一种考虑降水影响的燃煤发电厂燃煤储备预警方法
【专利摘要】本发明公开了属于一种考虑降水影响的燃煤发电厂燃煤储备预警方法。该方法为：1）获取气象数据、发电相关数据和交通运输数据；2）将气象数据和发电相关数据输入降水对燃煤发电厂的煤耗影响模型，计算燃煤发电厂第t日燃煤消耗量；3）将气象数据和交通运输数据输入降水导致燃煤陆运通道受阻的影响模型，计算燃煤发电厂第t日收到的总燃煤送到量Tt；4）结合两个模型得出的预测值，计算考虑降水影响下燃煤发电厂的燃煤储备量预测值，对比该燃煤发电厂标准燃煤储备量Rstd，得出储备情况并采取不同的预警措施。本方法给出了降水发生前和发生后的预警判据，使得燃煤预警更加符合实际情况，有效地提高燃煤储备预警的准确与及时性，确保电网安全稳定运行。
【专利说明】一种考虑降水影响的燃煤发电厂燃煤储备预警方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力气象预警【技术领域】，特别涉及一种考虑降水影响的燃煤发电厂燃煤储备预警方法。
【背景技术】
[0002]截至2013年11月底，全国6000千瓦及以上的电厂装机容量为11.80亿千瓦，其中火电装机容量为8.48亿千瓦，占总装机容量的71.86% ;2013年I月至11月，全国规模以上电厂发电量为47413亿千瓦时，其中规模以上火电厂发电量为38126亿千瓦时，占总发电量的80.41%。而在火电装机容量中，燃煤电厂装机容量所占比例超过了 90%，由此可见，燃煤电厂在供需平衡和供用电安全中都扮演着极为重要的角色，对社会经济、安全生产具有极其重要的影响。因此，关注和研究燃煤电厂的持续稳定的运行状态，对确保电力安全和维护社会经济安全具有十分重要的意义和价值。
[0003]由于燃煤发电机组装机容量大，发电量多，在发电构成中占有十分重要的地位，对电力电量平衡和电网安全的影响也较大，所以燃煤发电机组的运行情况十分值得关注。对燃煤电厂而言，燃煤储备是燃煤电厂日常运行管理中的重要内容，是维持持续正常运行的基础措施之一。一般而言，当日燃煤储备等于前一日燃煤储备减去当日燃煤消耗，再加上当日的燃煤送到量。在正常情况下，只要维持燃煤消耗量和燃煤送到量的平衡，就能保证燃煤电厂的燃煤储备量维持在正常水平。但在实际情况中，有不少因素会破坏这个平衡，导致燃煤储备出现波动，严重时甚至短缺，从而影响燃煤电厂的正常运行。降水是其重要因素之一，一方面降水会使得燃煤水分增加，发热量降低，导致日燃煤消耗增加；另一方面，持续降水也会影响燃煤的运输通道的通行能力，导致每日燃煤送到量减少。综合来看，日燃煤消耗的增加和日燃煤送到量的减少，都会导致燃煤储备的减少，减少到一定程度就有可能造成燃煤储备不足，导致燃煤发电机组出力不足，甚至缺煤停机。所以，针对降水对燃煤发电厂的燃煤储备的影响，迫切需要建立相应的降水影响模型，并据此对未来燃煤储备预警，提前做好应对措施，以保障电力生产运行活动的安全与稳定。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的问题，本发明提出一种考虑降水影响的燃煤发电厂燃煤储备预警方法，其特征在于，该方法的具体步骤为:
[0005]I)获取气象数据、燃煤发电厂的发电相关数据和燃煤运输方面的交通运输数据；
[0006]2)将气象数据和燃煤发电厂的发电相关数据输入降水对燃煤发电厂的煤耗影响模型，计算得出燃煤发电厂第t日燃煤消耗量kXCstdXQe;其中，k为降水引起的燃煤发电机组煤耗增加倍数；Cstd为燃煤发电机组标准发电煤耗，单位是克/每千瓦时；Qe为燃煤发电厂日发电量，单位是千瓦时；
[0007]3)将气象数据和燃煤运输方面的交通运输数据输入降水导致燃煤陆运通道受阻的影响模型，计算得出燃煤发电厂第t日收到的总燃煤送到量Tt ；[0008]4)结合两个模型得出的预测值，计算出考虑降水影响下燃煤发电厂的燃煤储备量预测值Rt = Rt-^kXCstdXQe+Tt，其中，Rt为燃煤发电厂第t天燃煤储备量，单位为克；Rh为燃煤发电厂第t-Ι天燃煤储备量，单位为克；对比该燃煤发电厂标准燃煤储备量Rstd，得出储备情况并采取不同的预警措施。
[0009]所述步骤I)中的气象数据包括:燃煤发电厂附近的降雨强度、燃煤发电厂和煤厂运输路径上的降雨强度、燃煤发电厂的相对空气湿度；
[0010]燃煤发电厂的发电相关数据包括:燃煤发电厂当前的燃煤储备量、燃煤发电机组正常煤耗、燃煤发电厂煤种在不同相对湿度下的空气干燥基水分、空气干燥基水分每增加1%导致的燃煤机组煤耗增加量和各个煤厂正常情况下给燃煤发电厂的运煤量；
[0011]燃煤运输方面的交通运输数据包括:道路中断运输的降水强度临界值。
[0012]所述步骤2)中降水对燃煤发电厂的煤耗影响模型的建立:
[0013]21)建立降水强度和空气相对湿度关系模型，表达式为:
[0014]h = a0+al X Inq (q > O)；
[0015]其中，h为空气相对湿度；q为降水强度，单位是毫米/每小时&和为线性参数；
[0016]22)建立空气相对湿度和燃煤水分含量关系模型，表达式为:
[0017]Mad = IDc^b1Xh;
[0018]其中，Mad为燃煤的空气干燥基水分^和Id1为线性参数；
[0019]23)建立燃煤水分含量和燃煤消耗量关系模型，表达式为:
I Cd +MdXc
[0020]K=滅^I
[0021 ] 其中，k为降水引起的燃煤发电机组煤耗增加倍数；c为燃煤的空气干燥基水分Mad每升高1%导致的燃煤机组耗煤增加量，单位是克/千瓦时；
[0022]24)基于步骤21)~23)建立降水对燃煤发电厂的煤耗影响模型，表达式为:
[0023]
【权利要求】
1.一种考虑降水影响的燃煤发电厂燃煤储备预警方法，其特征在于，该方法的具体步骤为: 1)获取气象数据、燃煤发电厂的发电相关数据和燃煤运输方面的交通运输数据； 2)将气象数据和燃煤发电厂的发电相关数据输入降水对燃煤发电厂的煤耗影响模型，计算得出燃煤发电厂第t日燃煤消耗量kXCstdXQe;其中，k为降水引起的燃煤发电机组煤耗增加倍数；Cstd为燃煤发电机组标准发电煤耗，单位是克/每千瓦时；Qe为燃煤发电厂日发电量，单位是千瓦时； 3)将气象数据和燃煤运输方面的交通运输数据输入降水导致燃煤陆运通道受阻的影响模型，计算得出燃煤发电厂第t日收到的总燃煤送到量Tt ； 4)结合两个模型得出的预测值，计算出考虑降水影响下燃煤发电厂的燃煤储备量预测值Rt = Rt_rkX CstdX Qe+Tt，其中，Rt为燃煤发电厂第t天燃煤储备量，单位为克；Rh为燃煤发电厂第t-Ι天燃煤储备量，单位为克；对比该燃煤发电厂标准燃煤储备量Rstd，得出储备情况并采取不同的预警措施。
2.根据权利要求1所述的一种考虑降水影响的燃煤发电厂燃煤储备预警方法，其特征在于，所述步骤I)中的气象数据包括:燃煤发电厂附近的降雨强度、燃煤发电厂和煤厂运输路径上的降雨强度、燃煤发电厂的相对空气湿度； 燃煤发电厂的发电相关数据包括:燃煤发电厂当前的燃煤储备量、燃煤发电机组正常煤耗、燃煤发电厂煤种在不同相对湿度下的空气干燥基水分、空气干燥基水分每增加1%导致的燃煤机组煤耗增加量和各个煤厂正常情况下给燃煤发电厂的运煤量； 燃煤运输方面的交通运输数据包括:道路中断运输的降水强度临界值。
3.根据权利要求1所述的一种考虑`降水影响的燃煤发电厂燃煤储备预警方法，其特征在于，所述步骤2)中降水对燃煤发电厂的煤耗影响模型的建立: 21)建立降水强度和空气相对湿度关系模型，表达式为:
h = ?0+?λ X Inq (q > O)； 其中，h为空气相对湿度；q为降水强度，单位是毫米/每小时和为线性参数； 22)建立空气相对湿度和燃煤水分含量关系模型，表达式为: Mad = Wh ； 其中，Mad为燃煤的空气干燥基水分；&和Id1为线性参数； 23)建立燃煤水分含量和燃煤消耗量关系模型，表达式为:
/.— Cw/ + Mm, X c -
1.幼/ 其中，k为降水引起的燃煤发电机组煤耗增加倍数；c为燃煤的空气干燥基水分Mad每升高1%导致的燃煤机组耗煤增加量，单位是克/千瓦时； 24)基于步骤21)~23)建立降水对燃煤发电厂的煤耗影响模型，表达式为:
kXCstdXQe。
4.根据权利要求3所述的一种考虑降水影响的燃煤发电厂燃煤储备预警方法，其特征在于，所述步骤21)中空气相对湿度的表达式为: A =—χ100% ；
￡其中，e为实际水汽压，单位是千帕；E为同温度下饱和水汽压，单位是千帕。
5.根据权利要求1所述的一种考虑降水影响的燃煤发电厂燃煤储备预警方法，其特征在于，所述步骤3)中降水导致燃煤陆运通道受阻的影响模型为:
6.根据权利要求1所述的一种考虑降水影响的燃煤发电厂燃煤储备预警方法，其特征在于，所述步骤4)中不同的预警措施为: (1)当Rt< 30%Rstd时，表示燃煤储备量极低； 预警措施:及时反映给调度部门，采取相关措施保证燃煤发电厂的正常运行；等待运输通道恢复以后大量增加运煤车辆和运煤量； (2)当30%Rstd^ Rt < Rstd时，表示燃煤储备量偏低； 预警措施:联系降水影响下能够正常供煤的煤厂，加派燃煤运输车辆，增加燃煤运输量，将燃煤储备量稳定在标准值； (3)当Rt≥Rstd时，表示燃煤储备量正常； 预警措施:继续关注气象预报是否有降雨发生；根据每日气象数据的相关数据修正燃煤储备量。
【文档编号】G06Q50/06GK103854234SQ201410074684
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月3日 优先权日:2014年3月3日
【发明者】王子琦, 郭源善, 孙建华, 郑华, 袁语, 付红军 申请人:国网河南省电力公司, 华北电力大学