào)量和減出力最大可調(diào)量ΔΡ1ηωχ ； 其中，對于只具有增出力調(diào)節(jié)能力的發(fā)電機組，在后續(xù)步驟中對該發(fā)電機組只進行增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算； 對于只具有減出力調(diào)節(jié)能力的發(fā)電機組，在后續(xù)步驟中對該發(fā)電機組只進行減出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算； 對于同時具有增出力調(diào)節(jié)能力和減出力調(diào)節(jié)能力的發(fā)電機組，在后續(xù)步驟中對該發(fā)電機組既進行增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算、也進行減出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算； 對于既無增出力調(diào)節(jié)能力又無減出力調(diào)節(jié)能力的發(fā)電機組，則將該發(fā)電機組從后續(xù)步驟的計算過程中排除； 所述增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算，是指各發(fā)電機組的增出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價Vmax、增出力調(diào)節(jié)下的調(diào)控經(jīng)濟代價靈敏度S、增出力調(diào)節(jié)下的節(jié)能環(huán)保綜合代價靈敏度;Sve以及增出力調(diào)節(jié)下的發(fā)電出力調(diào)控代價因子I的計算； 所述減出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算，是指各發(fā)電機組的減出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價、減出力調(diào)節(jié)下的調(diào)控經(jīng)濟代價靈敏度減出力調(diào)節(jié)下的節(jié)能環(huán)保綜合代價靈敏度S^e以及減出力調(diào) 節(jié)下的發(fā)電出力調(diào)控代價因子[^的計算； 3)根據(jù)各發(fā)電機組的一次能源類型，將所有發(fā)電機組分為可再生能源機組和化石類能源機組兩種類型； 4)對于屬于可再生能源機組的發(fā)電機組，先按發(fā)電機組出力調(diào)整對可再生能源利用的影響情況，將其分為ι型可再生能源機組和π型可再生能源機組兩種類型，再對屬于ι型可再生能源機組的發(fā)電機組中需進行增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的各發(fā)電機組進行增出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價Vmax的計算，對屬于ι型可再生能源機組的發(fā)電機組中需進行減出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的各發(fā)電機組以及屬于π型可再生能源機組的各發(fā)電機組進行減出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價Viax的計算； 所述ι型可再生能源機組為發(fā)電機組出力變化不影響可再生能源的利用的發(fā)電機組，所述II型可再生能源機組為發(fā)電機組出力變化影響可再生能源的利用的發(fā)電機組； 對于屬于化石類能源機組的發(fā)電機組，先按發(fā)電機組一次能源利用特點和燃料種類，將其分為I型化石能源機組、π型化石能源機組以及III型化石能源機組三種類型，再對屬于II型化石能源機組的發(fā)電機組以及屬于III型化石能源機組的發(fā)電機組中需進行增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的各發(fā)電機組進行增出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價Vmax的計算，對屬于II型化石能源機組的發(fā)電機組以及屬于III型化石能源機組的發(fā)電機組中需進行減出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的各發(fā)電機組進行減出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價的計算，而對于屬于I型化石能源機組的發(fā)電機組則將該類型的發(fā)電機組從后續(xù)步驟的計算過程中排除； 所述I型化石能源機組為發(fā)電出力由非發(fā)電因素決定的發(fā)電機組，所述II型化石能源機組為燃煤機組但以熱定電方式運行的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機組除外，所述III型化石能源機組為除I型化石能源機組和II型化石能源機組之外的其他化石能源機組； 5)對于需進行增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的發(fā)電機組，按以下公式計算各發(fā)電機組的增出力調(diào)節(jié)下的調(diào)控經(jīng)濟代價靈敏度S:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)節(jié)能環(huán)保要求的發(fā)電出力調(diào)控代價因子在線計算方法，其特征在于: 對于屬于I型可再生能源機組的發(fā)電機組中需進行增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的發(fā)電機組，其增出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價Vmax按以下公式計算: 對于屬于I型可再生能源機組的發(fā)電機組中需進行減出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的發(fā)電機組,其減出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價\^&按以下公式計算:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)節(jié)能環(huán)保要求的電網(wǎng)運行發(fā)電出力調(diào)控代價因子在線計算方法，其特征在于: 對于屬于II型化石能源機組的發(fā)電機組中需進行增出力調(diào)節(jié)下的相關(guān)計算的發(fā)電機組，其增出力調(diào)節(jié)下的最大可調(diào)量對應(yīng)的經(jīng)濟代價^-按以下公式計算:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適應(yīng)節(jié)能環(huán)保要求的發(fā)電出力調(diào)控代價因子在線計算方法，其特征在于: 所述按以下公式計算:
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適應(yīng)節(jié)能環(huán)保要求的發(fā)電出力調(diào)控代價因子在線計算方法，其特征在于: 所述按以下公式計算:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適應(yīng)節(jié)能環(huán)保要求的發(fā)電出力調(diào)控代價因子在線計算方法，其特征在于，步驟7)中計算II型環(huán)保機組的發(fā)電機組的環(huán)保影響因子￡的方法，為先按以下公式計算各發(fā)電機組的各類污染物的環(huán)保影響因子:
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適應(yīng)節(jié)能環(huán)保要求的發(fā)電出力調(diào)控代價因子在線計算方法，屬于電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明針對電網(wǎng)實時運行狀態(tài)，根據(jù)一次能源類型，基于在線實測/設(shè)計的能耗特性，分析發(fā)電機出力調(diào)控對可再生能源利用的影響情況與化石能源消耗變化情況，計算得到各臺機組的節(jié)能環(huán)保綜合代價因子。本發(fā)明能夠綜合考慮可再生能源節(jié)約利用、化石類能源消耗降低和污染物排放控制等因素，適應(yīng)電網(wǎng)在線控制輔助決策的特點與要求，為實現(xiàn)適應(yīng)節(jié)能環(huán)保要求的控制輔助決策奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
文檔編號H02J3/46GK103227480SQ20131002802
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者李碧君, 徐泰山, 龐曉艷, 劉韶峰, 李建, 王昊昊, 梁漢泉, 謝傳治 申請人:南京南瑞集團公司, 四川省電力公司