專利名稱：適應節能環保要求的發電出力調控代價因子在線計算方法
技術領域：
本發明屬電力系統及其自動化技術領域，更準確地說本發明涉及適應節能環保要求的發電出力調控代價因子在線計算方法。
背景技術：
進行電網運行控制決策分析計算時，滿足運行約束是前提，代價小是優化協調控制的目標。目前用于控制決策的發電出力調節控制代價計算方法大致有2類，其一是直接用發電出力的有功變化量表示；其二是以發電的成本或收益反映經濟代價，大多用有功出力的分段函數描述。由此可見，現在電網運行控制決策中用到的發電出力調節控制代價沒有計及節能環保的因素。電網節能環保發電調度的目標與原則已經確定，優先調度可再生發電資源，按機組能耗和污染物排放水平由低到高排序，依次調用化石類發電資源，最大限度地減少能源、資源消耗和污染物排放。這為開展適應節能環保要求的電網運行控制決策工作提供了依據。
發明內容
本發明的目的是:彌補現有電網運行控制決策中發電調節控制代價不能計及節能環保因素的不足，提供一種適應節能環保要求的發電出力調控代價因子在線計算方法。具體地說，本發明是采取以下的技術方案來實現的，包括下列步驟:I)根據電網實時運行信息，獲取當前并網運行的各發電機組及其一次能源類型、有功出力信息和節能環保 信息，所述節能環保信息包括水情信息、燃料耗量信息以及污染物排放信息；2)根據各發電機組的當前出力情況、額定容量和技術出力約束，按各發電機組的調節能力，確定各發電機組的增出力最大可調量APumax和減出力最大可調量APlniax;其中，對于只具有增出力調節能力的發電機組，在后續步驟中對該發電機組只進行增出力調節下的相關計算；對于只具有減出力調節能力的發電機組，在后續步驟中對該發電機組只進行減出力調節下的相關計算；對于同時具有增出力調節能力和減出力調節能力的發電機組，在后續步驟中對該發電機組既進行增出力調節下的相關計算、也進行減出力調節下的相關計算；對于既無增出力調節能力又無減出力調節能力的發電機組，則將該發電機組從后續步驟的計算過程中排除；所述增出力調節下的相關計算，是指各發電機組的增出力調節下的最大可調量對應的經濟代價Vmax、增出力調節下的調控經濟代價靈敏度S、增出力調節下的節能環保綜合代價靈敏度Sve以及增出力調節下的發電出力調控代價因子H的計算；所述減出力調節下的相關計算，是指各發電機組的減出力調節下的最大可調量對應的經濟代價V' max、減出力調節下的調控經濟代價靈敏度s'、減出力調節下的節能環保綜合代價靈敏度S' VEW及減出力調節下的發電出力調控代價因子H'的計算；3)根據各發電機組的一次能源類型，將所有發電機組分為可再生能源機組和化石類能源機組兩種類型；4)對于屬于可再生能源機組的發電機組，先按發電機組出力調整對可再生能源利用的影響情況，將其分為I型可再生能源機組和II型可再生能源機組兩種類型，再對屬于I型可再生能源機組的發電機組中需進行增出力調節下的相關計算的各發電機組進行增出力調節下的最大可調量對應的經濟代價Vmax的計算，對屬于I型可再生能源機組的發電機組中需進行減出力調節下的相關計算的各發電機組以及屬于II型可再生能源機組的各發電機組進行減出力調節下的最大可調量對應的經濟代價V' _的計算；所述I型可再生能源機組為 發電機組出力變化不影響可再生能源的利用的發電機組，所述II型可再生能源機組為發電機組出力變化影響可再生能源的利用的發電機組；對于屬于化石類能源機組的發電機組，先按發電機組一次能源利用特點和燃料種類，將其分為I型化石能源機組、II型化石能源機組以及III型化石能源機組三種類型，再對屬于II型化石能源機組的發電機組以及屬于III型化石能源機組的發電機組中需進行增出力調節下的相關計算的各發電機組進行增出力調節下的最大可調量對應的經濟代價Vfflax的計算，對屬于II型化石能源機組的發電機組以及屬于III型化石能源機組的發電機組中需進行減出力調節下的相關計算的各發電機組進行減出力調節下的最大可調量對應的經濟代價V' _的計算，而對于屬于I型化石能源機組的發電機組則將該類型的發電機組從后續步驟的計算過程中排除；所述I型化石能源機組為發電出力由非發電因素決定的發電機組，所述II型化石能源機組為燃煤機組但以熱定電方式運行的燃煤熱電聯產機組除外，所述III型化石能源機組為除I型化石能源機組和II型化石能源機組之外的其他化石能源機組；5)對于需進行增出力調節下的相關計算的發電機組，按以下公式計算各發電機組的增出力調節下的調控經濟代價靈敏度S:S=V-MPimax而對于需進行減出力調節下的相關計算的發電機組，按以下公式計算各發電機組的減出力調節下的調控經濟代價靈敏度S':S' =T -/APlmax6)根據各發電機組的發電污染物排放情況，對所有發電機組進行機組環保類型分類，將沒有污染物排放的機組歸類為I型環保機組，將有污染物排放的機組歸類為II型環保機組；7)對于I型環保機組，將屬于該類型的各發電機組的環保影響因子E置為I ;對于II型環保機組，以國家規定的火力發電機組鍋爐大氣污染物排放規定限值為依據，基于實測或設計的污染物排放情況，計算屬于該類型的各發電機組的環保影響因子E ；8)對于需進行增出力調節下的相關計算的發電機組，按以下公式計算各發電機組的增出力調節下的節能環保綜合代價靈敏度Sve:Sve=S*E然后按以下公式求得各發電機組的增出力調節下的發電出力調控代價因子H:
權利要求
1.適應節能環保要求的發電出力調控代價因子在線計算方法，其特征在于，包括下列步驟: 1)根據電網實時運行信息，獲取當前并網運行的各發電機組及其一次能源類型、有功出力信息和節能環保信息，所述節能環保信息包括水情信息、燃料耗量信息以及污染物排放信息； 2)根據各發電機組的當前出力情況、額定容量和技術出力約束，按各發電機組的調節能力，確定各發電機組的增出力最大可調量和減出力最大可調量ΔΡ1ηωχ ； 其中，對于只具有增出力調節能力的發電機組，在后續步驟中對該發電機組只進行增出力調節下的相關計算； 對于只具有減出力調節能力的發電機組，在后續步驟中對該發電機組只進行減出力調節下的相關計算； 對于同時具有增出力調節能力和減出力調節能力的發電機組，在后續步驟中對該發電機組既進行增出力調節下的相關計算、也進行減出力調節下的相關計算； 對于既無增出力調節能力又無減出力調節能力的發電機組，則將該發電機組從后續步驟的計算過程中排除； 所述增出力調節下的相關計算，是指各發電機組的增出力調節下的最大可調量對應的經濟代價Vmax、增出力調節下的調控經濟代價靈敏度S、增出力調節下的節能環保綜合代價靈敏度;Sve以及增出力調節下的發電出力調控代價因子I的計算； 所述減出力調節下的相關計算，是指各發電機組的減出力調節下的最大可調量對應的經濟代價、減出力調節下的調控經濟代價靈敏度減出力調節下的節能環保綜合代價靈敏度S^e以及減出力調 節下的發電出力調控代價因子[^的計算； 3)根據各發電機組的一次能源類型，將所有發電機組分為可再生能源機組和化石類能源機組兩種類型； 4)對于屬于可再生能源機組的發電機組，先按發電機組出力調整對可再生能源利用的影響情況，將其分為ι型可再生能源機組和π型可再生能源機組兩種類型，再對屬于ι型可再生能源機組的發電機組中需進行增出力調節下的相關計算的各發電機組進行增出力調節下的最大可調量對應的經濟代價Vmax的計算，對屬于ι型可再生能源機組的發電機組中需進行減出力調節下的相關計算的各發電機組以及屬于π型可再生能源機組的各發電機組進行減出力調節下的最大可調量對應的經濟代價Viax的計算； 所述ι型可再生能源機組為發電機組出力變化不影響可再生能源的利用的發電機組，所述II型可再生能源機組為發電機組出力變化影響可再生能源的利用的發電機組； 對于屬于化石類能源機組的發電機組，先按發電機組一次能源利用特點和燃料種類，將其分為I型化石能源機組、π型化石能源機組以及III型化石能源機組三種類型，再對屬于II型化石能源機組的發電機組以及屬于III型化石能源機組的發電機組中需進行增出力調節下的相關計算的各發電機組進行增出力調節下的最大可調量對應的經濟代價Vmax的計算，對屬于II型化石能源機組的發電機組以及屬于III型化石能源機組的發電機組中需進行減出力調節下的相關計算的各發電機組進行減出力調節下的最大可調量對應的經濟代價的計算，而對于屬于I型化石能源機組的發電機組則將該類型的發電機組從后續步驟的計算過程中排除； 所述I型化石能源機組為發電出力由非發電因素決定的發電機組，所述II型化石能源機組為燃煤機組但以熱定電方式運行的燃煤熱電聯產機組除外，所述III型化石能源機組為除I型化石能源機組和II型化石能源機組之外的其他化石能源機組； 5)對于需進行增出力調節下的相關計算的發電機組，按以下公式計算各發電機組的增出力調節下的調控經濟代價靈敏度S:
2.根據權利要求1所述的適應節能環保要求的發電出力調控代價因子在線計算方法，其特征在于: 對于屬于I型可再生能源機組的發電機組中需進行增出力調節下的相關計算的發電機組，其增出力調節下的最大可調量對應的經濟代價Vmax按以下公式計算: 對于屬于I型可再生能源機組的發電機組中需進行減出力調節下的相關計算的發電機組,其減出力調節下的最大可調量對應的經濟代價\^&按以下公式計算:
3.根據權利要求1所述的適應節能環保要求的電網運行發電出力調控代價因子在線計算方法，其特征在于: 對于屬于II型化石能源機組的發電機組中需進行增出力調節下的相關計算的發電機組，其增出力調節下的最大可調量對應的經濟代價^-按以下公式計算:
4.根據權利要求3所述的適應節能環保要求的發電出力調控代價因子在線計算方法，其特征在于: 所述按以下公式計算:
5.根據權利要求3所述的適應節能環保要求的發電出力調控代價因子在線計算方法，其特征在于: 所述按以下公式計算:
6.根據權利要求1所述的適應節能環保要求的發電出力調控代價因子在線計算方法，其特征在于，步驟7)中計算II型環保機組的發電機組的環保影響因子￡的方法，為先按以下公式計算各發電機組的各類污染物的環保影響因子:
全文摘要
本發明公開了一種適應節能環保要求的發電出力調控代價因子在線計算方法，屬于電力系統及其自動化技術領域。本發明針對電網實時運行狀態，根據一次能源類型，基于在線實測/設計的能耗特性，分析發電機出力調控對可再生能源利用的影響情況與化石能源消耗變化情況，計算得到各臺機組的節能環保綜合代價因子。本發明能夠綜合考慮可再生能源節約利用、化石類能源消耗降低和污染物排放控制等因素，適應電網在線控制輔助決策的特點與要求，為實現適應節能環保要求的控制輔助決策奠定了技術基礎。
文檔編號H02J3/46GK103227480SQ20131002802
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月24日 優先權日2013年1月24日
發明者李碧君, 徐泰山, 龐曉艷, 劉韶峰, 李建, 王昊昊, 梁漢泉, 謝傳治 申請人:南京南瑞集團公司, 四川省電力公司