热力系统自适应优化调度应用

针对热力系统优化调度中汽轮机系统的优化调度在实际应用时存在的问题,例如模型的精确性,汽轮机系统结构的自适应性,本文叙述了热力系统自适应优化调度软件的开发,该软件在Matlab计算程序的基础上用Visual Basic编制了友好的界面,根据实际运行数据,建立汽轮机数学模型,然后依据不同的热电站热力系统的特征,自动生成优化调度的计算模型,并自动通过优化调度计算,获得热力系统的最佳运行方案.     

基于If Then Else规则的热电联产系统能量调度方法

为了降低热电联产系统能量调度算法计算的复杂度,减少计算时间,提出了一种基于If-Then-Else规则的热电联产系统能量调度方法。通过引入逻辑变量来描述设备的启停状态和工作模式,建立混合逻辑动态模型,在模型预测控制的框架下,根据实时电价以及本地能源、电力负荷和热力负荷的预测结果,为模型中的二元决策变量赋值,从而将模型中的混合整数线性规划问题转化为线性规划问题。最后,通过仿真将本文提出的方法和混合整数线性规划方法进行比较,结果表明,本文所采用的方法在性能上几乎没有损失,平均计算时间降低65%。     

燃机电厂9F型机组热电负荷优化分配研究

电厂热电负荷优化分配是指在全厂总调度负荷下,根据各机组的热力性能确定各机组应承担的热电负荷,使得全厂效益最大或能耗最小的一种最优化问题.不同于燃煤热电厂,燃机电厂9F型机组由于设计为燃气轮机加蒸汽轮机的组合方式运行,因此在联合循环热力性能模型建立上较为复杂.提出了将余热锅炉新蒸汽参数作为中间变量,建立了机组天然气燃料消耗与电负荷、热负荷之间的关系模型,确定了优化计算的目标函数和边界约束条件,并采用非线性规划方法求解.模拟与实际运行结果均表明,该优化分配方法能有效降低燃机电厂燃料消耗水平,可以为同类型燃机电厂热电负荷优化分配提供参考.     

630 MW燃煤机组循环水系统运行优化研究

以某630 MW燃煤机组的开式循环水系统为研究对象,分别建立循环水泵优化调度模型和机组背压预测模型。为提高模型计算准确性,基于自主开发的热力仿真设计平台中的湿汽透平模块,建立完整的机组仿真模型,计算低压缸排汽流量和排汽焓值。将三个模型耦合,实现机组循环水泵的优化调度。分析了不同电负荷及循环水入口温度下的最佳循环水泵的运行方式,并通过历史运行数据验证了优化模型的准确性,结果表明所建的循环水泵优化调度模型能有效提高机组的运行经济性,降低机组能耗。研究了全负荷段下不同循环水温的循环水泵最优运行方式,以指导机组深度调峰时的循环水泵调度。开发了循环水泵实时优化调度系统,基于现场实时数据给出当前工况下最佳的循环水泵运行方式,为现场运行人员循环水泵调度提供指导建议。     

125MW汽轮机循环水泵经济运行分析

进入冬季,通过双速循环水泵速度改变控制循环水流量。针对125MW机组的循环水系统,考虑了环境温度,通过非线性规划模型进行了优化计算,确定了经济调度的方案,其结果为该厂循环水泵系统的优化运行提供了依据。     

考虑需求侧响应的多能互补微电网优化调度研究

随着“双碳”目标的实施，新能源渗透比例不断提高，源荷两侧的不确定性对多能互补微电网能源管理提出了新的要求。提出了一种调度优化方法，其中考虑了价格型需求侧响应，优化交流负荷曲线匹配风光出力曲线，以提高新能源的消纳率，构建了能源管理模型，模型同时考虑了电力子系统、天然气子系统与热力子系统。模型通过构建风光出力与负荷的不确定集，采用本文提出的随机-鲁棒优化方法解决多能互补微电网调度面临的新能源发电时序波动性、负荷的不确定性等问题；之后，应用线性优化强对偶定理和列和约束生成算法，将模型转化为混合整数线性规划问题，并利用商业化求解器YALMIP/GUROBI对优化模型进行求解。最后，算例从多能互补微电网优化调度结果与不确定性参数对调度结果的影响分析验证了本文优化方法的可靠性。     

计及风电条件风险价值的鲁棒柔性超前调度

提出一种考虑大规模风电并网的超前优化调度方法,引入风电条件风险价值来评估风电消纳风险。建立基于鲁棒优化的柔性超前调度模型,以平衡运行成本与风电条件风险价值。根据该模型,对AGC机组的基点功率、参与因子、柔性容量进行协同优化,还可得到各风电场输出功率的可容许区域。提出一种基于大M法和分解法的求解双线性规划模型的高效算法。所提模型及算法结合鲁棒优化与随机优化的优点,在保证计算效率的同时,可避免鲁棒优化的过度保守。仿真结果验证了所提模型及算法的有效性。     

计及(火用)分析的综合能源系统多目标优化调度

建立综合能源系统优化调度模型并进行高效求解有利于可再生能源的开发利用,发掘综合能源系统降本增效的潜力。针对含光伏发电的综合能源系统,以系统■效率倒数最小和总运行成本最小为目标,结合电-热-冷综合需求响应模型和运行约束,构建综合能源系统多目标运行模型。针对模型中存在的非凸非线性项进行等价线性转化处理,将问题由多目标混合整数线性分式规划等价转换为多目标混合整数线性规划,进一步采用ε约束法将其转换为一系列单目标混合整数线性规划问题进行高效求解获得帕累托Pareto前沿,并采用TOPSIS法进行决策。算例仿真表明,所建立的含光伏发电的综合能源系统能提升系统运行灵活性,相比于单目标运行,计及■分析的综合能源系统多目标优化调度能够实现系统运行成本和效率的折衷。     

单元机组优化运行及分析的可视化组态

论述了基于图形界面的电站热力系统优化与运行组态软件的设计思想、系统特点以及系统的主要功能和实现方法。该系统可以适用于不同型号的单元机组的实时运行优化可视组态，组态结果可自动实现热力系统的实时经济性计算、性能优化和分析等。实际应用表明，该系统界面友好、使用方便、组态灵活、可扩展性强，具有较高的工程实用价值。     

机组经济运行的负荷优化分配方法研究

并列运行的火电机组负荷优化分配是火电厂乃至电力系统优化运行的重要部分。在分析燃耗特性的基础上，建立了负荷优化分配的等微增率模型、线性规划模型和二次规划模型．并对某电力系统十台并列运行的单元机组进行求解计算，得到三种方法不同的负荷分配优化值和系统燃耗量。结果表明：二次规划分配方法节能效果最明显，线性规划分配方法的节能效果介于二次规划分配方法和等微增率分配方法之间。     

抽汽压损影响火电机组热经济性的计算分析

抽汽压损是一种不明显的热力损失,对热经济性的影响与其大小、抽汽压力、热力系统的结构等因素有关。应用等效焓降方法和热力系统状态方程,经过严格的数学推导,构建了抽汽压损对热经济性影响的数学模型,该模型具有通用性强、适于程序化的特点。以600MW机组为例进行了算例分析,方便快捷地计算出各级抽汽压损对机组热经济性的影响,并分析其影响规律。     

基于质量单元的联产机组热电分摊算法

运用工程热力学基本原理,以联产电厂热力系统为研究对象,通过对热力循环特性的详细分析,将其划分为不同的质量单元.建立了主辅循环各质量单元的单元进水系数通用矩阵方程,对联产电厂中循环间的功率、流量和热量的分配关系进行了分析,揭示了联产抽汽循环中热、电存在的实质.经数学推演建立了基于质量单元的联产电厂热、电分摊和联产产品热力成本的计算模型,并对某国产600WM抽凝机组进行实例计算,说明该计算方法简单实用,计算结果可信.     

凝汽式汽轮机热力系统同一性计算模型的研究

根据常规热平衡方法和等效热降的基本理论,推导出了用于凝汽式汽轮机热力系统热经济性分析和计算的同一性计算模型,实例计算结果与常规热平衡方法完全相同。它既能用于计算单位新蒸汽做功和循环吸热量,也能用于汽水流量分配的计算。它为凝汽式汽轮机热力系统进行局部定量计算和应用热力学第二定律进行定量分析奠定了基础,是一种对凝汽式汽轮机热力系统简捷快速进行整体分析的新的计算模型。     

中温地热能驱动的跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的火用分析

建立中温地热能驱动跨临界有机朗肯−蒸气压缩制冷系统的火用分析热力学模型,采用R143a作为系统循环工质,探讨膨胀机入口压力、地热流体进口温度、冷凝温度、蒸发温度对火用效率的影响规律,分析系统各个部件的火用损失。计算结果表明：合理的膨胀机入口压力应该小于1.8倍临界压力;存在最佳的地热流体进口温度使得系统的火用效率最大;降低冷凝温度和提高蒸发温度都可以提高?效率,但需要增加换热器等效换热面积作为代价;冷凝器、发生器、膨胀机、节流阀、压缩机、蒸发器、工质泵的火用损失依次降低;随着地热流体进口温度升高,冷凝器及发生器的火用损失所占的比例增大,其它部件的火用损失对应的比例则降低。本文可以为跨临界有机朗肯−蒸气压缩制冷系统的设计提供依据。     

多功用水利系统的最佳调度

本文讨论有发电和灌溉功用的水利系统的最佳调度问题。系统由多年调节水库、可控灌溉水闸和渠网河系组成。水库来水和有关支流来水均假定为马尔柯夫扩散过程,相应地系统状态演变由矢量随机微分方程dx(t)=(A(t)x(t)+B(t)u(t))dt+σdw描述。当以调度期内发电量最多和实际灌溉水量与标准定额灌溉水量偏差最小为目标时,水利系统的最佳调度问题即为线性二次随机最佳控制问题。利用动态规划方法得到了用解析形式表示的系统最佳调度策略。     

The established mega watt linear programming-based optimal power flow model applied to the real power 56-bus system in eastern province of Saudi Arabia

A current trend in electric power industries is the deregulation around the world. One of the questions arise during any deregulation process is: where will be the future generation expansion? In the present paper, the study is concentrated on the wheeling computational method as a part of mega watt (MW) linear programming-based optimal power flow (LP-based OPF) method. To observe the effects of power wheeling on the power system operations, the paper uses linear interactive & discrete optimizer (LINDO) optimizer software as a powerful tool for solving linear programming problems to evaluate the influence of the power wheeling. As well, the paper uses the optimization tool to solve the economic generation dispatch and transmission management problems. The transmission line flow was taken in consideration with some constraints discussed in this paper. The complete linear model of the MW LP-based OPF, which is used to know the future generation potential areas in any utility is proposed. The paper also explains the available economic load dispatch (ELD) as the basic optimization tool to dispatch the power system. It can be concluded in the present study that accuracy is expensive in terms of money and time and in the competitive market enough accuracy is needed without paying much.     

采用喷射泵疏水方式的回热系统热经济性分析

介绍了目前凝汽式汽轮机组回热系统的基本疏水方式,分析了其优缺点。介绍了喷射泵的工作原理,建立了喷射泵工作流体流量的计算模型。提出了采用喷射泵的回热系统疏水方式,拟定了采用喷射泵疏水方式后机组的原则性回热系统简图。基于常规热平衡法,确定了喷射泵出口混合焓,并建立了机组热经济性指标的计算模型。以某300MW机组为例,计算了喷射泵的喷射系数,并对采用不同疏水方式机组的热经济性进行了比较。结果表明,采用喷射泵疏水方式机组的热经济性明显高于采用逐级自流疏水方式机组的热经济性。     

二次再热超临界机组热力系统热经济性计算模型的研究

以常规热平衡方法和等效热降的基本理论为基础，经过严格的数学推导，建立了既能用于其单位新蒸汽俘功又能用于循环吸热量计算的二次再热超临界机组热力系统通用计算模型，实例计算结果与常规法完全一致，为此类机组热经济性与局部因素的快速准确定量计算奠定了基础，并可应用于其它任何凝汽式火电机组热力系统。