负荷优化分配解决方案

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1、北京北斗兴业信息技术有限公司北斗信息火电机组负荷优化分配解决方案版本1.0.02014-04○c2009-2014北斗信息保留所有权利北京北斗兴业信息技术有限公司火电厂负荷优化分配解决方案1机组负荷优化分配概述电力负荷调度中，“调度到机”的AGC（自动发电控制）方式是目前普遍采用的方式，为了提高电厂的安全管理水平和经济效益，以及更加符合电力调度分级管理的原则，“调度到厂”的AGC方式将普遍推广应用。全厂负荷优化分配的任务是，在保证机组安全和满足电网负荷要求的前提下，综合分析机组的稳定性和经济因素，选择合适的机组承担负荷调节任务，提高机组运行的经济性和稳定性，最大限度地减少机

2、组主、辅机设备的寿命损耗。厂级负荷优化分配子系统接受电网调度中心能量管理系统（EMS）的全厂负荷指令，以各个机组供电煤耗量为最小为目标（各个机组煤耗加权平均值为最低），保证机组运行在允许的负荷范围内和安全工况、机组约束条件下，计算全厂各台机组应发的功率经济，给出调节全厂各个机组负荷分配指导信息。使全厂的负荷及时满足电网的要求，提高机组的稳定性，延长主、辅机的设备寿命，降低全厂的供电煤耗。1.1机组负荷分配的稳定性原则由于调度发出的负荷指令变化比较频繁，如果这种负荷指令直接作用于某一台机组，则机组不能保证在某一工况下稳定运行。全厂负荷控制系统采用轮流调节的方法，以投入最少机组

3、来完成负荷调节任务为原则，来分配机组的负荷调节任务，最大程度地减少机组变负荷的频度。如有四台机组由全厂负荷控制系统控制，机组的变负荷频度大约是原来的1/3。另外在选择机组加或减负荷时，避免机组在短时间内反向变负荷，即机组完成一次加负荷后，让其稳定运行一段时间后再去承担减负荷任务，这样能防止机组热负荷上下波动产生的疲劳损耗。此外，短时间内反向变负荷时，由于机组热负荷有较大的惯性，机组负荷调节性能也比较差。通过这些措施能有效延长机组使用寿命和检修周期。北京北斗兴业信息技术有限公司1.2负荷最优分配模型利用现代优化原理中的动态规划方法，以单元机组发电煤耗量为目标函数，考虑与之相对

4、应的约束条件对全厂的负荷分配进行规划，使得厂总煤耗最小。首先求出较为准确符合实际情况的机组煤耗－功率关系曲线(B-P曲线)，需要考虑机组参与调峰运行时的运行方式。在新投运、大修热力试验之后、(B,P)额定运行工况、最大连续运行工况等不同情况下，工况数据点ii都有不同。实施前通过制造厂的设计数据下的工况数据点来拟定机组煤耗－功率关系曲线。当机组运行一段时间后，再通过运行数据下的工况数据点进行拟定。由于机组采用投油稳燃的方式进行，耗量特性曲线采用直线，其他情况下耗量特性曲线采用二次曲线，机组的耗量特性曲线可以表示为：2BabPcP设有m个试验工况数据点(B,P)，i＝1，

5、2，…，m。可以利用最小二乘ii法确定出B～P关系二次曲线的系数a、b、c。令m22JabPicPiBii1要使J最小，则令mJ22(abPcPBiii)0ai1mJ22(PabPcPBiiii)0bi1mJ222(PabPcPBiiii)0ci1整理为：mmm2ma()()PbiiiPcBiii111mmmm()()()()PaPb23PcBPiiiiiiiii1111mmmm()()()()Pa234PbPcBP2iiiiiiiii1111

6、进行直线拟合时，c为0。根据各个拟合工况点的值(B,P)，便可以求出机组耗量特性系数a、b、iic。利用前面得到的单元机组的煤耗－功率关系式B=F（P）可以知道单元机组在任何工况下的煤耗量值的大小，从而计算出总煤耗量最小时各机组负荷-II-北京北斗兴业信息技术有限公司大小。在负荷优化问题当中，边界约束条件在采用了基本的系统负荷平衡约束和机组负荷上下限制约束的同时将单元机组的辅助设备综合状态作为负荷分配的约束条件之一，使得系统在考虑负荷经济调度的同时可以兼顾单元机组的设备运行状况。优化模型：Mminf(PD,P1,P2,,PM)minBJ(PJ)J1约束条件：（1）系

7、统负荷平衡约束：机组在进行负荷分配时必须保证整个发电厂内部各机组所带负荷之和为总负荷。MPPjDj1（2）负荷上下范围约束：负荷上下限制是每台机组允许带经济负荷的最低或最高限制，也是保证机组安全稳定运行的条件。minmaxPPPjjj上式中：P－调度负荷MW；DP－第j台机组的负荷MW；jM－总的机组台数；j－第j台机组；minP－第j台机组的最小负荷MW；jmaxP－第j台机组的最大负荷MW；j上述的优化问题，我们采用动态规划的思想来寻求每台机组的最佳负荷。优化结果展示1.3负荷优化分配主要功能子模块1