一种基于雾霾预测的火电厂开机策略优化方法及系统与流程

本发明涉及电气工程技术领域，尤其涉及一种基于雾霾预测的火电厂开机策略优化方法及系统。

背景技术：

目前，工业迅速发展迅速，以煤炭、石油为主的化石能源消费显著增长，大气污染物排放量显著增加，造成近年来我国雾霾呈现出集中爆发的趋势，特别是我国华北地区，冬季雾霾事件频频发生，对人民生产生活和身体健康造成严重影响。火电厂由于其不完全燃烧产生了大量的污染物，同时还改变了重污染区域的上层空气温度等气象环境，进一步加重了雾霾的严重程度。

因此，如何减少雾霾区域的火电厂污染和热排放，缓解雾霾，成为一个急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种基于雾霾预测的火电厂开机策略优化方法及系统，以减少雾霾区域的火电厂污染和热排放，缓解雾霾。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于雾霾预测的火电厂开机策略优化方法，包括以下步骤：

s1：采集待分析区域火电厂机组的历史基础数据，并获取待分析区域的雾霾实时监测数据和气象预报数据，根据所述雾霾实时监测数据和所述气象预报数据预测待分析区域在未来设定天数内的雾霾预测值；

s2：根据所述雾霾预测值将雾霾严重情况按照由轻至重划分为至少三个等级的雾霾预警；

s4：根据所述历史基础数据计算每个等级的雾霾预警的目标排放量，根据所述目标排放量确定该等级对应的网格内火电厂的开停机数量。

优选地，所述s2完成后，所述方法还包括步骤：

s3：按照雾霾等级对待分析区域进行网格划分，计算某个网格的雾霾预测值，计算在所述未来设定天数内可能会影响该网格的雾霾预测值的火电厂的废气排放量。

优选地，所述s4中，为每个等级的雾霾预警设定目标排放量时，根据所述废气排放量设定。

优选地，所述s2中，所述三个等级分别为黄色预警等级、橙色预警等级、以及红色预警等级；

当为黄色预警等级时，计算该黄色预警等级对应的区域内所有火电厂机组全部满发情况下的第一排放量，设定目标排放量为所述第一排放量的50％；

当为橙色预警等级时，计算该橙色预警等级对应的区域内所有火电厂机组全部满发情况下的第二排放量，设定目标排放量为所述第二排放量的80％；

当为红色预警等级时，计算该红色预警等级对应的区域内所有火电厂机组全部满发情况下的第三排放量，设定目标排放量零。

优选地，所述雾霾实时监测数据通过雾霾监测站点获得，所述气象预报数据包括气温、湿度、风速、以及降水。

优选地，所述历史基础数据包括火电厂名称、火电厂经纬度位置、火电厂机组台数、机组装机容量、装机利用率、机组so2排放系数、以及机组co2排放系数中的一种或者任意几种的组合。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种基于雾霾预测的火电厂开机策略优化系统，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种基于雾霾预测的火电厂开机策略优化方法和系统，根据雾霾预测值将雾霾严重情况进行等级划分，对各等级的雾霾预警设定相应的目标排放量，可操作性强，针对雾霾严重情况对待分析地区的火电厂进行更灵活的开停机安排，能较快确定火电厂的开停机策略，为雾霾治理提供科学的理论依据。

下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的基于雾霾预测的火电厂开机策略优化方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而仅仅是为了便于对相应零部件进行区别。

实施例1

参见图1，本实施例提供一种雾霾预测的火电厂开机策略优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1：采集待分析区域火电厂机组的历史基础数据，并获取待分析区域的雾霾实时监测数据和气象预报数据，根据雾霾实时监测数据和气象预报数据预测待分析区域在未来设定天数内的雾霾预测值；

s2：根据雾霾预测值将雾霾严重情况按照由轻至重划分为至少三个等级的雾霾预警；

s4：根据历史基础数据计算每个等级的雾霾预警的目标排放量，根据目标排放量确定该等级对应的网格内火电厂的开停机数量。

上述的基于雾霾预测的火电厂开机策略优化方法，根据雾霾预测值将雾霾严重情况进行等级划分，对各等级的雾霾预警设定相应的目标排放量，可操作性强，针对雾霾严重情况对待分析地区的火电厂进行更灵活的开停机安排，能较快确定火电厂的开停机策略，为雾霾治理提供科学的理论依据。

本实施例中，s1中采集的待分析区域火电厂机组的历史基础数据类型包括火电厂名称，火电厂经纬度位置，火电厂机组台数、机组装机容量，装机利用率、机组so2排放系数，机组co2排放系数。

作为本实施例优选的实施方式，s2中，三个等级分别为黄色预警等级、橙色预警等级、以及红色预警等级；s2完成后，该方法还包括步骤：

s3：按照雾霾等级对待分析区域进行网格划分，计算某个网格的雾霾预测值，计算在未来设定天数内可能会影响该网格的雾霾预测值的火电厂的废气排放量。本实施例中，将黄色预警的雾霾等级指数设为1，橙色预警的雾霾等级指数设为2，红色预警的雾霾等级指数设为3，没有雾霾预警等级指数设为0，网格划分的边长为9km,则经过网格划分后，得到标有等级指数的各个9*9km网格区域，若某个网格区域内同时存在两个等级指数，以等级指数高的为该网格的等级指数。需要说明的是，雾霾的转移受所处环境周围的风向、风速等的影响，对待分析区域进行网格划分，并计算各网格对应的火电厂在满发时对附近网格区域造成的雾霾影响，可以更为准确地确定每个网格区域内的雾霾严重情况，能更好的计算该网格区域内的火电厂的开停机数量。

作为本实施例优选的实施方式，s4中，为每个等级的雾霾预警设定目标排放量时，根据上述的废气排放量设定。

当为黄色预警等级时，计算该黄色预警等级对应的区域内所有火电厂机组全部满发情况下的第一排放量，其中，所有火电厂机组全部满发情况下的第一排放量根据对应区域内的火电厂机组的历史基础数据计算得到。设定目标排放量为第一排放量的50％(需要说明的是，本发明并不对该目标排放量做限定，还可以在一定范围内调整其具体数值，例如在±5％的范围内进行调整)。即，对于雾霾等级为1的区域，根据历史基础数据计算该区域内所有火电厂机组全部满发时，各机组输出的co2和so2排放量，按减少所有机组排放量的50％计算总减少排放量。然后根据总减少排放量，以最大发电量为目标，制定该网格区域内火电机组开停机策略。同时，根据相邻网格区域的火电厂与该网格的距离，结合环境内的风向、风速，计算预测时段内可能会对预报网格雾霾产生影响的机组，计算所有可能影响的机组满发时的废气排放量，并按减少50％排放量和保持最大发电量为目标，制定该网格相邻网格区域内火电机组开停机策略。

当为橙色预警等级时，计算该橙色预警等级对应的区域内所有火电厂机组全部满发情况下的第二排放量，其中，所有火电厂机组全部满发情况下的第二排放量根据对应区域内的火电厂机组的历史基础数据计算得到。设定目标排放量为第二排放量的80％(需要说明的是，本发明并不对该目标排放量做限定，还可以在一定范围内调整其具体数值，例如在±5％的范围内进行调整)。即，对于雾霾等级为2的区域，根据历史基础数据计算该区域内所有火电厂机组全部满发时，各机组输出的co2和so2排放量，按减少所有机组排放量的80％计算总减少排放量。然后根据总减少排放量，以最大发电量为目标，制定该网格区域内火电机组开停机策略。同时，根据相邻网格区域的火电厂与该网格的距离，结合环境内的风向、风速，计算预测时段内可能会对预报网格雾霾产生影响的机组，计算所有可能影响的机组满发时的废气排放量，并按减少80％排放量和保持最大发电量为目标，制定该网格相邻网格区域内火电机组开停机策略。

当为红色预警等级时，计算该红色预警等级对应的区域内所有火电厂机组全部满发情况下的第三排放量，其中，所有火电厂机组全部满发情况下的第三排放量根据对应区域内的火电厂机组的历史基础数据计算得到。设定目标排放量零(需要说明的是，本发明并不对该目标排放量做限定，还可以在一定范围内调整其具体数值，例如将其目标排放量调整为历史全部满发时的10％)。对于雾霾等级为3的区域，将该网格区域内所有机组都控制在停机状态，同时，根据相邻区域的火电厂与预报网格的距离，结合风速预测的风向、风速，计算预测时段内可能会对预报网格雾霾产生影响的机组，将其关停。

作为本实施例优选的实施方式，该方法还包括步骤，获取雾霾监测站点监测的实时雾霾监测值，根据雾霾监测值优化s1中的雾霾预测值。本实施例中，根据气象数值预报模式输出的未来三天的气温、湿度、风速、降水等气象数值预测结果，结合当前雾霾监测站点的实时雾霾监测数值，计算得到最终的雾霾数值预测结果。综合计算和实时监测的方法得到最终的雾霾数值预测结果，可以得到更为精确的雾霾预测结果。

实施例2

与上述方法实施例相对应地，本实施例提供一种基于雾霾预测的火电厂开机策略优化系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现上述方法的步骤。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。