发电系统预测控制方法、装置、计算机设备及介质与流程

本发明涉及发电系统运行控制领域，具体涉及发电系统预测控制方法、装置、计算机设备及介质。

背景技术：

1、近年来，可再生能源的迅猛发展，但太阳能、风能等可再生能源的波动性和随机性可能威胁到电网的安全稳定运行。将燃煤发电与太阳能等可再生能源互补形成煤基低碳发电系统，可以节约燃煤发电的煤耗并积极消纳可再生能源。

2、相关技术中，煤基低碳发电系统由于输入能流由燃煤单一种类增加至燃煤和可再生能源两种，系统能量传递特性复杂，控制难度大，控制响应时间长，尚未有合理的高效控制方法应对复杂多变的运行条件。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的尚未有合理的控制方法应对复杂多边的运行条件缺陷，从而提供发电系统预测控制方法、装置、计算机设备及介质。

2、结合第一方面，本发明提供一种发电系统预测控制方法，所述方法包括：

3、构建发电系统运行状态模型；

4、获取发电系统的运行状态数据，基于所述运行状态数据，计算得到发电系统的可再生能源预测输出功率和燃煤发电预测输出功率；

5、基于所述发电系统运行状态模型，结合所述可再生能源预测输出功率和所述燃煤发电预测输出功率，计算得到未来预测周期内发电系统目标运行参数集合；

6、获取发电系统的当前可再生能源输出功率和当前燃煤发电输出功率；

7、基于所述可再生能源预测输出功率、所述燃煤发电预测输出功率、所述当前可再生能源输出功率和所述当前燃煤发电输出功率，对所述目标运行参数集合进行调整；

8、基于调整后的目标运行参数集合，对所述发电系统的运行状态进行控制。

9、在该方式中，通过构建发电系统运行状态模型，预测可再生能源发电量及燃煤发电量，计算得到使得系统经济、灵活和环保性协同最优的系统运行参数集合，结合发电系统实时运行状态，对发电系统运行状态进行优化控制，实现了对复杂多变的运行条件的控制。通过对可再生能源发电量及燃煤发电量的预测控制，解决了在能量传递特性复杂的情况下，对发电系统的预测控制，燃煤发电同时通过预测控制还可以快速应对燃煤发电系统运行环境变化，提前调节机组运行状态，实现快速应对运行环境多变条件下的经济灵活运行，进而实现及时满足电网调峰调频需求。

10、结合第一方面，在第一方面的第一实施例中，所述构建发电系统运行状态模型，包括：

11、获取所述发电系统的运行状态；

12、基于能量守恒及动量守恒定理，构建发电系统运行状态之间的函数关系，得到所述发电系统运行状态模型。

13、结合第一方面，在第一方面的第二实施例中，所述获取发电系统的运行状态数据，基于所述运行状态数据，计算得到发电系统的可再生能源预测输出功率和燃煤发电预测输出功率，包括：

14、获取所述发电系统的环境参数；

15、基于所述环境参数，计算得到所述可再生能源预测输出功率；

16、获取所述发电系统的配网结构；

17、基于所述配网结构及所述再生能源预测输出功率，计算得到所述燃煤发电预测输出功率。

18、结合第一方面的第二实施例，在第一方面的第三实施例中，所述基于所述环境参数，计算得到所述可再生能源预测输出功率，包括：

19、获取预测日前若干天的第一环境数据集；

20、构建环境参数回归方程，基于所述第一环境数据集，对所述环境参数回归方程进行训练，得到环境参数自回归方程；

21、获取所述预测日前一日的第二环境数据集；

22、基于所述环境参数自回归方程和所述第二环境数据集，计算得到所述可再生能源预测输出功率。

23、结合第一方面的第二实施例，在第一方面的第四实施例中，所述基于所述配网结构及所述可再生能源预测输出功率，计算得到所述燃煤发电预测输出功率，包括：

24、获取发电系统用户负荷；

25、基于发电系统配网结构及所述用户负荷，建立发电系统优化调度模型；

26、基于所述可再生能源预测输出功率，对所述发电系统优化调度模型进行约束，求解得到所述燃煤发电预测输出功率。

27、结合第一方面，在第一方面的第五实施例中，所述基于所述发电系统运行状态模型，结合所述可再生能源预测输出功率和所述燃煤发电预测输出功率，计算得到未来预测周期内发电系统目标运行参数集合，包括：

28、基于所述发电系统，建立对所述发电系统的综合目标函数及约束条件；

29、基于所述综合目标函数及约束条件，结合所述可再生能源预测输出功率和所述燃煤发电预测输出功率，对所述运行状态模型进行求解，得到未来预测周期内发电系统目标运行参数集合。

30、结合第一方面，在第一方面的第六实施例中，所述基于所述可再生能源预测输出功率和所述燃煤发电预测输出功率及所述当前可再生能源输出功率和燃煤发电输出功率，对所述目标运行参数集合进行调整，包括：

31、计算得到所述可再生能源预测输出功率和所述当前可再生能源输出功率之间的第一偏差及所述燃煤发电预测输出功率和燃煤发电输出功率之间的第二偏差；

32、基于所述第一偏差和第二偏差，对所述目标运行参数集合进行调整

33、在本发明的第二方面，本发明还提供一种发电系统预测控制装置，所述装置包括：

34、构建单元，用于基于能量守恒及动量守恒定理，构建发电系统运行状态模型；

35、预测单元，用于获取发电系统的运行状态数据，基于所述运行状态数据，计算得到发电系统的可再生能源预测输出功率和燃煤发电预测输出功率；

36、计算单元，用于基于所述发电系统运行状态模型，结合所述可再生能源预测输出功率和所述燃煤发电预测输出功率，计算得到未来预测周期内发电系统目标运行参数集合；

37、获取单元，用于获取发电系统的可再生能源输出功率和当前燃煤发电输出功率；

38、调整单元，用于基于所述可再生能源预测输出功率和所述燃煤发电预测输出功率及所述当前可再生能源输出功率和所述当前燃煤发电输出功率，对所述目标运行参数集合进行调整；

39、控制单元，用于基于调整后的目标运行参数集合，对所述发电系统的运行状态进行控制。

40、结合第二方面，在第二方面的第一实施例中，所述构建单元，包括：

41、第一获取单元，用于获取所述发电系统的运行状态；

42、运行状态模型构建单元，用于基于能量守恒及动量守恒定理，构建发电系统运行状态之间的函数关系，得到所述发电系统运行状态模型。

43、结合第二方面，在第二方面的第二实施例中，所述预测单元，包括：

44、第二获取单元，用于获取所述发电系统的环境参数；

45、第一计算单元，用于基于所述环境参数，计算得到所述可再生能源预测输出功率；

46、第三获取单元，用于获取所述发电系统的配网结构；

47、第二计算单元，用于基于所述配网结构及所述再生能源预测输出功率，计算得到所述燃煤发电预测输出功率。

48、结合第二方面的第二实施例，在第二方面的第三实施例中，所述第一计算单元，包括：

49、第四获取单元，用于获取预测日前若干天的第一环境数据集；

50、训练单元，用于构建环境参数回归方程，基于所述第一环境数据集，对所述环境参数回归方程进行训练，得到环境参数自回归方程；

51、第五获取单元，用于获取所述预测日前一日的第二环境数据集；

52、第三计算单元，用于基于所述环境参数自回归方程和所述第二环境数据集，计算得到所述可再生能源预测输出功率。

53、结合第二方面的第二实施例，在第二方面的第四实施例中，所述第二计算单元，包括：

54、第六获取单元，用于获取发电系统用户负荷；

55、第一建立单元，用于基于发电系统配网结构及所述用户负荷，建立发电系统优化调度模型；

56、第一求解单元，用于基于所述可再生能源预测输出功率，对所述发电系统优化调度模型进行约束，求解得到所述燃煤发电预测输出功率。

57、结合第二方面，在第二方面的第五实施例中，所述计算单元，包括：

58、第二建立单元，用于基于所述发电系统，建立对所述发电系统的综合目标函数及约束条件；

59、第二求解单元，用于基于所述综合目标函数及约束条件，结合所述可再生能源预测输出功率和所述燃煤发电预测输出功率，对所述运行状态模型进行求解，得到未来预测周期内发电系统目标运行参数集合。

60、结合第二方面，在第二方面的第六实施例中，所述调整单元，包括：

61、第四计算单元，用于计算得到所述可再生能源预测输出功率和所述当前可再生能源输出功率之间的第一偏差及所述燃煤发电预测输出功率和燃煤发电输出功率之间的第二偏差；

62、调整子单元，用于基于所述第一偏差和第二偏差，对所述目标运行参数集合进行调整。

63、根据第三方面，本发明实施方式还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面及其可选实施方式中任一项的发电系统预测控制方法。

64、根据第四方面，本发明实施方式还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面及其可选实施方式中任一项的发电系统预测控制方法。