[发明专利]一种生物质热电厂机组热负荷多目标优化调度方法

权利要求书

1.一种生物质热电厂机组热负荷多目标优化调度方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)、采用燃料消耗量表示生物质热电厂机组热负荷调度的经济性目标，污染物排放量表示生物质热电厂机组热负荷调度的污染物排放目标，记指标I为生物质热电厂的机组总数，建立生物质热电机组的燃料消耗量目标函数和污染物排放量目标函数，分别参见式(1)和式(2)：

其中，f_G表示生物质热电厂燃料消耗量，f_W表示生物质热电厂污染物排放量；变量x_i表示生物质热电厂第i台机组的热功率，单位为MW；变量G_i表示生物质热电厂第i台机组的燃料消耗量，单位为g/(kW·h)；变量W_i表示生物质热电厂第i台机组的烟气污染物(包含SO₂、NO_x)排放量，单位为mg/m³；参数a_i,1、a_i,2和a_i,3分别为生物质热电厂第i台机组的燃料消耗特性系数，单位分别为g/(kW·h·(MW)²)、g/(kW·h·MW)、g/(kW·h)；参数b_i,1、b_i,2、b_i,3和b_i,4分别为生物质热电厂第i台机组的污染物排放特性系数，单位分别为mg/(m³·(MW)³)、mg/(m³·(MW)²)、mg/(m³·MW)、mg/m³，特性系数通过现场数据拟合计算得到；

2)、记指标I_e、I_c和I_h分别为生物质热电厂的发电机组、热电联产机组和供热机组的数量，建立用电负荷总需求与发电总功率平衡等式方程、用热负荷总需求与供热总功率平衡等式方程和各机组发热功率不等式约束方程，分别参见式(3)、(4)和(5)：

P_i,min≤x_i≤P_i,max，i＝1,2,...,I (5)

其中，变量γ_i为生物质热电厂第i台热电联产机组中用于发电的热功率占该台机组总热功率的比例，满足0≤γ_i≤1，变量P_e为用电总负荷，单位为MW，变量P_h为用热总负荷，单位为MW，参数P_i,min、P_i,max分别为生物质热电厂第i台机组的热功率下限、上限，单位为MW；

3)、结合生物质热电厂机组的燃料消耗量目标函数(1)、平衡等式方程(3)和(4)、不等式约束方程(5)，定义生物质热电厂机组热负荷经济性优化调度问题，参见式(6)：

其中，符号“s.t.”表示“约束”，利用MatLab数值优化函数fmincon求解优化调度问题(6)，得最小燃料消耗量f_G^*；

4)、结合生物质热电厂机组的污染物排放量目标函数(2)、平衡等式方程(3)和(4)、不等式约束方程(5)，定义生物质热电厂机组热负荷最小污染物排放优化调度问题，参见式(7)：

利用MatLab数值优化函数fmincon求解优化调度问题(7)，得最小污染物排放量f_W^*；

5)、结合生物质热电厂机组的燃料消耗量目标函数(1)、污染物排放量目标函数(2)、平衡等式方程(3)和(4)、不等式约束方程(5)，定义生物质热电厂机组热负荷多目标优化调度问题，参见式(8)：

其中，f_G^*和f_W^*分别为生物质热电厂最小燃料消耗量和最小污染物排放量，利用MatLab数值优化函数fmincon求解优化调度问题(8)，计算得到第i台生物质热电厂机组的热负荷优化调度数量为x_i^*。