专利名称：：一种节能发电调度方法
技术领域：
：本发明属于电力系统调度自动化领域，具体为提出一种节能发电调度方法。
背景技术：
：以煤耗、排放为核心内容的节能发电调度是我国电力行业目前和今后的重要工作之一。国务院颁发的《节能发电调度办法》后，试点各省出台了实施细则，核心内容是在保证电网安全稳定运行，保障电力连续可靠供应的基础上，建立以可再生能源、核电、综合利用、热电联产、常规煤机、燃油机组为次序的排序表，常规煤机中则按照煤耗高低，兼顾排放情况制定了相应的序位表。由于常规火电在我国占了很大比例，节能发电调度既要全面正确理解国家政策，同时还需根据电网的实际情况，兼顾安全性、可操作性、公平性来编制日发电计划曲线。现有国内日发电计划曲线编制采用的做法是"顶表法"，即煤耗低的电厂优先带满。这样的做法会带来几个问题1)电厂的煤耗与机组性能、负荷水平、设计煤种有很大的关系，设计煤现，采用"顶表法，，来编制日发电计划曲线进行节能发电调度存在着不公平性，因为设计煤耗差异不大的机组实际煤耗差异可能很大。2)从运行角度来说，采用"顶表法"来编制日发电计划曲线进行节能发电调度可操作性差。因为煤耗低的机组调峰能力很强，力口/减负荷速率较快，在负荷上升较快(如早上、中午爬坡时)之前由于负荷已基本带满，靠其它机组无法满足此时段系统负荷快速上升的要求，导致电能质量下降。所以，现有技术中进行节能发电调度是采用"顶表法"来编制日发电计划曲线，这样存在着较大不足。
发明内容本发明的目的在于，提出一种节能调度方法，提高节能发电调度的公平性，并增强可操:作性，保证电能质量。本发明提出的节能调度方法，包括步骤一，预先按照以下公式定义机组实时负荷率F:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，P为所述机组实时负荷，S为所述机组当前时刻最大可用容量；步骤二，按照以下公式计算各机组煤耗差异标么值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，B(i,j)为第i台机组第j时段煤耗偏差标么值，R0(j)为第j时段煤耗最低的机组的煤耗；R(i,j)为笫i台机组第j时段参与分配的机组的煤耗；步骤三，根据所述机组煤耗差异标么值，建立机组负荷率和煤耗、排放标准之间的数学关系，所述数学关系如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，F(i,j)为第i台机组第j时段机组负荷率；F0(j)为第j时段煤耗最低的机组负荷率；L(i，j)为第i台机组笫j时段排放标准；LO为国家规定综合排放标准；K为煤耗调控系数，Kl为排放调控系数；步骤四，根据步骤一定义的所述机组实时负荷率和步骤三建立的所述数学关系，按照以下公式计算获得各机组负荷率及负荷<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，P(j)为参与分配的所述负荷曲线；S(i,j)为i台机组第j时段机组可用容量；步骤五，根据所述各机组负荷率及负荷进行节能发电调度。本发明提出的节能发电调度方法，以机组实时负荷率作为节能发电调度的衡量指标，并通过建立机组负荷率和煤耗、排放标准之间的数学关系，以及各机组负荷率及负荷的求解，最终按照计算获得的各机组负荷率及负荷进行节能发电调度。由于引入了煤耗调控系数和排放调控系数，并不是以单一的煤耗指标作为排列依据，所以节能调度方法更为公平，另外，按照本发明提出的节能调度方法，煤耗低的机组在低谷时保持与煤耗高的机组相近的负荷率，在高峰到来前能够满足系统负荷快速上升的要求，保证电能质量，该方法的实现具备可操作性。图1为本发明提出的节能调度方法流程示意图。具体实施例方式实施例1:本发明提出的节能调度方法，如图l所示，包括步骤一，预先按照以下公式定义机组实时负荷率F:其中，P为机组实时负荷，S为机组当前时刻最大可用容量。而机组在一个时段的负荷率则按照以下公式计算P(t)为机组实时发电曲线；S(t)为机组扣除检修、临修、限制出力等因5素后的可用容量，dt为时间段。因系统需要由调度机构安排停机备用的机组被视为可用。此处定义机组实时负荷率是因为它是衡量节能发电调度的重要指标。步骤二，以煤耗最低的机组煤耗为基值，按照以下公式计算各机组煤耗差异标么值B(/，力-l^(/,j')-A0C/)]/70C/)其中，B(i，j)为第i台机组第j时段煤耗偏差标么值。R0(j)为第j时段煤耗最低的机组的煤耗。R(i,j)为第i台机组第j时段参与分配的机组的煤耗，i-l、2、3….N,由于目前还没有煤耗在线运行的数据，本发明所取煤耗为机组设计煤耗值，因此煤耗偏差标么值也是固定值。步骤三，建立机组负荷率和煤耗、排放标准之间的数学关系F(,'，y.)二F0(/)—,,力—衡)〗/崎)/尤-[丄0-乂)]/幻根据机组煤耗差异标么值，即可得F(/,7)=FO(j')—外'，,-[0—7)]/Kl其中，F(i，j)为第i台机组第j时段机组负荷率。FO(j)为不考虑排放的情况下第j时段煤耗最低的机组负荷率。L(i，j)为第i台机组第j时段排放标准，此值可去本年度排放累积标准。L0为国家规定综合排放标准，如97%。K为煤耗调控系数，Kl为排放调控系数；k和kl都是用于确定不同煤耗、不同排放的机组间负荷率差异程度。K、Kl值为政府控制节能发电调度的宏观调控系数，两个系数的确定要综合以下几个因素，一是煤耗标么值差异，二是排放标准，三是系统负荷特性，四是电力供应富裕程度和其它社会因素，如果富裕较多，K值可取小些，可以拉大煤耗低和煤耗高的机组负荷率的差距。以广东为例，能耗较高的机组(125-保证这些电厂要发出一定的电量，否则，在高负荷时期(如夏季)，这些电厂因资金量、电煤供应、设备状况、运行人员等因素不能使机组正常开出导致缺电，因此，K值不宜太小，建议值为l.9-2.1,整体结果是在正常情况下，煤耗低的电厂的运行负荷率比煤耗高的机组高15%左右。同样，对K1的取值也是类似的过程，若国家规定综合排放标准为98%,而实际的排放在94%左右，则差异值达到4%,所以可以对Kl值取建议值为2,使差异值降至2%。步骤四，在以机组实时负荷率为衡量节能发电调度方法的指标后，以及建立的根据机组负荷率和煤耗、排放之间的数学关系，由这两者可以按照以下公式计算获得负荷曲线其中，P0(j)为全网96个点负荷曲线，15分钟为一个点，j=l、2、3.....96。若以5分钟为1个点，即j的fL值为j^、2、3.....288。本实施例全部以96个点的负荷曲线来进行描述。但本发明的技术方案同样适用于采用288个点的负荷曲线。Pl(j)为外购电(如西南电、三峡、中电)、特殊电厂(水电、抽水蓄能电厂、西电东送电厂、燃气机组、热电联供和综合利用机组)的96个点负荷曲线。P(j)为参与分配的负荷曲线，P(j)=P0(j)-PI(j)。S(i,j)为i台机组第j时段机組可用容量。对上述负荷曲线的方程进行求解，则可以得到f0(力={+S邵，力/x+[丄0—乂)]/《1]x外,乂)}/J]邓,刀其它各台发电机组的负荷率F(i,j)则可以按照公式fo'，乂)=fo(力—/a:—[丄o—/〖h十算获得。而各台发电机组的=tW0(乂)一7')/《一[丄0—L(/,力]/《1}x乂)负荷P(i，j)按照公式尸(/，J')=F(/，力xS(/,力求得。P(i，j)除满足安全约束外，还要满足最低出力要求、加减速率要求、备用要求。步骤五，根据各机组负荷率及负荷进行节能发电调度。在获得各机组的负荷率和负荷后，即可根据这编制日发电计划曲线。本实施例模拟5台机组共2235MW参与日发电计划曲线分配，机组容量分别为135MW、200MW、300MW、600MW、1000MW,'，某摔毛分别为380、360、335、300、270g/Kwh,时段为低谷4:00-4:30分，高山奪10:00-10:30分，按照15分钟一个点进行记录，一共6个点，对应的参与分配的负荷分别为1500-1400MW、1900-2000MW，才/L组最小一支术出力Pmin以及速率如表1所示。表15台机组参与高峰以及低谷日发电曲线分配模拟情况容量煤耗Pmin速率4:004:154:3010:0010:1510:30负荷水平MwMw/分150014501400190019502000机组1135380901.59090909598101机组22003601502150150150150153157机组33003351803.2180180180236243250机组46003003009384365347511525538机组5100027040015696665633908930953合计22351120150014501400190019491999假设排放情况都一样，达到了排放标准，分配结果如下:参与分配的机组的平均负荷率为76%,其中IOO画W机组分配负荷率为79.8%，60画W才几组为74.2%，30画W冲几组为70.5%,200MW片几组为75.8%,135MW机组为69.6°/。具体如表2所示。8表2各点分配的负荷率分配情况<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>135MW、200MW机组由于最低稳燃负荷高，调峰能力差，在4:00-4:30分的低谷时段尽管所分配负荷为最低稳燃负荷，即按机组最小出力指标分配的最低稳然负荷，但负荷率较高，甚至高过1000磨的大机组；在10:00-10:30分的高峰时段机组负荷率差异则非常明显，最高最低差异达95.3%-74.8%=20.5%。对于高能耗机组在系统征用期间负荷率偏高这种情况，可采用在系统出力宽裕的时候停机备用的方法降低月度或年度平均负荷率。从上可以看出，机组分配结果与负荷需求变化趋势一致，所有机组都在参与系统的调峰工作，提高节能发电调度的公平性；而且变化情况与煤耗高低关系密切，既能又能增强可操作性，保证电能质量。而现有技术中采用"顶表法"进行节能调度，在如1-4月份、10-12月份这些负荷较低时期，煤耗高的机组分不到电量，对电厂生存构成巨大威胁，甚至倒闭；等到负荷到了高峰期如6-9月，这些电厂因资金量、电煤供应、设备状况、运行人员等因素不能使机组正常开出导致缺电，不能满足社会用电需求，同时对电厂所在地的社会稳定和经济发展产生不利影响。而釆用本发明的方案进行节能发电调度，煤耗高的机组在负荷较低区仍然可以分到一些电量维持，并在电力需求高峰期继续运转满足社会用电需求。以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。权利要求1.一种节能发电调度方法，其特征在于，包括步骤一，预先按照以下公式定义机组实时负荷率FF＝P/S其中，P为所述机组实时负荷，S为所述机组当前时刻最大可用容量；步骤二，按照以下公式计算各机组煤耗差异标么值B(i，j)＝[R(i，j)-R0(j)]/R0(j)其中，B(i，j)为第i台机组第j时段煤耗偏差标么值，R0(j)为第j时段煤耗最低的机组的煤耗；R(i，j)为第i台机组第j时段参与分配的机组的煤耗；步骤三，根据所述机组煤耗差异标么值，建立机组负荷率和煤耗、排放标准之间的数学关系，所述数学关系如下F(i，j)＝F0(j)-B(i，j)/K-[L0-L(i，j)]/K1其中，F(i，j)为第i台机组第j时段机组负荷率；F0(j)为第j时段煤耗最低的机组负荷率；L(i，j)为第i台机组第j时段排放标准；L0为国家规定综合排放标准；K为煤耗调控系数，K1为排放调控系数；步骤四，根据步骤一定义的所述机组实时负荷率和步骤三建立的所述数学关系，按照以下公式计算获得各机组负荷率及负荷<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>P</mi><mrow><mo>(</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mi>F</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow><mo>×</mo><mi>S</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths><mathsid="math0002"num="0002"><math><![CDATA[<mrow><mo>=</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mo>{</mo><mi>F</mi><mn>0</mn><mrow><mo>(</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>B</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow><mo>/</mo><mi>K</mi><mo>-</mo><mo>[</mo><mi>L</mi><mn>0</mn><mo>-</mo><mi>L</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo><mo>/</mo><mi>K</mi><mn>1</mn><mo>}</mo><mo>×</mo><mi>S</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>j</mi><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math></maths>其中，P(j)为参与分配的所述负荷曲线；S(i，j)为i台机组第j时段机组可用容量。步骤五，根据所述各机组负荷率及负荷进行节能发电调度。全文摘要本发明属于电力系统调度自动化领域，具体为提出一种节能发电调度方法，包括预先定义机组实时负荷率；计算各机组煤耗差异标么值；根据所述机组煤耗差异标么值，建立机组负荷率和煤耗、排放标准之间的数学关系；根据机组实时负荷率和建立的所述数学关系，计算获得各机组负荷率及负荷；根据各机组负荷率及负荷进行节能发电调度。通过本发明提出的技术方案，打破了原有“顶表法”固定思维，首创了机组设计煤耗值与实际发电等效负荷率挂钩的思想和方法，构建了相关数学模型，破解了节能发电调度领域的技术瓶颈，科学地解决了如何将节能发电调度原则贯彻到实际发电计划制定中的重大问题，对节能发电调度的具体实施具有重大意义。文档编号H02J3/00GK101593975SQ20091004051公开日2009年12月2日申请日期2009年6月24日优先权日2009年6月24日发明者李嘉龙,胡建军,陈慧坤申请人:广东省电力调度中心