[发明专利]用于火电厂厂级自动发电控制系统的负荷优化分配方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于火电厂厂级负荷调度领域，主要涉及一种用于火电厂厂级自动发电控制系统的负荷优化分配方法和系统。

背景技术

为适应电网节发电能调度要求，降低电厂能耗，部分电厂负荷分配模式由机组自动发电控制(单机AGC)转向厂级自动发电控制(厂级AGC)，即在满足电力系统安全运行的前提下，由中调下发全厂有功指令，厂内各台机组依据自身实际情况响应电网负荷指令的变化，以简化电厂运行操作，实现厂内各台机组负荷的最佳分配。

目前相关学者对电厂负荷分配算法进行了大量研究，但大多用于离线分析，主要在于动态规划等经典算法在电厂机组数量较多、差异较大的情况下容易出现“维数灾”现象，优化计算耗时过长，有可能无法满足电网“两个细则”对相关指标的规定，遗传算法、粒子群算法等人工智能算法的稳定性与收敛性难以严格保证，尚无法用于类似厂级AGC这样的实时闭环控制系统，同时现行的电厂负荷分配方法以电厂经济运行为主，有时无法兼顾电网的安全稳定运行。因此需要研究建立一种可用于厂级AGC系统的火电厂厂级负荷优化分配方法，兼顾电厂经济调度与电网安全控制的要求，并做到定期更新机组煤耗特性曲线，使优化结果更加真实准确。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种用于火电厂厂级自动发电控制系统的负荷优化分配方法，以解决机组数量多、型号差异较大情况下进行在线负荷优化分配时计算耗时长，实时性差的问题，同时在采用以煤耗最优为目标的负荷优化分配策略时，提供一种煤耗特性的更新方法，使优化结果更加真实准确。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：用于火电厂厂级自动发电控制系统的负荷优化分配方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)根据厂内机组特性，划分n个机组子群，对于任意机组子群表示为G_i，对应包含的机组台数为k_i，其中第j台机组在负荷P_ij(MW)下的煤耗为f_ij(P_ij)(kg标煤/kWh)；

(2)建立各机组子群G_i的负荷优化分配模型，目标函数为:

(3)在机组子群G_i的允许负荷区间内，每隔0.5～10MW选取一个值作为机组子群G_i的总负荷P_i，由步骤2所述模型进行优化，获得机组子群G_i在允许负荷区间内各台机组的最佳负荷状态空间P_{i_opt}＝{P_{i1_opt},P_{i2_opt}......P_{iki_opt}}以及机组子群G_i的等效最佳煤耗F_{i_opt}(P_i)；

(4)电厂在收到调度下发的全厂总负荷指令P后，只需按特定原则进行各机组子群的负荷优化分配，获得各机组子群G_i的最佳负荷P_{i_opt}，然后通过查询对应最佳负荷状态空间P_{i_opt}＝{P_{i1_opt},P_{i2_opt}......P_{iki_opt}}，即得到厂内各台机组的最佳负荷，进而下发到相应机组的DCS系统,n为机组数量，n≥1,i的取值为1～n，ki为第i个子群内机组数量，ki﹥1,j的取值为1～ki。

进一步的，所述步骤(1)中，厂内机组子群的划分按照机组容量或机组制粉系统类型或机组调节速率进行划分。

进一步的，机组制粉系统类型为中间仓储或直吹式。

进一步的，所述步骤(1)中，机组子群G_i内第j台机组在负荷P_ij下的煤耗f_ij(P_ij)可由煤耗特性方程：f_ij(P_ij)＝a_ij*P_ij²+b_ij*P_ij+c_ij获得。

进一步的，所述步骤(1)中，每台机组煤耗特性方程定期更新，更新方式可人工触发或周期性触发。

进一步的，每台机组煤耗特性方程的更新方法包括如下步骤：

(1)在各台机组可行负荷区间内选取若干典型工况点，对各典型工况点的煤耗数据进行聚类分析；