專利名稱：包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市綜合能源供應系統(tǒng)，尤其涉及一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
電力負荷預測是電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要組成部分，也是電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的基礎(chǔ)， 其對電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行都極其重要。
電力負荷預測包括兩方面的含義，即用以指安裝在國家機關(guān)、企業(yè)、居民等用戶處的各種用電設(shè)備，也可用以描述上述用電設(shè)備所消耗的電力電量的數(shù)值。
電力負荷預測是以電力負荷為對象進行的一系列預測工作。從預測對象來看，電力負荷預測包括對未來電力需求量(功率)的預測和對未來用電量(能量)的預測以及對負荷曲線的預測。其主要工作是預測未來電力負荷的時間分布和空間分布，為電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行提供可靠的決策依據(jù)。
但電力負荷預測值與系統(tǒng)實際需要的負荷值存在一定的誤差，減小這個誤差有利于系統(tǒng)運行和規(guī)劃，減小調(diào)度困難。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)及方法，通過本發(fā)明調(diào)度系統(tǒng)及其調(diào)度方法，可以大大減小系統(tǒng)實際需要的負荷值與電力負荷預測值之間的誤差，以有利于系統(tǒng)運行和規(guī)劃，減小調(diào)度困難。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，包括用于產(chǎn)出電力和熱水的背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組；集中式熱吸收式制冷機，連接背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的熱水出口，并將熱水轉(zhuǎn)化為冷水；與所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組并聯(lián)的空調(diào)器，所述空調(diào)器由所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組產(chǎn)生的電能驅(qū)動而產(chǎn)生制冷冷風；控制空調(diào)器的空調(diào)器遙控開關(guān)；采集用戶非制冷用電的電表；與集中式熱吸收式制冷機相連接的制冷風機盤管，所述集中式熱吸收式制冷機生產(chǎn)的冷水流入所述制冷風機盤管中產(chǎn)生制冷冷風；制冷風機盤管冷水消耗計量表，用于檢測所述制冷風機盤管冷水消耗的數(shù)據(jù)；控制制冷風機盤管的制冷風機盤管流水閥門遙控開關(guān)；第一遠程集中控制器，采集背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的發(fā)電出力電量和集中式熱吸收式制冷機的供冷出力冷水流量，并將該供冷出力冷水流量和發(fā)電出力電量數(shù)據(jù)傳送給綜合調(diào)度控制裝置；第二遠程集中控制器，其內(nèi)存儲有制冷風機盤管與背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組之間的距離信息，采集所述用戶非制冷用電的電表所檢測的非制冷耗電數(shù)據(jù)，采集制冷風機盤管冷水消耗計量表檢測的冷水消耗數(shù)據(jù)，然后將上述非制冷耗電數(shù)據(jù)及冷水消耗數(shù)據(jù)以及制冷風機盤管與背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組之間距離數(shù)據(jù)傳送給綜合調(diào)度控制裝置；綜合調(diào)度控制裝置，根據(jù)制冷風機盤管與背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組之間距離計算并生成最終調(diào)度控制背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的發(fā)電出力和集中式熱吸收式制冷機的冷出力以及用戶不同時刻的空調(diào)器的耗電量和供冷量的控制信號；所述第一遠程集中控制器接收到綜合調(diào)度控制裝置所發(fā)出的調(diào)度控制信號后，以該調(diào)度控制信號控制背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的控制執(zhí)行裝置動作；所述第二遠程集中控制器接收到綜合調(diào)度控制裝置所發(fā)出的調(diào)度控制信號后，以該調(diào)度控制信號分別驅(qū)動空調(diào)器遙控開關(guān)、制冷風機盤管流水閥門遙控開關(guān)執(zhí)行開關(guān)機動作。
所述制冷風機盤管流水閥門遙控開關(guān)，通過第二遠程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置耦合；所述空調(diào)器遙控開關(guān)，通過第二遠程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置耦合；所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制執(zhí)行裝置，通過第一遠程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置耦合；所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制執(zhí)行裝置根據(jù)獲得的調(diào)度控制信號，控制與其連接的燃煤進料閥門、鍋爐蒸汽進汽閥門、采暖蒸汽抽汽閥門及發(fā)電蒸汽流量閥門動作；
所述綜合調(diào)度控制裝置包括接收第一遠程集中控制器發(fā)送的背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的發(fā)電出力電量和集中式熱吸收式制冷機的供冷出力冷水流量的第一數(shù)據(jù)接收單元；接收第二遠程集中控制器發(fā)送的用戶非制冷電表檢測的耗電數(shù)據(jù)、制冷冷水消耗數(shù)據(jù)及用戶管道距離信息的第二數(shù)據(jù)接收單元；將第一和第二數(shù)據(jù)接收單元接收到的數(shù)據(jù)進行解碼的數(shù)據(jù)解碼器；對所述解碼后的數(shù)據(jù)進行存儲的數(shù)據(jù)存儲器；對數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)所存儲的數(shù)據(jù)進行計算并生成調(diào)度控制信號的調(diào)度控制信號計算單元；將所述調(diào)度控制信號進行編碼的信號轉(zhuǎn)換編碼器；及將編碼后的調(diào)度控制信號分別傳遞給第一遠程集中控制器和第二遠程集中控制器的發(fā)送單元；
所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制執(zhí)行裝置包括調(diào)度控制信號收發(fā)編碼存儲單元、驅(qū)動電路及機械齒輪控制裝置，所述調(diào)度控制信號經(jīng)調(diào)度控制信號收發(fā)編碼存儲單元解碼后生成背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組調(diào)度控制指令，該控制指令經(jīng)過驅(qū)動電路輸出電力拖動信號并觸發(fā)機械齒輪控制裝置，機械齒輪控制裝置再控制背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的燃煤進料閥門動作、采暖蒸汽抽汽閥門動作及發(fā)電蒸汽流量閥門動作；
所述綜合調(diào)度控制裝置通過電力光纖與云計算計算服務(wù)系統(tǒng)連接，并驅(qū)動云計算服務(wù)系統(tǒng)計算，以獲得調(diào)度控制信號；所述綜合調(diào)度控制裝置通過電力光纖接收云計算計算服務(wù)系統(tǒng)計算獲得的調(diào)度控制信號，然后經(jīng)由電力電纜或無線傳輸方式發(fā)布該調(diào)度控制信號給第一遠程集中控制器和第二遠程集中控制器；
所述第二遠程集中控制器包括依次連接的用戶非制冷電表脈沖計數(shù)器、制冷冷水流量脈沖計數(shù)器、脈沖信號編碼轉(zhuǎn)換器、計量信號放大發(fā)射器，及相互連接的控制信號接收解碼器和控制信號遙控發(fā)射器；用戶非制冷電表脈沖計數(shù)器與用戶非制冷電表連接，用戶非制冷電表脈沖計數(shù)器將檢測得到的耗電數(shù)據(jù)經(jīng)過脈沖信號編碼轉(zhuǎn)換器及計量信號放大發(fā)射器處理后傳送至綜合調(diào)度控制裝置；制冷冷水流量脈沖計數(shù)器連接制冷風機盤管冷水消耗計量表，用于檢測制冷風機盤管冷水消耗計量表的制冷流量數(shù)據(jù)，制冷冷水流量脈沖計數(shù)器將檢測得到的制冷流量數(shù)據(jù)經(jīng)過脈沖信號編碼轉(zhuǎn)換器及計量信號放大發(fā)射器處理后傳送至綜合調(diào)度控制裝置；控制信號接收解碼器，接收綜合調(diào)度控制裝置發(fā)出的調(diào)度控制信息并進行解碼，然后通過控制信號遙控發(fā)射器將控制信號發(fā)送給空調(diào)器遙控開關(guān)、制冷風機盤管流水閥門遙控開關(guān)執(zhí)行開關(guān)機動作；
一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，包括以下步驟
1)測量以下數(shù)據(jù)每間隔ΔΤ周期測量一次，其中，ΔΤ為采樣周期，采樣次數(shù)為 τ，T為自然數(shù)
1. 1)測量供給側(cè)采集背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的發(fā)電出力POT(t)和集中式熱吸收式制冷機的冷出力HCHP(t)；
1.2)用戶側(cè)
(a) N個用戶的制冷風機盤管距背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的管道距離Si ；
(b)N個用戶的非制冷耗電量Pi(t)；
(c) N個用戶的制冷風機盤管的耗冷量Hi⑴；
(d) N個用戶的空調(diào)器裝機容量if ；
2)計算2. 1)計算所有用戶總的非制冷用電量
權(quán)利要求
1.一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于包括 用于產(chǎn)出電力和熱水的背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)；集中式熱吸收式制冷機，連接背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)的熱水出口，將熱水轉(zhuǎn)化為冷水；與所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)并聯(lián)的空調(diào)器(108)，所述空調(diào)器(108)由所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)產(chǎn)生的電能驅(qū)動而產(chǎn)生制冷冷風； 控制空調(diào)器(108)的空調(diào)器遙控開關(guān)(117)； 采集用戶非制冷用電的電表；與集中式熱吸收式制冷機相連接的制冷風機盤管(110)，所述集中式熱吸收式制冷機生產(chǎn)的冷水流入所述制冷風機盤管(110)中產(chǎn)生制冷冷風；制冷風機盤管冷水消耗計量表(111)，用于檢測所述制冷風機盤管(110)冷水消耗的數(shù)據(jù)；控制制冷風機盤管(110)的制冷風機盤管流水閥門遙控開關(guān)(116)； 第一遠程集中控制器(1121)，采集背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)的發(fā)電出力電量和集中式熱吸收式制冷機的供冷出力冷水流量，并將該供冷出力冷水流量和發(fā)電出力電量數(shù)據(jù)傳送給綜合調(diào)度控制裝置(115)；第二遠程集中控制器(1122)，其內(nèi)存儲有制冷風機盤管(110)與背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組 (A)之間的距離信息，采集所述用戶非制冷用電的電表所檢測的非制冷耗電數(shù)據(jù)，采集制冷風機盤管冷水消耗計量表(111)檢測的冷水消耗數(shù)據(jù)，然后將上述非制冷耗電數(shù)據(jù)及冷水消耗數(shù)據(jù)以及制冷風機盤管(110)與背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)之間距離數(shù)據(jù)傳送給綜合調(diào)度控制裝置(115)；綜合調(diào)度控制裝置(115)，根據(jù)制冷風機盤管(110)與背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)之間距離計算并生成最終調(diào)度控制背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)的發(fā)電出力和集中式熱吸收式制冷機的冷出力以及用戶不同時刻的空調(diào)器的耗電量和供冷量的控制信號；所述第一遠程集中控制器(1121)接收到綜合調(diào)度控制裝置(11 所發(fā)出的調(diào)度控制信號后，以該調(diào)度控制信號控制背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)的控制執(zhí)行裝置動作；所述第二遠程集中控制器(112 接收到綜合調(diào)度控制裝置(11 所發(fā)出的調(diào)度控制信號后，以該調(diào)度控制信號分別驅(qū)動空調(diào)器遙控開關(guān)(117)、制冷風機盤管流水閥門遙控開關(guān)(116)執(zhí)行開關(guān)機動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述制冷風機盤管流水閥門遙控開關(guān)(116)，通過第二遠程集中控制器(112)以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置(11 耦合；所述空調(diào)器遙控開關(guān)(117)，通過第二遠程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置(115)耦合；所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制執(zhí)行裝置，通過第一遠程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置(11 耦合；所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制執(zhí)行裝置根據(jù)獲得的調(diào)度控制信號，控制與其連接的燃煤進料閥門、鍋爐蒸汽進汽閥門、采暖蒸汽抽汽閥門及發(fā)電蒸汽流量閥門動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述綜合調(diào)度控制裝置(11 包括接收第一遠程集中控制器發(fā)送的背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)的發(fā)電出力電量和集中式熱吸收式制冷機的供冷出力冷水流量的第一數(shù)據(jù)接收單元O00)；接收第二遠程集中控制器發(fā)送的用戶非制冷電表檢測的耗電數(shù)據(jù)、制冷冷水消耗數(shù)據(jù)及用戶管道距離信息的第二數(shù)據(jù)接收單元O01)；將第一和第二數(shù)據(jù)接收單元接收到的數(shù)據(jù)進行解碼的數(shù)據(jù)解碼器O02)；對所述解碼后數(shù)據(jù)進行存儲的數(shù)據(jù)存儲器O03)；對數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)所存儲的數(shù)據(jù)進行計算并生成調(diào)度控制信號的調(diào)度控制信號計算單元(204)；將所述調(diào)度控制信號進行編碼的信號轉(zhuǎn)換編碼器O05)；及將編碼后的調(diào)度控制信號分別傳遞給第一遠程集中控制器和第二遠程集中控制器的發(fā)送單元(206)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制執(zhí)行裝置包括調(diào)度控制信號收發(fā)編碼存儲單元(302)、 驅(qū)動電路(30 及機械齒輪控制裝置(304)，所述調(diào)度控制信號經(jīng)調(diào)度控制信號收發(fā)編碼存儲單元解碼后生成背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組調(diào)度控制指令，該控制指令經(jīng)過驅(qū)動電路輸出電力拖動信號并觸發(fā)機械齒輪控制裝置，機械齒輪控制裝置再控制背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的燃煤進料閥門動作、采暖蒸汽抽汽閥門動作及發(fā)電蒸汽流量閥門動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述綜合調(diào)度控制裝置(115)通過電力光纖(120)與云計算計算服務(wù)系統(tǒng)(917) 連接，并驅(qū)動云計算服務(wù)系統(tǒng)(917)計算，以獲得調(diào)度控制信號；所述綜合調(diào)度控制裝置 (115)通過電力光纖(120)接收云計算計算服務(wù)系統(tǒng)(917)計算獲得的調(diào)度控制信號，然后經(jīng)由電力電纜或無線傳輸方式發(fā)布該調(diào)度控制信號給第一遠程集中控制器和第二遠程集中控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述第二遠程集中控制器包括依次連接的用戶非制冷電表脈沖計數(shù)器、制冷冷水流量脈沖計數(shù)器、脈沖信號編碼轉(zhuǎn)換器、計量信號放大發(fā)射器，及相互連接的控制信號接收解碼器和控制信號遙控發(fā)射器；用戶非制冷電表脈沖計數(shù)器與用戶非制冷電表連接，用戶非制冷電表脈沖計數(shù)器將檢測得到的耗電數(shù)據(jù)經(jīng)過脈沖信號編碼轉(zhuǎn)換器及計量信號放大發(fā)射器處理后傳送至綜合調(diào)度控制裝置(115)；制冷冷水流量脈沖計數(shù)器連接制冷風機盤管冷水消耗計量表(111)，用于檢測制冷風機盤管冷水消耗計量表(111)的制冷流量數(shù)據(jù)，制冷冷水流量脈沖計數(shù)器將檢測得到的制冷流量數(shù)據(jù)經(jīng)過脈沖信號編碼轉(zhuǎn)換器及計量信號放大發(fā)射器處理后傳送至綜合調(diào)度控制裝置(115)；控制信號接收解碼器，接收綜合調(diào)度控制裝置(11 發(fā)出的調(diào)度控制信息并進行解碼，然后通過控制信號遙控發(fā)射器將控制信號發(fā)送給空調(diào)器遙控開關(guān)(117)、制冷風機盤管流水閥門遙控開關(guān)(116)執(zhí)行開關(guān)機動作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于包括以下步驟1)測量以下數(shù)據(jù)每間隔ΔΤ周期測量一次，其中，ΔT為采樣周期，采樣次數(shù)為T，T為自然數(shù)1. 1)測量供給側(cè)第一遠程集中控制器(1121)采集背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)的發(fā)電出力PCHP(t)和集中式熱吸收式制冷機的冷出力HCHP(t)；1.2)用戶側(cè)第二遠程集中控制器(112 采集以下數(shù)據(jù)(a)N個用戶的制冷風機盤管距背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組A的管道距離Si ；(b)N個用戶的非制冷耗電量Pi(t)；(c)N個用戶的制冷風機盤管的耗冷量Hi (t)；(d)N個用戶的空調(diào)器裝機容量PEHPi ；2)計算 2.1)計算所有用戶總的非制冷用電量
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于調(diào)節(jié)后背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組發(fā)電出力p。HP(t)和集中式熱吸收式制冷機的冷出力&Ηρα)、用戶不同時刻空調(diào)器耗電量pEHP(t，l)和供冷量hEHP(t，l)的計算方法為 聯(lián)合以下公式(1) (1 即可得知在Δρ最小的情況下，調(diào)節(jié)后背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組發(fā)電出力pCHP(t)和集中式熱吸收式制冷機的冷出力hCHP(t)以及用戶不同時刻空調(diào)器耗電量 Pehp (t，1)和供冷量 hEHP(t，1)(A)確立目標函數(shù)
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)及方法，包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組、集中式熱吸收式制冷機、空調(diào)器、電能表、制冷風機盤管、耗冷計量表及采集所述電能表檢測的耗電數(shù)據(jù)及耗冷計量表檢測的制冷耗冷數(shù)據(jù)的第二遠程集中控制器、通過第一～二遠程集中控制器控制所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組、空調(diào)器及制冷風機盤管運行的調(diào)度控制裝置。本發(fā)明通過采集用戶至冷源的管道距離，利用該管道距離合理對背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組進行調(diào)度，大大減小系統(tǒng)實際需要的負荷值與電力負荷預測值之間的誤差，以有利于系統(tǒng)運行和規(guī)劃，減小調(diào)度困難。
文檔編號F01D21/00GK102510096SQ20111032394
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月23日
發(fā)明者吳鍇, 楊玉龍, 龍虹毓 申請人:西安交通大學