盛德仁 供热机组间热电负荷优化分配研究

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1、万方数据第21卷第5期-15∞·2001年12月动力工程P()WERENGlNEERlNG·热力技术·文章编号：10006761(2001)06—1j600供热机组间热电负荷优化分配的研究盛德仁1，陈坚红1，李蔚1，任浩仁1，李丽2(1．浙江大学电厂热能动力及自动化研究所．杭州310027；2宁波中华纸业青限套司，宁波3j5020)v(Il21、o^Ikc：f，●1摘要：通过分析供热机组问热、电负荷分配的特点，建立丁热、电负荷优化分配的敷学模型。利用复形调优击．对宁波中华纸业有限套司热电厂2台供热机组间热、电负荷最优分配万案进行了优化分析计算。央际运行表明：谊优化方法性能可靠．

2、操作方便。可提高热电机组运行的经济-_生。表2参S关键词：供热饥组；热、电负荷；优化分配；复形调优法中圈分类号：TK21文献标识码：A0刖瞢供热机绀的任务足向热用户和电用户输送质量合铬的热能和电能．其输送量的大小受控于热用户和电用户所需量的大小，热电厂必须根据片{户需求凋整机组热电负荷。不同的运行方案将使热电r供热供电的成本不同。在安全运行的基础上．众多的可行方案中一定存在着一个最佳的负情分配方案．使热电厂存满足热、电负荷要求的前提下．全厂的总煤耗量最小，在并列运行的供热机组间，由于各机组的特性不同．同样存在着供热机组间热电负荷的优化分配问题。本文就宁波中华纸业有限公司热电厂2

3、台供热机组(型号为DG220j9．8一】3的循环流化床锅炉、日本三菱公司的38．3MW双抽汽凝汽式汽轮机)热、电负荷优化分配问题进行分析研究。l热电负荷优化分配的数学模型供热机组间的热电负荷的最优分配问题，就是在运行时间内满足热用户的热、电负荷的要求及满足机组总供热和总出力的限制条件下．合理分配各个运行供热机组间的热，电负荷，使整个热电厂的总煤耗量为最小。即：收稿日期：2000122：作者简介：盛德ffI990)，畀．浙江大学副教授。#霹从事置电厂在线监侧．机组优化运行等方面的研究。minB一{1∑B，(P．(，)．蹦f))dr㈩。4』21式中矗——全厂总煤耗量T’——机组运行

4、时间，，(，)第』台机组在t时刻的电负荷D，(f)——第J台机组在f时划的热负筒B．(P，(f)，D，(￡))第}台机组在f时刻、电负荷为f’，(f)，热负荷为D，(，)时，单位时洲内的煤耗量N(，)，时刻全厂运行机组的台数将式(1)进行离敞化处理j¨jrainB一∑∑B，(P，(f)，D，(¨)2xt(2)ji由于各个时段内每台机组的煤耗萤是互不相关的，所以运行机绀总煤耗量最小值。就是各个分时段最小煤耗量之和。Nc．)minB一、>1nli【lyB，(，．(￡)，z)，(f))△，(3』⋯7，=1对于某一分时段△，而言，式(3)等价为：minB一∑BjlP，(mD，(川，(f

5、l，2，⋯．11)，】(4)全厂总供热和总出力的限制条件：只⋯≤P，≤尸⋯(5)‰。≤_r)，≤臻。、(6)式中珞。风F第』台机组电、热负荷上限J；⋯，￡h，，——第，台机组电、热负荷下限这样．供热机组问的最优热、电负荷分配的数万方数据第6期动力工稃学模型目标函数：minB一∑Bj(尸，(￡)，D，(f))，(f一1，2，⋯．7’)(7)约束条件饶茎暑美：㈣1日⋯≤D，≤日～。2最优负荷分配数学方法一复形调优法：设多变量目标函数J—f(x。zl，⋯，T。1)(9)，z个常量约束条件“。≤T．≤6．，i一0，1，⋯，”一1，(】0)m个函数约束条什f，(_rn，T1．⋯，丁。1)

6、≤Wj(工㈣oT，⋯，T。_)≤D，(T。』?1．．““。L)(11)，一0，1，⋯，m一1求一维目标函数．，的极小值。复形调优法求目标函数。，的极小值点的迭代过程如下：复形共有2n个顶点。假设给定初始复形中的第一个顶点坐标X(O)一(X。。，X¨l，⋯．X¨。)(12)且此顶点座标满足／t个常数约束条件及m个函数约束条件。(1)在一维变量空间中再确定出初始复形的2n1个顶点。其方法如下：利用伪随机变量按常数约束条件产生第J个顶点X(J)一(X¨X。，，⋯，X。-，)，(J—1．2，⋯，2”1)(】3)中的n个分量X．，(i一0，1，⋯，n1)，即X。一口，+r(6，日。)，f

7、一0，1，⋯．”一1；J一1，2，⋯，2Ⅳ一1，(14)其中r为：o．1]之间的一个伪随机数，显然，由r述方法产生的初始复形的一个顶点满足常量约束条件。然后，再检查它们是否符合函数约束条件。如果不符合，则需要作调整，直到全部顶点均满足函数约束条件及常量约束条件为II。调整的原则为：假设前-个顶点已满足所有的约求条件t而第J1个顶点不满足约束条件，则作调整变换：X(，．一(x⋯l：+T)／2，tJl，2，⋯，2n1)(】5)其中：T一1／J∑x㈨(16)这个过程一直满足所有约束条件为止。初始复