一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法、服務(wù)器和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法、設(shè)備和系統(tǒng)，所述方法部署于燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)中的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器上，所述方法包括：從綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器獲取建立熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的工況模型所需的初始數(shù)據(jù)，依據(jù)所述初始數(shù)據(jù)建立所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的工況模型；判斷是否滿足預(yù)先設(shè)置的調(diào)度條件，如果是，則依據(jù)所述工況模型輸出的電和熱的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及影響所述工況模型輸出的可控變量和輔助變量，確定當(dāng)前負(fù)荷下燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策略。本申請將熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的配煤、鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)和減溫減壓器整合在一起考慮調(diào)度問題，能使調(diào)度方案做到“全局最優(yōu)”。
【專利說明】一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法、服務(wù)器和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及信息【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法、 服務(wù)器和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技的發(fā)展，電在人們生活中占據(jù)著尤為重要的位置。一般發(fā)電廠只生產(chǎn)電 能向用戶供電，工業(yè)生產(chǎn)和生活用熱（蒸汽）則由另外的工業(yè)鍋爐及采暖鍋爐單獨(dú)供應(yīng)，這 種生產(chǎn)方式稱為熱電分產(chǎn)。而在熱電廠中則采用供熱式機(jī)組，除了供應(yīng)電能以外，同時(shí)還利 用作過功（即發(fā)過電）的汽輪機(jī)抽汽或排汽來滿足生產(chǎn)和生活所需熱量，這種生產(chǎn)方式稱 為熱電聯(lián)產(chǎn)。
[0003] 典型的燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，該熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以包 括：煤場、燃煤鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)、減溫減壓器等幾個(gè)部分。其中，煤場將原煤經(jīng)過配比后輸 送至各臺(tái)鍋爐，鍋爐利用燃煤燃燒時(shí)的熱量加熱鍋爐給水，使水加熱成為高溫高壓的過熱 蒸汽。過熱蒸汽再進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電供至電網(wǎng)，同時(shí)從汽輪發(fā)電機(jī)中將部 分做過功的蒸汽（溫度和壓力已降低）抽出供至蒸汽管網(wǎng)。由于下游用戶對(duì)于蒸汽等級(jí)的 要求不同，汽輪發(fā)電機(jī)可能有若干個(gè)等級(jí)的外供抽汽。當(dāng)汽輪發(fā)電機(jī)抽汽不足時(shí)，減溫減壓 器直接從上一級(jí)蒸汽母管引來蒸汽，使蒸汽經(jīng)減溫、減壓后變成溫度和壓力較低的蒸汽供 至下一級(jí)蒸汽管網(wǎng)。
[0004] 從圖1中可以看出，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，存在一個(gè)電和熱（蒸汽）的負(fù)荷如何 分配和原煤如何配比的問題。對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)而言，在滿足電網(wǎng)和蒸汽管網(wǎng)總的負(fù)荷需求下， 各汽輪發(fā)電機(jī)的電負(fù)荷（即發(fā)電量）和熱負(fù)荷（即抽汽量）可以有多種組合，每種組合的 汽輪發(fā)電機(jī)的總進(jìn)汽量可能不同。而對(duì)減溫減壓器而言，高溫高壓蒸汽進(jìn)入減溫減壓器后 能量有很大損失，一般只在汽輪發(fā)電機(jī)抽汽無法滿足需求的情況下才開啟減溫減壓器。如 果開啟減溫減壓器，減溫減壓器的熱負(fù)荷（出口蒸汽量）可以有多種組合，每種組合的減溫 減壓器的總進(jìn)汽量也可能不同。而對(duì)鍋爐而言，在滿足下游汽輪發(fā)電機(jī)和減溫減壓器用汽 總需求的情況下，各臺(tái)鍋爐的產(chǎn)汽量也有多種組合，每種組合所消耗的燃煤總量也可能不 同。而對(duì)煤場而言，如果各煤場的原煤價(jià)格、煤質(zhì)不同，則滿足鍋爐用煤可能有多種配煤方 案，不同方案下的用煤成本又可能是不同的。
[0005] 可見，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)煤場、鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)、減溫減壓器與下游用戶相互 關(guān)聯(lián)的復(fù)雜系統(tǒng)。為了滿足用戶負(fù)荷的要求，調(diào)度人員需要對(duì)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)度：煤 場需要怎樣配比原煤，向鍋爐輸送多少燃煤；每臺(tái)鍋爐應(yīng)該產(chǎn)多少蒸汽；每臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī) 應(yīng)該發(fā)多少電，抽出多少蒸汽；減溫減壓器是否需要開啟，如果開啟，需要開啟哪幾臺(tái)，流量 如何等等，這就構(gòu)成了一個(gè)調(diào)度方案。而在滿足下游用戶電、熱（蒸汽）負(fù)荷要求下，可能 存在多種調(diào)度方案供選擇，但哪種方案最能節(jié)約能源是需要調(diào)度人員考慮的問題。
[0006] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題：調(diào)度人員在選擇調(diào)度方案的時(shí)候，并沒有將 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的配煤、鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)和減溫減壓器整合在一起考慮調(diào)度問題，往往只 針對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的一部分（如僅僅針對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組）進(jìn)行調(diào)度方案研究，這就可能 使得熱電生產(chǎn)的能耗偏高，以及，購煤成本偏高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 基于發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的目前熱電聯(lián)產(chǎn)中存在的問題，本申請?zhí)峁┝艘环N燃煤熱電廠熱 電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)度人員主要憑經(jīng)驗(yàn)對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào) 度，導(dǎo)致的熱電生產(chǎn)的能耗高，以及成本高的問題，也能在滿足生產(chǎn)要求的前提下使生產(chǎn)成 本最小。并且，本申請將熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的配煤、鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)和減溫減壓器整合在一 起考慮調(diào)度問題，能使調(diào)度方案做到"全局最優(yōu)"。進(jìn)一步的，在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行一 段時(shí)間偏離其原有工況的情況下，本申請也能夠從調(diào)度方案上彌補(bǔ)這種差別帶來的影響。
[0008] 本申請還提供了燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器及系統(tǒng)，用以保證上 述方法在實(shí)際中的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用。
[0009] 為了解決上述問題，本申請公開了一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法，所 述方法部署于燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)中的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器上，所述調(diào)度系統(tǒng) 還包括：綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器；所述方法包括：
[0010] 從綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器獲取建立熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的工況模型所需 的初始數(shù)據(jù)，所述初始數(shù)據(jù)包括：汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)汽量、發(fā)電量和抽汽量，鍋爐的產(chǎn)汽量，減溫 減壓器進(jìn)出口蒸汽量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，蒸汽溫度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，蒸汽壓力 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，原煤理化分析數(shù)據(jù)，以及，原煤的價(jià)格；
[0011] 依據(jù)所述初始數(shù)據(jù)建立所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的工況模型；
[0012] 判斷是否滿足預(yù)先設(shè)置的調(diào)度條件，如果是，則依據(jù)所述工況模型輸出的電和熱 的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及影響所述工況模型輸出的可控變量和輔助變量，確定當(dāng)前負(fù)荷下燃 煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策略。
[0013] 優(yōu)選的，所述判斷是否滿足預(yù)先設(shè)置的調(diào)度條件，包括：
[0014] 判斷在預(yù)置時(shí)間段內(nèi)所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的電和熱的總負(fù)荷的變化是 否超過預(yù)設(shè)第一閾值，或者，判斷所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中預(yù)測的調(diào)度燃煤值和實(shí) 際燃煤值的差值是否大于預(yù)設(shè)第二閾值。
[0015] 優(yōu)選的，所述依據(jù)所述工況模型輸出的電和熱的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及影響所述工 況模型輸出的可控變量和輔助變量，確定當(dāng)前負(fù)荷下燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策 略，包括：
[0016] 將所述工況模型輸出的電和熱的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及從綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器 獲取的影響所述工況模型輸出的可控變量和輔助變量的值，作為預(yù)先建立的優(yōu)化調(diào)度模型 的輸入；所述優(yōu)化調(diào)度模型包括目標(biāo)函數(shù)和約束條件，所述目標(biāo)函數(shù)為：
[0017] MinC = Σ CF+ Σ PEn · Gn；in,
[0018] 其中，C為所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)總的生產(chǎn)成本，CF為各種原煤成本，Gn，in為第n級(jí)減 溫減壓器開啟的流量，ΡΕ η為第η級(jí)減溫減壓器開啟后的懲罰值；所述約束條件包括：物料 平衡約束條件、電力平衡約束條件、汽輪發(fā)電機(jī)約束條件、鍋爐約束條件、減溫減壓器約束 條件和配煤約束條件；
[0019] 采用混合整數(shù)線性規(guī)劃算法計(jì)算在當(dāng)前電和熱的負(fù)荷下所述優(yōu)化調(diào)度模型的結(jié) 果，以得到所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在當(dāng)前電和熱的負(fù)荷下的調(diào)度策略。
[0020] 優(yōu)選的，還包括：
[0021 ] 將所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策略進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0022] 優(yōu)選的，還包括：
[0023] 響應(yīng)于用戶請求，將存儲(chǔ)的所述調(diào)度策略展示給用戶，以便用戶依據(jù)所述調(diào)度策 略觸發(fā)所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度。
[0024] 優(yōu)選的，還包括：
[0025] 對(duì)所述工況模型所需的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理方法包括但不限于：局 外點(diǎn)檢測算法、線性平滑算法或標(biāo)準(zhǔn)化算法。
[0026] 優(yōu)選的，還包括：
[0027] 判斷所述工況模型的輸出值與實(shí)際值的差異大于預(yù)設(shè)第三閾值的次數(shù)是否超過 預(yù)設(shè)差異次數(shù)閾值，如果是，則依據(jù)該差異確定用于補(bǔ)償工況模型的輸出值的調(diào)節(jié)量。
[0028] 優(yōu)選的，還包括：
[0029] 記錄所述工況模型的輸入和輸出，以及實(shí)際的設(shè)備運(yùn)行工況構(gòu)成的樣本，并判斷 記錄的樣本數(shù)是否超過預(yù)設(shè)記錄樣本閾值，如果是，則利用所述記錄的工況模型的輸入和 輸出重新訓(xùn)練所述工況模型。
[0030] 本申請公開了一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器，包括：
[0031] 獲取初始數(shù)據(jù)單元，用于從綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器獲取建立熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各 臺(tái)設(shè)備的工況模型所需的初始數(shù)據(jù)，所述初始數(shù)據(jù)包括：汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)汽量、發(fā)電量和抽汽 量，鍋爐的產(chǎn)汽量，減溫減壓器進(jìn)出口蒸汽量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，蒸汽溫度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 和歷史數(shù)據(jù)，蒸汽壓力的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，原煤理化分析數(shù)據(jù)，以及，原煤的價(jià)格；
[0032] 建立工況模型單元，用于依據(jù)所述初始數(shù)據(jù)建立所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的 工況模型；
[0033] 第一判斷單元，用于判斷是否滿足預(yù)先設(shè)置的調(diào)度條件；
[0034] 確定調(diào)度策略單元，用于在所述判斷單元的結(jié)果為是的情況下，依據(jù)所述工況模 型輸出的電和熱的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及影響所述工況模型輸出的可控變量和輔助變量，確 定當(dāng)前負(fù)荷下燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策略。
[0035] 優(yōu)選的，所述第一判斷單元包括：
[0036] 第一判斷模塊，用于判斷在預(yù)置時(shí)間段內(nèi)所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的電和熱 的總負(fù)荷的變化是否超過預(yù)設(shè)第一閾值；
[0037] 第二判斷模塊，用于判斷所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中預(yù)測的調(diào)度燃煤值和實(shí) 際燃煤值的差值是否大于預(yù)設(shè)第二閾值。
[0038] 優(yōu)選的，所述確定調(diào)度策略單元包括：
[0039] 確定輸入模塊，用于將所述工況模型輸出的電和熱的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及從綜合 數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器獲取的影響所述工況模型輸出的可控變量和輔助變量的值，作為預(yù)先 建立的優(yōu)化調(diào)度模型的輸入；所述優(yōu)化調(diào)度模型包括目標(biāo)函數(shù)和約束條件，所述目標(biāo)函數(shù) 為：
[0040] MinC = Σ CF+ Σ PEn · Gn；in,
[0041] 其中，C為所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)總的生產(chǎn)成本，CF為各種原煤成本，Gn， in為第n級(jí)減 溫減壓器開啟的流量，PEn為第η級(jí)減溫減壓器開啟后的懲罰值；所述約束條件包括：物料 平衡約束條件、電力平衡約束條件、汽輪發(fā)電機(jī)約束條件、鍋爐約束條件、減溫減壓器約束 條件和配煤約束條件；
[0042] 計(jì)算模塊，用于采用混合整數(shù)線性規(guī)劃算法計(jì)算在當(dāng)前電和熱的負(fù)荷下所述優(yōu)化 調(diào)度模型的結(jié)果，以得到所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在當(dāng)前電和熱的負(fù)荷下的調(diào)度策 略。
[0043] 優(yōu)選的，還包括：
[0044] 存儲(chǔ)單元，用于將所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策略進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0045] 優(yōu)選的，還包括：
[0046] 展示調(diào)度策略單元，用于響應(yīng)于用戶請求，將存儲(chǔ)的所述調(diào)度策略展示給用戶，以 便用戶依據(jù)所述調(diào)度策略觸發(fā)所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度。
[0047] 優(yōu)選的，還包括：
[0048] 數(shù)據(jù)預(yù)處理單元，用于對(duì)所述工況模型所需的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理 方法包括但不限于：局外點(diǎn)檢測算法、線性平滑算法或標(biāo)準(zhǔn)化算法。
[0049] 優(yōu)選的，還包括：
[0050] 判斷單元，用于判斷所述工況模型的輸出值與實(shí)際值的差異大于預(yù)設(shè)第三閾值的 次數(shù)是否超過預(yù)設(shè)差異次數(shù)閾值；
[0051] 確定調(diào)節(jié)量單元，用于在所述第二判斷單元的結(jié)果為是的情況下，依據(jù)該差異確 定用于補(bǔ)償工況模型的輸出值的調(diào)節(jié)量。
[0052] 優(yōu)選的，還包括：
[0053] 記錄單元，用于記錄所述工況模型的輸入和輸出；
[0054] 第三判斷單元，用于判斷記錄的次數(shù)是否超過預(yù)設(shè)記錄次數(shù)閾值；
[0055] 訓(xùn)練單元，用于在所述第三判斷單元的結(jié)果為是的情況下，利用所述記錄的工況 模型的輸入和輸出重新訓(xùn)練所述工況模型。
[0056] 本申請實(shí)施例還提供了一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括： 調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器和綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器，其中，所述調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器包括：
[0057] 獲取初始數(shù)據(jù)單元，用于從綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器獲取建立熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各 臺(tái)設(shè)備的工況模型所需的初始數(shù)據(jù)，所述初始數(shù)據(jù)包括：汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)汽量、發(fā)電量和抽汽 量，鍋爐的產(chǎn)汽量，減溫減壓器進(jìn)出口蒸汽量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，蒸汽溫度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 和歷史數(shù)據(jù)，蒸汽壓力的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，原煤理化分析數(shù)據(jù)，以及，原煤的價(jià)格；
[0058] 建立工況模型單元，用于依據(jù)所述初始數(shù)據(jù)建立所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的 工況模型；
[0059] 第一判斷單元，用于判斷是否滿足預(yù)先設(shè)置的調(diào)度條件；
[0060] 確定調(diào)度策略單元，用于在所述判斷單元的結(jié)果為是的情況下，依據(jù)所述工況模 型輸出的電和熱的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及影響所述工況模型輸出的可控變量和輔助變量，確 定當(dāng)前負(fù)荷下燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策略。
[0061] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請包括以下優(yōu)點(diǎn)：
[0062] 在本申請實(shí)施例中利用從調(diào)度系統(tǒng)中獲得的歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，并 基于這些數(shù)據(jù)建立熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各設(shè)備工況模型和整體優(yōu)化調(diào)度模型，對(duì)擁有燃煤熱電 廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)施整體優(yōu)化調(diào)度。因此，針對(duì)了燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的具體特點(diǎn)，從 根本上解決企業(yè)調(diào)度人員憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)度的不足的問題，從而提高燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系 統(tǒng)的調(diào)度的準(zhǔn)確性，提高熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)度的經(jīng)濟(jì)性，節(jié)約耗煤量，降低購煤成本，從而可 以達(dá)到節(jié)能減排、降本增效的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0063] 為了更清楚地說明本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實(shí)施例，對(duì)于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0064] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度時(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示例圖； [0065] 圖2是本申請的一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法實(shí)施例的流程圖；
[0066] 圖3是本申請的一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法實(shí)施例的應(yīng)用場景圖；
[0067] 圖4是本申請的一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法實(shí)施例中對(duì)工況模型 進(jìn)行在線校正的流程圖；
[0068] 圖5是本申請的一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器的結(jié)構(gòu)框圖； [0069] 圖6是本申請的一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中進(jìn)行在線校正的結(jié)構(gòu)框圖。
[0070] 這里描述的附圖僅僅是一些例子。在不脫離本申請精神的情況下，這里所述的圖 可以有不同的變化。所有上述變化被認(rèn)為是要求保護(hù)的本申請的一部分。

【具體實(shí)施方式】
[0071] 下面將結(jié)合本申請實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本申請中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本申請保護(hù)的范圍。
[0072] 參考圖2,示出了本申請一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法實(shí)施例的流程 圖，所述方法部署于燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)中的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器上，所述調(diào) 度系統(tǒng)還可以包括：綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器；本實(shí)施例可以包括以下步驟：
[0073] 步驟201 :調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器從綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器獲取建立熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中 各臺(tái)設(shè)備的工況模型所需的初始數(shù)據(jù)。
[0074] 在本申請實(shí)施例中，調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器首先需要建立熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的工 況模型，建立工況模型所需的初始數(shù)據(jù)可以從綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器獲取，該初始數(shù)據(jù) 具體可以包括：汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)汽量、發(fā)電量和抽汽量，鍋爐的產(chǎn)汽量，減溫減壓器進(jìn)出口蒸 汽量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)；與設(shè)備運(yùn)行密切相關(guān)的輔助變量，例如，蒸汽溫度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 和歷史數(shù)據(jù)，蒸汽壓力的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)；與原煤消耗、處理成本密切相關(guān)的數(shù)據(jù)，例 如原煤理化分析數(shù)據(jù)，以及，原煤的價(jià)格。其中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)可以從DCS、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 庫中獲取，并存入綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器中以供調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器調(diào)用；生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度 數(shù)據(jù)、化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)、原煤價(jià)格數(shù)據(jù)或從第三方系統(tǒng)，如MES、UMS中的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器獲取， 或者通過人工輸入的方式由用戶通過客戶端輸入，并存入綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器以供調(diào) 度應(yīng)用服務(wù)器調(diào)用。
[0075] 參考圖3所示，為本申請的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的整體優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)例圖，其中包 括：安裝在現(xiàn)場的測量儀表、傳感器307、DCS306、綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器305、調(diào)度應(yīng)用 服務(wù)器302、客戶端301、防火墻、防病毒服務(wù)器303、第三方系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器304等硬件設(shè) 備以及連結(jié)各計(jì)算機(jī)設(shè)備、控制器和傳感器的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。
[0076] 在圖3中，現(xiàn)場的測量儀表可以用于在線檢測調(diào)度系統(tǒng)所必需的數(shù)據(jù)，傳感器將 在線檢測到的數(shù)據(jù)傳送到DCS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制。數(shù)據(jù)采集過程如下：熱電聯(lián)產(chǎn)系 統(tǒng)現(xiàn)場分布著若干個(gè)測定各臺(tái)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的測量儀表，由這些測量儀表根據(jù)各自測量的 不同指標(biāo)信號(hào)將其作濾波、緩沖、放大等預(yù)處理，然后將信號(hào)通過光電隔離后，送入DCS對(duì) 應(yīng)控制點(diǎn)標(biāo)簽中。
[0077] 在圖3中，客戶端可以根據(jù)用戶需求向調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器提出讀取或者寫入相關(guān)信 息的要求，并根據(jù)用戶需求將調(diào)度方案在客戶端上進(jìn)行展示。防火墻防病毒服務(wù)器的主要 任務(wù)是監(jiān)控?zé)犭娬w優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)直接相關(guān)的客戶端、調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器、調(diào)度系統(tǒng)綜 合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器等的工作環(huán)境。
[0078] 在圖3中，調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器是整個(gè)調(diào)度系統(tǒng)的核心部件，也是本申請方法實(shí)施例 的執(zhí)行主體，其主要運(yùn)行熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備建模方法（對(duì)應(yīng)步驟202)、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)整體 優(yōu)化調(diào)度建模方法（對(duì)應(yīng)步驟204)等模塊。調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器需要調(diào)用綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái) 服務(wù)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，并將熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備建模方法、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)整體優(yōu)化調(diào)度建模 方法實(shí)施后得到的模型結(jié)果寫入綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫。同時(shí)，對(duì)于一些模型 計(jì)算必要的模型參數(shù)，調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器會(huì)自動(dòng)判斷是否需要調(diào)整，并當(dāng)需要調(diào)整時(shí)通過應(yīng) 用服務(wù)器自動(dòng)對(duì)綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新處理。
[0079] 在圖3中，綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器基于專業(yè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系 統(tǒng)，將實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)整體優(yōu)化調(diào)度所需要的生產(chǎn)現(xiàn)場的測量數(shù)據(jù)、原料成本數(shù)據(jù)、化驗(yàn) 分析數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度數(shù)據(jù)等存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。其中，原料成本數(shù)據(jù)、化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)、生 產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度數(shù)據(jù)或來自于第三方系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，或者通過人工錄入的方式寫入綜合 數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中。
[0080] 在不同的實(shí)施例中，在步驟201之前，還可以包括：
[0081] 步驟200 :對(duì)工況模型所需的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理方法包括但不限 于：局外點(diǎn)檢測算法、線性平滑算法或標(biāo)準(zhǔn)化算法。
[0082] 可以理解的是，為了保證存儲(chǔ)在綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，步 驟201中的這些數(shù)據(jù)均需要通過預(yù)處理，以保證所采集的數(shù)據(jù)的正確性和可靠性，避免因 失誤而導(dǎo)致所采集的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，其中失誤指由于控制、環(huán)境、測量儀器不穩(wěn)定以及人為 失誤等因素所造成的誤差。常用的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法有很多，如局外點(diǎn)檢測、線性平滑和標(biāo)準(zhǔn) 化等。這些都是現(xiàn)有的預(yù)處理方法，在此不再贅述。
[0083] 在步驟201之后，接續(xù)執(zhí)行步驟202:依據(jù)所述初始數(shù)據(jù)建立所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中 各臺(tái)設(shè)備的工況模型。
[0084] 在本步驟中，則可以依據(jù)步驟201中從綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器獲取到的初始數(shù) 據(jù)，來建立熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的工況模型。
[0085] 在本實(shí)施例中的設(shè)備工況模型如下：
[0086] Y = f (X, X*)
[0087] 其中，Υ為當(dāng)前設(shè)備工況模型的輸出向量；X為影響設(shè)備工況模型輸出的可控變 量，是人為可以控制的變量，如物料消耗量；X*為影響設(shè)備工況模型輸出的輔助變量，但人 為不可控，如環(huán)境溫度等；f()為所選的模型結(jié)構(gòu)。
[0088] 在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備工況模型建立時(shí)，用與設(shè)備緊密相關(guān)的變量來得到設(shè)備輸入 與輸出之間的函數(shù)關(guān)系。在得到這些函數(shù)關(guān)系式時(shí)，也需要引入其他輔助變量，以提高設(shè)備 工況模型的精度。在建立熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備工況模型的時(shí)候，主要是公式（1)中模型結(jié)構(gòu) f()的選擇，以及，模型可控變量X和輔助變量X*的選擇。其中，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備工況模 型的模型結(jié)構(gòu)庫可以由線性回歸模型、分段線性擬合模型、主成分分析模型、偏最小二乘模 型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型或者模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型等組成，但不限于此。上述模型結(jié)構(gòu)均是目前 非常成熟的模型，這些模型的應(yīng)用過程為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，于此不再贅述。
[0089] 在具體實(shí)施時(shí)，可將熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備工況模型的模型結(jié)構(gòu)選擇問題轉(zhuǎn)化成0-1 規(guī)劃問題，并采用遺傳算法進(jìn)行求解，從模型結(jié)構(gòu)庫中選擇模擬效果最好的模型結(jié)構(gòu)。其 中，模擬效果最好是指模型給出的未來一段時(shí)間內(nèi)的設(shè)備工況數(shù)據(jù)與所采集的該時(shí)間段的 實(shí)際設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)之間的差異最小。上述0-1規(guī)劃方法是一種特殊形式的整數(shù)規(guī)劃。這 種規(guī)劃的決策變量僅取值0或1，0-1變量可以數(shù)量化地描述諸如開與關(guān)、取與棄、有與無等 現(xiàn)象所反映的離散變量間的邏輯關(guān)系、順序關(guān)系以及互斥的約束條件，凡是有界變量的整 數(shù)規(guī)劃都可以轉(zhuǎn)化為0-1規(guī)劃來處理。因此，可以將熱電設(shè)備工況模型的模型結(jié)構(gòu)選擇問 題轉(zhuǎn)化成0-1規(guī)劃問題來進(jìn)行處理。其中，因?yàn)檫z傳算法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的算法， 于此也不再贅述。
[0090] 同樣地，可控變量和輔助變量的選擇問題也轉(zhuǎn)化成0-1規(guī)劃問題，并采用遺傳算 法進(jìn)行求解，從最初的可控變量和輔助變量向量中選擇模擬效果最好的可控變量X和輔助 變量向量X*。同樣地，模擬效果最好是指模型給出的未來一段時(shí)間內(nèi)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)與所采 集的該時(shí)間段的實(shí)際設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)之間的差異最小。
[0091] 在本申請的另外一些實(shí)施例中，還可以在步驟202建立了工況模型之后，對(duì)于工 況模型進(jìn)行檢測并在合適的時(shí)機(jī)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，那么參考圖4所示，在步驟202之后，還可 以包括：
[0092] 步驟401 :判斷所述工況模型的輸出值與實(shí)際值的差異大于預(yù)設(shè)第三閾值的次數(shù) 是否超過預(yù)設(shè)差異次數(shù)閾值，如果是，則進(jìn)入步驟402。
[0093] 在本實(shí)施例中，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)煤場、鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)、減溫減壓器與下游 用戶相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜系統(tǒng)，一般不可能建立準(zhǔn)確的設(shè)備工況模型來準(zhǔn)確反映工業(yè)過程變 化，而需要很大的依賴實(shí)時(shí)性強(qiáng)的對(duì)過程模型在線校正來跟蹤過程變化，以較為準(zhǔn)確的反 映過程主要趨勢的變化。因此，對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備工況模型的在線校正，可以保證其長期 穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過在設(shè)備工況模型中另外獨(dú)立加入一個(gè)在線校正 模塊來實(shí)現(xiàn)圖4的流程，以負(fù)責(zé)監(jiān)視設(shè)備工況模型的輸出和反饋回來的工況實(shí)際值。
[0094] 在本步驟中需要比較設(shè)備工況模型的輸出值和實(shí)際值的差異，當(dāng)兩者之間的差異 大于預(yù)定閾值時(shí)，則記錄該差異以及對(duì)應(yīng)段內(nèi)的生產(chǎn)工況，而如果這種差異連續(xù)數(shù)次產(chǎn)生 且對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工況始終處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，次數(shù)已經(jīng)超過了預(yù)設(shè)差異次數(shù)閾值，那么就 需要后續(xù)對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，如果沒有超過預(yù)設(shè)差異次數(shù)閾值，則不做任何處理。
[0095] 步驟402 :依據(jù)該差異確定用于補(bǔ)償工況模型的輸出值的調(diào)節(jié)量。
[0096] 在本步驟中通過計(jì)算偏差而給出一個(gè)用于補(bǔ)償工況模型的輸出值的調(diào)節(jié)量，并將 該調(diào)節(jié)量疊加到設(shè)備工況模型的輸出層節(jié)點(diǎn)上，從而補(bǔ)償設(shè)備工況模型輸出，以使其與實(shí) 際的設(shè)備運(yùn)行工況數(shù)據(jù)相接近。
[0097] 步驟403 :記錄所述工況模型的輸入和輸出，以及實(shí)際的設(shè)備運(yùn)行工況構(gòu)成的樣 本。
[0098] 在本實(shí)施例中，在發(fā)現(xiàn)兩者之間的差異大于預(yù)定閾值時(shí)，還需要記錄下由熱電聯(lián) 產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備工況模型的輸入（即各種變量）和輸出，以及實(shí)際的設(shè)備運(yùn)行工況構(gòu)成的樣本。
[0099] 步驟404 :判斷記錄的樣本數(shù)是否超過預(yù)設(shè)記錄樣本閾值，如果是，則進(jìn)入步驟 405。
[0100] 同樣的，在所記錄的樣本數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)記錄樣本閾值之時(shí)，則執(zhí)行步驟405。如果沒 有達(dá)到，則不作任何處理。
[0101] 步驟405 :利用所述記錄的工況模型的輸入和輸出重新訓(xùn)練所述工況模型。
[0102] 在本步驟中利用所記錄的樣本重新訓(xùn)練設(shè)備工況模型，更新模型f()的參數(shù)，使 得模型輸出結(jié)果的預(yù)測精度達(dá)到預(yù)定要求。其中，所述預(yù)定閾值和預(yù)定數(shù)量均可以根據(jù)實(shí) 際所需的預(yù)測精度來設(shè)定，于此不作限定。
[0103] 因?yàn)樵趯?shí)際運(yùn)行中，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備在運(yùn)行一段時(shí)間后，或是檢修、改造后常 常會(huì)偏離其原有工況，調(diào)度人員有時(shí)很難察覺這種差別，如果調(diào)度人員按照原有的調(diào)度習(xí) 慣進(jìn)行調(diào)度，往往造成調(diào)度的不合理。而通過圖4的流程對(duì)其進(jìn)行在線校正，就可以保證設(shè) 備的工況模型的準(zhǔn)確性，從而也能保證后續(xù)優(yōu)化調(diào)度的準(zhǔn)確性。
[0104] 接著返回圖2,進(jìn)入步驟203 :判斷是否滿足預(yù)先設(shè)置的調(diào)度條件，如果是，則進(jìn)入 步驟204。
[0105] 在本步驟中，需要判斷當(dāng)前的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是否已經(jīng)滿足預(yù)先設(shè)置好的調(diào)度條 件，具體的，可以通過判斷在預(yù)置時(shí)間段內(nèi)燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的電和熱的總負(fù)荷的 變化是否超過預(yù)設(shè)第一閾值，或者，判斷燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中預(yù)測的調(diào)度燃煤值和 實(shí)際燃煤值的差值是否大于預(yù)設(shè)第二閾值。其中，如果熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的電和熱的總負(fù)荷的 變化是否超過預(yù)設(shè)第一閾值，則說明熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的總負(fù)荷有比較大的調(diào)整，此時(shí)需要對(duì) 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。而如果預(yù)測的調(diào)度燃煤值和實(shí)際燃煤值的差值也大于預(yù)設(shè)第二閾 值，則說明在當(dāng)前的電和熱的總負(fù)荷的情況下，還有比較大的節(jié)約空間，因此也需要對(duì)熱電 聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。
[0106] 步驟204 :依據(jù)所述工況模型輸出的電和熱的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及影響所述工況 模型輸出的可控變量和輔助變量，確定當(dāng)前負(fù)荷下燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策略。
[0107] 本步驟中確定調(diào)度策略時(shí)，可以通過預(yù)先建立的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)整體優(yōu)化調(diào)度模型 來實(shí)現(xiàn)，本步驟的核心思想是以熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)總的生產(chǎn)成本最小為目標(biāo)，通過優(yōu)化鍋爐、汽 輪發(fā)電機(jī)和減溫減壓器負(fù)荷、優(yōu)化原煤配比策略，在保證生產(chǎn)負(fù)荷要求的情況下，減少減溫 減壓器開啟次數(shù)和流量、減少燃煤消耗量、減少購煤成本，從而能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排，降本增 效的目標(biāo)。
[0108] 在具體實(shí)施時(shí)，本步驟具體可以包括：
[0109] 步驟A1 :將所述工況模型輸出的電和熱的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及從綜合數(shù)據(jù)集成平 臺(tái)服務(wù)器獲取的影響所述工況模型輸出的可控變量和輔助變量的值，作為預(yù)先建立的優(yōu)化 調(diào)度模型的輸入。
[0110] 在本實(shí)施例中，優(yōu)化調(diào)度模型包括目標(biāo)函數(shù)和約束條件，其中目標(biāo)函數(shù)如公式（1) 所示：
[0111] Mine =Σ CF+Σ PEn · Gn；in (1)
[0112] 其中，C為所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)總的生產(chǎn)成本，CF為各種原煤成本，Gn， in為第n級(jí)減 溫減壓器開啟的流量，PEn為第η級(jí)減溫減壓器開啟后的懲罰值。等式右邊第一項(xiàng)確保燃煤 消耗、處理成本最低，第二項(xiàng)確保減溫減壓器的開啟盡量少。整個(gè)目標(biāo)函數(shù)表示優(yōu)化調(diào)度的 目的是為了使熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)總的生產(chǎn)成本為最小。
[0113] 其中，約束條件具體可以包括：物料平衡約束條件、電力平衡約束條件、汽輪發(fā)電 機(jī)約束條件、鍋爐約束條件、減溫減壓器約束條件和配煤約束條件。
[0114] 其中，熱電調(diào)度系統(tǒng)涉及到的物料有原煤和蒸汽，因此物料平衡約束如公式（2)、 ⑶和⑷所示：
[0115] Σ FE = Σ Fb+ Σ Fl (2)
[0116] Σ SB = Σ Din+ Σ Gn，in+ Σ SL (3)
[0117] Σ Vn；T+ Σ Vn；E = Σ Vn；u+ Σ Vn；L (4)
[0118] 在公式（2)?（4)中，F(xiàn)K表示原煤的消耗量；&表示鍋爐燃煤消耗量；^為原煤在 輸送過程中的損耗。S B表不鍋爐產(chǎn)汽量；Din表不汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)汽量，Gn> in表不第η級(jí)減溫 減壓器進(jìn)汽量表示蒸汽在輸送過程中的損耗。Vn，T表示汽輪發(fā)電機(jī)第η級(jí)抽汽（外供） 量；V n，K表示第η級(jí)減溫減壓器輸出蒸汽量；Vn;u表示用戶第η級(jí)蒸汽需求量；ν ηΛ表示第η 級(jí)蒸汽在輸送過程中的損耗。
[0119] 其中，汽輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電量要滿足下游用戶的需求，因此電力平衡約束如公式（5) 所示：
[0120] Σ Ε = Σ Ευ+ Σ El (5)
[0121] 在公式（5)中，E表不汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電量，Ευ表不用戶用電需求量，表不輸電過 程中的電力損耗。
[0122] 其中，汽輪發(fā)電機(jī)要滿足汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)備工況模型結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)限制的要求，因此 設(shè)備（汽輪發(fā)電機(jī)）約束條件如公式（6)、（7)、⑶和（9)所示：
[0123] Din = f (E, Dn.out, Pin, Pn.out, Tin, Tn.out, X*) (6)

【權(quán)利要求】
1. 一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于，所述方法部署于燃煤熱電 廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)中的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器上，所述調(diào)度系統(tǒng)還包括：綜合數(shù)據(jù)集成 平臺(tái)服務(wù)器；所述方法包括： 從綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器獲取建立熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的工況模型所需的初 始數(shù)據(jù)，所述初始數(shù)據(jù)包括：汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)汽量、發(fā)電量和抽汽量，鍋爐的產(chǎn)汽量，減溫減壓 器進(jìn)出口蒸汽量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，蒸汽溫度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，蒸汽壓力的實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，原煤理化分析數(shù)據(jù)，以及，原煤的價(jià)格； 依據(jù)所述初始數(shù)據(jù)建立所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的工況模型； 判斷是否滿足預(yù)先設(shè)置的調(diào)度條件，如果是，則依據(jù)所述工況模型輸出的電和熱的實(shí) 時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及影響所述工況模型輸出的可控變量和輔助變量，確定當(dāng)前負(fù)荷下燃煤熱 電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策略。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述判斷是否滿足預(yù)先設(shè)置的調(diào)度條件， 包括： 判斷在預(yù)置時(shí)間段內(nèi)所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的電和熱的總負(fù)荷的變化是否超 過預(yù)設(shè)第一閾值，或者，判斷所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中預(yù)測的調(diào)度燃煤值和實(shí)際燃 煤值的差值是否大于預(yù)設(shè)第二閾值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)所述工況模型輸出的電和熱的 實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及影響所述工況模型輸出的可控變量和輔助變量，確定當(dāng)前負(fù)荷下燃煤 熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策略，包括： 將所述工況模型輸出的電和熱的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及從綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器獲取 的影響所述工況模型輸出的可控變量和輔助變量的值，作為預(yù)先建立的優(yōu)化調(diào)度模型的輸 入；所述優(yōu)化調(diào)度模型包括目標(biāo)函數(shù)和約束條件，所述目標(biāo)函數(shù)為： MinC =Σ CF+ Σ ΡΕη · Gn；in, 其中，C為所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)總的生產(chǎn)成本，CF為各種原煤成本，Gn，in為第η級(jí)減溫減 壓器開啟的流量，ΡΕη為第η級(jí)減溫減壓器開啟后的懲罰值；所述約束條件包括：物料平衡 約束條件、電力平衡約束條件、汽輪發(fā)電機(jī)約束條件、鍋爐約束條件、減溫減壓器約束條件 和配煤約束條件； 采用混合整數(shù)線性規(guī)劃算法計(jì)算在當(dāng)前電和熱的負(fù)荷下所述優(yōu)化調(diào)度模型的結(jié)果，以 得到所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在當(dāng)前電和熱的負(fù)荷下的調(diào)度策略。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括： 將所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策略進(jìn)行存儲(chǔ)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括： 響應(yīng)于用戶請求，將存儲(chǔ)的所述調(diào)度策略展示給用戶，以便用戶依據(jù)所述調(diào)度策略觸 發(fā)所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括： 對(duì)所述工況模型所需的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理方法包括但不限于：局外點(diǎn) 檢測算法、線性平滑算法或標(biāo)準(zhǔn)化算法。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括： 判斷所述工況模型的輸出值與實(shí)際值的差異大于預(yù)設(shè)第三閾值的次數(shù)是否超過預(yù)設(shè) 差異次數(shù)閾值，如果是，則依據(jù)該差異確定用于補(bǔ)償工況模型的輸出值的調(diào)節(jié)量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，還包括： 記錄所述工況模型的輸入和輸出，以及實(shí)際的設(shè)備運(yùn)行工況構(gòu)成的樣本，并判斷記錄 的樣本數(shù)是否超過預(yù)設(shè)記錄樣本閾值，如果是，則利用所述記錄的工況模型的輸入和輸出 重新訓(xùn)練所述工況模型。
9. 一種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器，其特征在于，該服務(wù)器包括： 獲取初始數(shù)據(jù)單元，用于從綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器獲取建立熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè) 備的工況模型所需的初始數(shù)據(jù)，所述初始數(shù)據(jù)包括：汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)汽量、發(fā)電量和抽汽量， 鍋爐的產(chǎn)汽量，減溫減壓器進(jìn)出口蒸汽量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，蒸汽溫度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和 歷史數(shù)據(jù)，蒸汽壓力的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，原煤理化分析數(shù)據(jù)，以及，原煤的價(jià)格； 建立工況模型單元，用于依據(jù)所述初始數(shù)據(jù)建立所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的工況 模型； 第一判斷單元，用于判斷是否滿足預(yù)先設(shè)置的調(diào)度條件； 確定調(diào)度策略單元，用于在所述判斷單元的結(jié)果為是的情況下，依據(jù)所述工況模型輸 出的電和熱的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及影響所述工況模型輸出的可控變量和輔助變量，確定當(dāng) 前負(fù)荷下燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策略。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器，其特征在于，所述第一判斷單元包括： 第一判斷模塊，用于判斷在預(yù)置時(shí)間段內(nèi)所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的電和熱的總 負(fù)荷的變化是否超過預(yù)設(shè)第一閾值； 第二判斷模塊，用于判斷所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中預(yù)測的調(diào)度燃煤值和實(shí)際燃 煤值的差值是否大于預(yù)設(shè)第二閾值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器，其特征在于，所述確定調(diào)度策略單元包 括： 確定輸入模塊，用于將所述工況模型輸出的電和熱的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及從綜合數(shù)據(jù) 集成平臺(tái)服務(wù)器獲取的影響所述工況模型輸出的可控變量和輔助變量的值，作為預(yù)先建立 的優(yōu)化調(diào)度模型的輸入；所述優(yōu)化調(diào)度模型包括目標(biāo)函數(shù)和約束條件，所述目標(biāo)函數(shù)為： MinC =Σ CF+ Σ ΡΕη · Gn；in, 其中，C為所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)總的生產(chǎn)成本，CF為各種原煤成本，Gn，in為第η級(jí)減溫減 壓器開啟的流量，ΡΕη為第η級(jí)減溫減壓器開啟后的懲罰值；所述約束條件包括：物料平衡 約束條件、電力平衡約束條件、汽輪發(fā)電機(jī)約束條件、鍋爐約束條件、減溫減壓器約束條件 和配煤約束條件； 計(jì)算模塊，用于采用混合整數(shù)線性規(guī)劃算法計(jì)算在當(dāng)前電和熱的負(fù)荷下所述優(yōu)化調(diào)度 模型的結(jié)果，以得到所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在當(dāng)前電和熱的負(fù)荷下的調(diào)度策略。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器，其特征在于，還包括： 存儲(chǔ)單元，用于將所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策略進(jìn)行存儲(chǔ)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器，其特征在于，還包括： 展示調(diào)度策略單元，用于響應(yīng)于用戶請求，將存儲(chǔ)的所述調(diào)度策略展示給用戶，以便用 戶依據(jù)所述調(diào)度策略觸發(fā)所述燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器，其特征在于，還包括： 數(shù)據(jù)預(yù)處理單元，用于對(duì)所述工況模型所需的初始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理方法 包括但不限于：局外點(diǎn)檢測算法、線性平滑算法或標(biāo)準(zhǔn)化算法。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器，其特征在于，還包括： 判斷單元，用于判斷所述工況模型的輸出值與實(shí)際值的差異大于預(yù)設(shè)第三閾值的次數(shù) 是否超過預(yù)設(shè)差異次數(shù)閾值； 確定調(diào)節(jié)量單元，用于在所述第二判斷單元的結(jié)果為是的情況下，依據(jù)該差異確定用 于補(bǔ)償工況模型的輸出值的調(diào)節(jié)量。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器，其特征在于，還包括： 記錄單元，用于記錄所述工況模型的輸入和輸出； 第三判斷單元，用于判斷記錄的次數(shù)是否超過預(yù)設(shè)記錄次數(shù)閾值； 訓(xùn)練單元，用于在所述第三判斷單元的結(jié)果為是的情況下，利用所述記錄的工況模型 的輸入和輸出重新訓(xùn)練所述工況模型。
17. -種燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：調(diào)度應(yīng)用服 務(wù)器和綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器，其中，所述調(diào)度應(yīng)用服務(wù)器包括： 獲取初始數(shù)據(jù)單元，用于從綜合數(shù)據(jù)集成平臺(tái)服務(wù)器獲取建立熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè) 備的工況模型所需的初始數(shù)據(jù)，所述初始數(shù)據(jù)包括：汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)汽量、發(fā)電量和抽汽量， 鍋爐的產(chǎn)汽量，減溫減壓器進(jìn)出口蒸汽量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，蒸汽溫度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和 歷史數(shù)據(jù)，蒸汽壓力的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，原煤理化分析數(shù)據(jù)，以及，原煤的價(jià)格； 建立工況模型單元，用于依據(jù)所述初始數(shù)據(jù)建立所述熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中各臺(tái)設(shè)備的工況 模型； 第一判斷單元，用于判斷是否滿足預(yù)先設(shè)置的調(diào)度條件； 確定調(diào)度策略單元，用于在所述判斷單元的結(jié)果為是的情況下，依據(jù)所述工況模型輸 出的電和熱的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及影響所述工況模型輸出的可控變量和輔助變量，確定當(dāng) 前負(fù)荷下燃煤熱電廠熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)度策略。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK104102211SQ201410367650
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】蘇宏業(yè), 張揚(yáng), 侯衛(wèi)鋒, 吳玉成 申請人:浙江中控軟件技術(shù)有限公司