基于深度学习及混沌优化的燃机电站机组热电负荷优化分配

提出了一种基于深度学习及混沌优化的燃机电站机组热电负荷优化分配的新方法。采用深度学习理论中长短时记忆（LSTM）神经网络算法建立机组能耗模型,通过对模型中机组能耗和电负荷、热负荷、环境参数之间非解析函数关系训练学习,并采用混沌优化算法对LSTM神经网络算法训练得到的模型进行负荷优化分配,得到机组最优负荷分配下最小气耗量。实际算例计算结果表明,本文方法计算结果有效,可提高机组运行的经济性。     

燃煤、燃气锅炉负荷优化分配研究

针对太钢自备电厂母管制燃煤、燃气锅炉系统,建立了燃煤、燃气锅炉特性和锅炉负荷优化分配模型。对现场运行数据的优化计算表明,优化后与优化前相比,当锅炉蒸发量大于520 t/h时,可以节约燃煤0.131 t/h;当锅炉蒸发量小于520 t/h时,可以节约燃气30 838.44 m3/h。提出的燃煤、燃气锅炉负荷优化分配方法,适用于母管制锅炉系统的负荷优化分配。     

基于复杂分段拟合的热电厂负荷优化分配

以某热电联产机组为例,通过大数据分析,利用考虑是否有中压抽汽以及是否投运高压加热器的复杂分段函数拟合方法替代性能试验等传统方法得到2台汽轮机进汽量及发电量计算值,此计算值与实际值相比平均绝对误差在3%以内,以此计算方法作为全厂负荷优化分配的理论依据;结合锅炉侧试验数据,建立负荷优化分配数学模型,采用穷举法,在保证计算精度、满足运行要求的前提下,分别对汽轮机和锅炉负荷寻求基于效率最优的负荷优化分配;随机采集一周历史数据进行该优化分配后,总标煤耗量平均降低0.415 t/h,总发电量平均增加0.101 MW/h,全年可降低生产成本约245.43万元。     

集中供热系统多热源调度优化模型

多热源集中供热系统在运行成本、一次能耗和可靠性等方面相较于传统单热源系统取得很大的进步。针对多热源集中供热系统运行过程中热源负荷分配和调度的优化问题,建立了在满足系统供热量平衡和流量平衡的前提下,使系统热源的运行费用和污染物综合排放量最小化的优化模型,以确定不同室外温度时各热源的运行状态和所承担的热负荷。同时,针对此多目标模型求解的复杂性,对模型中的等式约束进行降维或松弛处理,并用NSGA-Ⅱ和TOPSIS求解。最后,以某热源为燃气热电厂（设计热负荷147 MW）、燃气锅炉房（设计热负荷80 MW）和第2类吸收式热泵系统（设计热负荷41.2 MW）的多热源集中供热系统为例,给出了热源优化调度方案和供热调节方式。采用该优化调度方案,实现了吸收式热泵系统的满负荷运行,从而优化了集中供热系统的运行费用和污染物综合排放量;而提出的供热调节方式实现了燃气热电厂部分流量运行,减少了运行费用,在严寒期,各热源通过流量分配实现了热负荷的分配。     

火电厂厂级监控信息系统的开发和应用

针对太钢集团能动总厂发电机组,研发了厂级监控信息系统,并可应用于多种发电方式机组,实现了多种方式发电机组之间的信息共享、数据采集、数据存储、数据查询、数据统计及分析、性能指标比对、电负荷与热负荷的优化分配等功能,提高了生产效率及管理水平。通过对热、电负荷的优化分配可节省蒸汽量9t/h左右。通过对燃煤、燃气锅炉的负荷优化分配,在锅炉所需蒸发量大于520t/h时,节约燃煤量50~130kg/h;在锅炉所需蒸发量小于520t/h时节约低热值(2 958kJ/m3)煤气量7 709m3/h。     

600 MW 超临界旋流燃烧烟煤锅炉NOx排放特性试验

针对某厂1台600 MW超临界低NO_x轴向旋流燃烧烟煤锅炉特点,通过变工况（氧量、不同层燃烧器风量分配方式、二次风比率、二次风旋流强度、三次风旋流强度、同层燃烧器风量分配方式和负荷等）试验,分析了锅炉NO_x排放特性。试验结果表明：对于燃用烟煤的采用低NO_x旋流燃烧器的锅炉,运行氧量、燃尽风份额、锅炉负荷及同层燃烧器风量分配方式是NO_x排放的主要影响因素。为控制NO_x排放,保持锅炉原有热效率,燃烧调整的原则为：（1）在保证锅炉运行安全的前提下应尽量采用低氧燃烧;（2）采用大比例的燃尽风份额;（3）运行负荷不应过低;（4）同层燃烧器风量分配采用双峰方式。     

热电联产机组热、电负荷优化分配

针对太原钢铁(集团)有限公司(太钢)自备电厂热电联产汽轮机组(简称联产机组)热力系统,建立了联产机组特性关系式和热、电负荷优化分配模型,通过对机组运行数据的优化计算,表明优化分配与常规操作相比,可节约蒸汽47.83t/h。提出了联产机组热、电负荷优化分配方法。     

自动发电控制下的火电厂厂级负荷优化分配

为适应目前我国电网的调度模式,提出在自动发电控制(AGC)指令变动下的厂级负荷优化分配方法。以一个具有5台机组、总装机容量为1 200 MW的火电厂为运行单元,对其运行数据进行经济性计算,实时拟合出各机组煤耗特性曲线,建立在AGC指令下,厂级负荷优化分配的数学模型,并采用微粒群算法来解决动态负荷优化分配问题。最后给出了该电厂在满足不同的AGC指令下,非AGC机组进行负荷优化分配的供电煤耗率结果。计算结果表明,采用这种分配模型,可使全厂供电煤耗率减少0.2~0.4 g/(kW×h)。     

火电厂厂级负荷优化控制系统研制及应用

针对目前电网单机发电控制模式无法兼顾电厂机组安全经济运行的现状,分析了厂级负荷控制系统的发展与应用现状,对其系统架构、负荷优化控制模型等关键技术进行了研究。首先提出了一种基于嵌入式装置、双机冗余的厂级负荷控制系统架构,在满足电网控制实时性要求的同时实现了电厂信息的高度集成,进而在常规以全厂煤耗量最小为目标的负荷经济分配模型基础上,综合考虑电网调频需要,建立了AGC模式下的火电机组负荷在线优化控制模型。仿真结果表明,可降低全厂发电标煤耗约0.3 g/（kW·h）。最后对厂级负荷优化控制系统的主要功能进行了阐述,可为厂级负荷优化控制系统的改造与实施提供借鉴。     

配置储热罐后热电联产机组运行优化

储热罐作为一种蓄能技术可在一定程度上实现热电联产机组热电解耦,提高热电联产机组深度调峰能力。针对目前热电联产机组配置储热罐后的运行优化问题,本文采用Ebsilon软件搭建热电联产机组运行优化分析模型,对某电厂亚临界2×330 MW热电联产机组配置储热罐后运行方式及优化效果进行分析计算。结果表明,配置储热罐后,在单台机组对外供热负荷250 MW时,调峰容量最小提高了额定容量的15.2%,最大提高了额定容量的24.2%。同时,为提高热电联产机组的运行经济性,建议在热电负荷一定时,采取电负荷平均分配、热负荷不均匀分配的运行方式。在此基础上,当该电厂3、4号机组热电负荷处于供需平衡时,运行优化后机组总体热耗率可降低76.1 kJ/(kW·h);当热电负荷处于供需不平衡时,运行优化后机组总体热耗率可降低12.9 kJ/(kW·h);整个采暖季总节煤量为1 618.2 t,总经济收益为129.5万元。该研究结果可为热电联产机组配置储热罐后的安全经济运行提供指导。     

火力发电厂配煤掺烧的燃煤成本模型

燃煤成本是火力发电厂最主要的运行成本。为综合反映机组能效和煤炭市场价格对燃煤成本的影响,提出了入炉煤标单价差临界值的概念。从燃煤成本最低的原则出发,建立了入炉煤标单价差临界值的具体计算模型,可以基于燃煤差价判断配煤掺烧是否能够降低燃煤成本,并直接从燃煤差价出发优选掺烧比。该模型有助于避免“只要掺烧便宜煤就能降低燃煤成本”和“便宜煤掺得越多,经济效益越大”的认识误区,适用于辅助火力发电厂燃煤采购决策和配煤技术管理。     

火电机组实时经济性分析系统的开发与应用

针对国内火电站的运行管理现状,深入研究建立合理的火电机组实时经济性诊断模型,包括了目标值动态寻优模型、单位偏差系数模型和湿蒸汽焓的改进算法。构建了基于B/S结构的Web模型,结合VC 6.0语言,开发出模型计算分析软件,实现了对火电机组运行参数、经济性指标、运行方式和故障诊断等的实时监测和在线分析。将该分析软件实际应用于某电厂4×125MW机组中,对电厂的经济和安全运行具有重要的指导意义。     

基于混沌原理的火电机组负荷分配优化系统研究

结合国内电力市场现状,建立了火电机组负荷分配优化的模型.对比分析了机组负荷分配优化不同算法的优缺点,具有全局寻优能力的混沌算法最适合火电机组负荷分配优化的求解,并开发了机组负荷分配优化系统软件,对降低火电厂总煤耗,提高供电品质,实现火电厂机组的安全、稳定和经济运行具有一定的理论和现实意义.     

生物质热电厂建设规划与优化

生物质热电厂的规划与优化,直接关系到热电厂的经济运行、生物质资源的高效利用和环境保护。在构建生物质热电厂选址评价指标体系的基础上,利用粗糙集信息熵和属性重要度方法获得完全信息驱动的指标权重,通过专家群决策将定量和定性信息相结合,得出选址的优先次序。建立生物质热电厂多目标混合整数优化模型,充分考虑建厂的经济性和平均综合效益,在满足现实热负荷需求的情况下,实现了建厂成本最少化和平均综合效益最大化,得出建厂规模和供热调度的优化方案。算例表明生物质热电厂规划优化模型具有一定的科学性和实用性。     

基于峰谷分时电价的风火电节能调度优化模型

近几年,风电消纳成为中国风电大规模发展的主要瓶颈。风电具有昼少夜多、与用电负荷反调峰的特征,引入峰谷分时电价（TOU）能够调整用户削峰填谷,增加风电消纳。在当前节能发电调度的政策背景下,以发电燃煤成本与机组启停成本最小为目标,构建了用户峰谷分时电价下的风火电联合调度优化模型。算例分析显示,与TOU前风火电联合调度优化模型相比,构建的模型能够有效降低发电燃煤消耗量,增加风电上网发电量。     

火电厂燃煤进、耗、存最优化研究

文章用最优化方法指导火电厂燃煤进、耗、存。建立数学规划模型,为火电厂燃煤采购和配煤掺烧提供最优方案,从而提高机组运行的稳定性,最大程度降低火电厂的燃料成本。     

电力市场下考虑煤质影响的火电机组多目标优化调度

为了解决火电厂发电的经济效益与环境保护之间的矛盾,研究了电厂入炉煤质对煤耗和排放的影响,建立了电力市场下火电机组短期多目标协调优化调度模型,并采用重构归一化欧氏距离评价函数的方法处理多目标问题。采用5个火电机组的系统算例进行仿真计算,结果表明:多目标优化调度能够协调经济与环境之间的矛盾;入炉煤质影响电厂效益和污染排放;重构归一化欧氏距离评价函数能够获得较满意的多目标优化结果;电力市场下的优化调度能获得更高的经济效益。     

基于分布式计算技术的火电厂辅助调频储能系统容量及功率规划方法

随着大量新能源并网,传统火电机组调频响应时间长、爬坡速率慢等缺点带来的反向效果越来越明显。储能系统可以用来缓解调频压力,大量研究证明储能系统可以应用于发电厂中火电机组的辅助调频。文章提出了一种基于分布式计算技术的火电厂辅助调频储能系统容量和功率规划方法。首先基于电网的“2个细则”建立电厂的收益模型。其次基于全寿命周期理论,建立储能系统成本模型,最后以电厂在全寿命周期内的综合收益最大化为目标函数,基于大量历史运行数据,采用基于分布式计算技术的粒子群优化算法进行仿真寻优,得到准确性较高的储能系统最优配置容量和功率。最后通过算例说明了储能系统辅助调频的效果以及分布式计算技术应用的必要性。     

含源-荷-储的虚拟电厂经济性优化运行研究

虚拟电厂(VPP)作为一种新兴的能源聚合形式,可以降低风电、光伏等新能源入网时输出功率不确定性对电网安全的影响,提高供电可靠性,是未来新能源并网发展的方向。为提高VPP的调度灵活性,降低发电成本,使VPP获得更好的效益,在以往研究的基础上考虑负荷对VPP的影响,构建了考虑源-荷-储联合运行的VPP经济性优化调度模型,为减小预测误差并提高VPP收益,调度模型采用了多时段尺度优化和多市场盈利模式,最后采用粒子群算法对模型进行求解,优化VPP内各能源的出力。仿真算例分析了VPP内部各电源及VPP的出力优化情况,对比分析了可中断负荷参与VPP调度及其占比变化对VPP收益的影响以及4种不同运营模式下VPP的经济性差异。仿真结果表明,通过聚合适当比例的可中断负荷并采用合理的运营模式可以提高VPP的灵活性和经济性,算例验证了源-荷-储联合运行的VPP经济性优化调度模型的合理性。     

火电厂竞价上网辅助决策系统研究

以成本分析为基础,构建火电厂竞价上网辅助决策系统的数学模型。论述了如何分解和计算上网报价,并对分解的各项经济指标如何获取和估算进行了分析。