[发明专利]基于改进遗传算法的抽汽供热机组热电负荷分配优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电厂多台供热机组热电负荷分配优化方法，属于发电厂节能监测技术领域。

背景技术

随着经济的发展和人民生活质量的提高，城市集中供热系统得到迅速发展，其中热电联产能源转换效率具有明显优势，因此，供热抽汽机组得到了大力的发展。

抽汽供热机组向用户提供电力和采暖用热，电厂提供的热力和电力的多少，受控于热用户和电用户的需求，因此，电厂必须按照热用户和电用户的需求调整供热抽汽机组的热电负荷。

对于确定的热电负荷，电厂如何根据机组的类型以及机组效率的差异，在各机组间进行热电负荷的分配，使整个电厂的热耗率最低，使整个电厂的经济效益最好，是电厂生产运行中面临的问题。这就需要对电厂供热抽汽机组间的电负荷及热负荷进行分配优化，确定每台机组的电负荷和热负荷。

负荷的优化分配是指，在全厂总的调度负荷下，根据各个机组的热力特性确定各机组应承带的负荷，从而使全厂的煤耗量最小的一种优化调度。

针对电厂的负荷优化分配，较早开展也较为成熟的是纯凝机组的电负荷分配优化研究，等微增率法得到了广泛的应用，由于抽汽供热机组热负荷也需参与优化分配，因此，无论是从热耗曲线获取、还是优化复杂性角度均较纯凝机组的电负荷分配优化复杂。目前，针对抽汽供热机组的热、电负荷分配优化，已开展了许多研究。

文献[1](魏豪；宋宝峰；赵伟东；王奕；《吉林电力》，2002年第5期，《供热汽轮机组热电负荷优化分配系统的开发与应用》)中介绍的热电负荷分配优化系统：采用“逐点法”分配的数学模型，利用等效热降理论对影响汽轮机组经济性的主要参数进行偏差分析，能够实现经济指标计算及能损分析、参数显示、查询及报警和汽机模拟量系统图显示的功能。本文献中的“逐点法”分配的数学模型稳定性差，计算速度较慢，无法进行连续优化。同时等效热降法应用于供热抽汽机组较为复杂。

文献[2](冉鹏，张树芳，《汽轮机技术》，2006年第48卷第1期：《基于遗传算法的热电厂负荷优化计算方法》)中应用遗传算法建立热电厂负荷优化模型的方法，解决了当问题规模扩大，变量和约束条件很多时，会很容易陷入局部最优，而使数值稳定性降低，最终导致收敛困难的问题。文献[2]虽然部分解决了文献[1]中的问题，但是遗传算法存在当初始种群过大，计算速度较慢的问题，同时该算法没有实现供热机组在线实时优化功能，在实际生产中不能广泛应用，也没有考虑机组的实际运行条件对热耗的影响。

可以看出目前的供热机组热电负荷分配在线优化的解决办法存在一些问题，因此针对这些问题需要对供热机组热电负荷分配在线优化问题进行进一步研究，使电厂多台供热机组能够实现热电负荷最优分配，达到节能降耗的目的。

发明内容

本发明为了实现电厂多台供热机组热电负荷分配优化，使电厂的电负荷、热负荷在满足用户需求的同时能够最优分配，并减少总能耗达到节能的目的；进而提供了一种基于改进遗传算法的抽汽供热机组热电负荷分配优化方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明所述的基于改进遗传算法的抽汽供热机组热电负荷分配优化方法的具体过程为：

步骤一、设置机组实际热耗曲线：根据试验得到每台机组的实际热耗曲线；所述实际热耗曲线是指以功率P和抽汽量为Q为自变量(横坐标)，热耗值R为因变量(纵坐标)的一族曲线，即

第1台机组：R₁＝f(P₁，Q₁)；

第2台机组：R₂＝f(P₂，Q₂)；

……

第n台机组：R_n＝f(P_n，Q_n)；