[发明专利]火电厂厂级负荷优化分配试验系统及方法

说明书

技术领域

本发明本发明属于节能技术领域，特别涉及一种火电厂厂级负荷优化分配系统及方法。

背景技术对于电力系统而言，维持上网发电量与用电量的实时平衡是保证电网频率稳定的根本手段。由于用电负荷具有一定的随机不确定性，导致上网发电机组发电量也要不停的变动。目前电网对火电机组主要采取单机调度方式，即电网调度中心的EMS(能量管理系统)根据电网安全稳定需要计算出网上可调机组中每台机组应带负荷，并将其通过RTU(远方终端单元)下发到发电机组作为负荷指令，从而实现发电机组的AGC(自动发电控制)。一个火力发电厂一般由多台火力发电机组组成，机组之间在变负荷速率、煤耗特性等方面存在一定的差异，为了在满足电网需求的前提下实现全厂能耗最小，一些火力发电厂已经开始实施厂级负荷优化分配系统(厂级AGC)，它是介于电网调度中心与火电机组之间的中间层。厂级负荷优化分配系统接受调度中心发过来的全厂负荷指令，并按照一定的策略将其分配到各台机组中。厂级负荷优化分配是火电厂节能降耗的一项措施之一，具有广阔的应用前景。

厂级负荷优化分配系统的功能及位置决定了其在电力系统中的特殊重要性，但由于火电机组类型繁多、运行参数差别很大，致使厂级负荷优化分配系统组成、接线、优化算法不尽相同。火电厂厂级负荷优化分配试验系统可在实验室完成厂级负荷优化分配系统的安装、组态、检查与调试，将大大提高现场安装、调试效率，对改善系统实际运行效果起到重要作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种火电厂厂级负荷优化分配试验系统及方法，其特征在于，所述火电厂厂级负荷优化分配试验系统由模拟运算站2分别连接I/O模块6、电源7、接线端子排8和显示器3；并安装在机柜内，其中显示器3或键盘鼠标4放置在操作台5上。或将显示器3、键盘鼠标4放置到机柜内，以节省装置占用空间。接线端子排8用于连接各运行机组。

所述模拟运算站为一台高性能工业控制计算机或服务器，模拟运算站中运行的应用软件包括调度中心厂级负荷指令监控软件及多机组运行特性模拟软件。用于完成数据采集、模拟运算、信号及指令输出功能；其中调度中心厂级负荷指令监控软件模拟产生全厂负荷指令及状态信号，分别通过硬接线与网络两种途径发送给厂级负荷优化分配系统。

所述厂级负荷优化分配试验系统具有监控及多机组运行特性模拟功能，并在显示器上对应有调度中心厂级负荷指令监控画面及多机组运行特性模拟画面；其工作过程为：从调度中心厂级负荷指令监控画面模拟产生全厂负荷指令及状态信号，分别通过两种途径发送给厂级负荷优化分配系统：一种途径是经过I/O模块、端子排和硬接线，另一种途径是经过网卡-网线；模拟运算站根据上述信号、全厂各机组运行状态及选定的厂级负荷优化分配算法进行优化计算，产生机组负荷指令及状态信号，同样以硬接线与网络两种途径返回到厂级负荷优化分配系统；

所述多机组运行特性模拟根据厂级负荷优化分配系统下达的机组负荷指令及状态实现机组运行模拟，并以硬接线及网络两种方式将机组负荷、运行状态等信息反馈给厂级负荷优化分配系统。

所述火电厂厂级负荷优化分配试验系统的负荷优化分配方法，其特征在于，通过显示操作界面上的全厂/机组选择开关，设置RTU工作模式为全厂调度模式或机组调度模式；全厂调度模式下可改变全厂负荷指令大小并设置全厂负荷指令信号有效/无效状态；机组调度模式下可改变各机组负荷指令大小并设置各机组负荷指令信号有效/无效状态；上述全厂负荷指令及各机组负荷指令信号分别通过模拟运算站的模拟量输出(AO)模块以硬接线方式及通过网卡以网络通信方式输出到厂级负荷优化分配系统；上述全厂负荷指令及各机组负荷指令有效/无效状态信号分别通过开关量输出(DO)模块以硬接线方式及通过网卡以网络通信方式输出到厂级负荷优化分配系统。

所述多机组运行特性模拟功能的实现为：通过显示操作界面设置机组台数及机组运行状态，主要包括机组是否运行、机组AGC(自动增益控制)是否投入、机组闭锁功能是否有效等；对每台机组，设置机组参数，包括负荷上限、负荷下限、上升响应速率、下降响应速率。当机组处于手动模式时，设置手动负荷指令。机组负荷指令改变后，机组实际负荷随之变化，变化规律如下：

P_n+1＝P_n+R_upgΔt当P_n＜P_d-R_upgΔt