专利名称：包括抽汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统及方法
技术领域：
本发明涉及城市综合能源供应系统，尤其涉及一种包括抽汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统及方法。
背景技术：
电力负荷预测是电力系统规划的重要组成部分，也是电力系统经济运行的基础， 其对电力系统规划和运行都极其重要。
电力负荷预测包括两方面的含义，即用以指安装在国家机关、企业、居民等用户处的各种用电设备，也可用以描述上述用电设备所消耗的电力电量的数值。
电力负荷预测是以电力负荷为对象进行的一系列预测工作。从预测对象来看，电力负荷预测包括对未来电力需求量(功率)的预测和对未来用电量(能量)的预测以及对负荷曲线的预测。其主要工作是预测未来电力负荷的时间分布和空间分布，为电力系统规划和运行提供可靠的决策依据。
但电力负荷预测值与系统实际需要的负荷值存在一定的误差，减小这个误差有利于系统运行和规划，减小调度困难。发明内容
本发明所要解决的技术问题是一种抽汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统及方法，通过本发明调度系统及其调度方法，可以大大减小系统实际需要的负荷值与电力负荷预测值之间的误差，以有利于系统运行和规划，减小调度困难。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种包括抽汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统，包括用于产出电力和热水的燃煤抽汽凝汽式热电联产机组；集中式热吸收式制冷机，连接燃煤抽汽凝汽式热电联产机组的热水出口，并将热水转化为冷水；与所述燃煤抽汽凝汽式热电联产机组并联的空调器，所述空调器由所述燃煤抽汽凝汽式热电联产机组产生的电能驱动而产生制冷冷风；控制空调器的空调器遥控开关；采集用户非采暖用电的电表；与集中式热吸收式制冷机相连接的制冷风机盘管，所述集中式热吸收式制冷机生产的冷水流入所述制冷风机盘管中产生制冷冷风；制冷风机盘管冷水消耗计量表，用于检测所述制冷风机盘管冷水消耗的数据；控制制冷风机盘管的制冷风机盘管流水阀门遥控开关；第一远程集中控制器，采集燃煤抽汽凝汽式热电联产机组的发电出力电量和集中式热吸收式制冷机的供冷出力冷水流量，并将该供冷出力冷水流量和发电出力电量数据传送给综合调度控制装置；第二远程集中控制器，其内存储有制冷风机盘管与燃煤抽汽凝汽式热电联产机组之间的距离信息， 采集所述用户非采暖用电的电表所检测的非采暖耗电数据，采集制冷风机盘管冷水消耗计量表检测的冷水消耗数据，然后上述非采暖耗电数据及冷水消耗数据以及制冷风机盘管与燃煤抽汽凝汽式热电联产机组之间距离数据传送给综合调度控制装置；综合调度控制装置，根据制冷风机盘管与燃煤抽汽凝汽式热电联产机组之间距离计算并生成最终调度控制燃煤抽汽凝汽式热电联产机组的发电出力和集中式热吸收式制冷机的冷出力以及用户不同时刻的空调器的耗电量和供冷量的控制信号；所述第一远程集中控制器接收到综合调度控制装置所发出的调度控制信号后，以该调度控制信号控制燃煤抽汽凝汽式热电联产机组的燃煤热电联产机组控制执行装置动作；所述第二远程集中控制器接收到综合调度控制装置所发出的调度控制信号后，以该调度控制信号分别驱动空调器遥控开关、制冷风机盘管流水阀门遥控开关执行开关机动作。
所述制冷风机盘管流水阀门遥控开关，通过第二远程集中控制器以遥控方式与所述综合调度控制装置耦合；所述空调器遥控开关，通过第二远程集中控制器以遥控方式与所述综合调度控制装置耦合；所述燃煤抽汽凝汽式热电联产机组控制执行装置，通过第一远程集中控制器以遥控方式与所述综合调度控制装置耦合；所述燃煤抽汽凝汽式热电联产机组控制执行装置根据获得的调度控制信号，控制与其连接的燃煤进料阀门、锅炉蒸汽进汽阀门、采暖蒸汽抽汽阀门及发电蒸汽流量阀门动作；
所述综合调度控制装置包括接收第一远程集中控制器发送的燃煤抽汽凝汽式热电联产机组的发电出力电量和集中式热吸收式制冷机的供冷出力冷水流量的第一数据接收单元；接收第二远程集中控制器发送的用户非采暖电表检测的耗电数据、制冷冷水消耗数据及用户管道距离信息的第二数据接收单元；将接收到的所述用户非采暖耗电数据和制冷冷水消耗数据进行解码的数据解码器；对所述解码后的用户非采暖耗电数据和制冷冷水消耗数据进行存储的数据存储器；对数据存储器内所存储的数据进行计算并生成调度控制信号的调度控制信号计算单元；将所述调度控制信号进行编码的信号转换编码器；及将编码后的调度控制信号分别传递给第一远程集中控制器和第二远程集中控制器的发送单元；
所述燃煤热电联产机组控制执行装置包括调度控制信号收发编码存储单元、驱动电路及机械齿轮控制装置，所述调度控制信号经调度控制信号收发编码存储单元解码后生成燃煤热电联产机组调度控制指令，该控制指令经过驱动电路输出电力拖动信号并触发机械齿轮控制装置，机械齿轮控制装置再控制燃煤热电联产机组的燃煤进料阀门动作、采暖蒸汽抽汽阀门动作及发电蒸汽流量阀门动作；
所述燃煤纯凝汽式火电机组控制执行装置包括调度控制信号收发编码存储单元、 驱动电路及机械齿轮控制装置，所述调度控制信号经调度控制信号收发编码存储单元解码后生成燃煤纯凝汽式火电机组调度控制指令，该控制指令经过驱动电路输出电力拖动信号并触发机械齿轮控制装置，机械齿轮控制装置再控制燃煤纯凝汽式火电机组的燃煤进料阀门动作及发电蒸汽流量阀门动作；
所述综合调度控制装置通过电力光纤与云计算计算服务系统连接，并驱动云计算服务系统计算，以获得调度控制信号；所述综合调度控制装置通过电力光纤接收云计算计算服务系统计算获得的调度控制信号，然后经由电力电缆或无线传输方式发布该调度控制信号给第一远程集中控制器和第二远程集中控制器；
所述第二远程集中控制器包括依次连接的用户非采暖电表脉冲计数器、制冷冷水流量脉冲计数器、脉冲信号编码转换器、计量信号放大发射器，及相互连接的控制信号接收解码器和控制信号遥控发射器；用户非采暖电表脉冲计数器与用户非采暖电表连接，用户非采暖电表脉冲计数器将检测得到的耗电数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合调度控制装置；制冷冷水流量脉冲计数器连接制冷风机盘管冷水消耗计量表，用于检测制冷风机盘管冷水消耗计量表的采暖流量数据，制冷冷水流量脉冲计数器将检测得到的制冷流量数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合调度控制装置；控制信号接收解码器，接收综合调度控制装置发出的调度控制信息并进行解码，然后通过控制信号遥控发射器将控制信号发送给空调器遥控开关、制冷风机盘管流水阀门遥控开关执行开关机动作；
一种包括抽汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统的调度方法，包括以下步骤
1)测量以下数据每间隔ΔΤ周期测量一次，其中，ΔΤ为采样周期，采样次数为 τ，T为自然数
1. 1)测量供给侧采集燃煤热电联产机组㈧的发电出力Ρ,α)和和集中式热吸收式制冷机的冷出力HCHP(t)；
1.2)用户侧
(a) N个用户的制冷风机盘管距燃煤抽汽凝汽式热电联产机组A的管道距离Si ；
(b)N个用户的非采暖耗电量Pi(t)；
(c) N个用户的制冷风机盘管的耗冷量Hi (t)；
(d) N个用户的空调器装机容量if ；
2)计算N
2. 1)计算所有用户总的非采暖用电量= YjP1 (0 ；i=0
2. 2)根据2. 1)中计算出的用户总的用电量PSUffl(t)利用统计分析方法计算预测出一段时间的电力负荷PlMd(t)；根据1. 1)采集的集中式热吸收式制冷机的冷出力HCHP(t)， 预测未来一段时间的集中式热吸收式制冷机的冷出力Η,α)；根据1. 1)采集的燃煤热电联产机组(A)的发电出力PCHP(t)预测未来一段时间的燃煤热电联产机组(A)的发电出力 Pchp (t)；
2. 3)根据制冷风机盘管(110)与燃煤抽汽凝汽式热电联产机组(A)之间距离Si 将所有用户分为L组，L为自然数，然后分别求出各组中所有用户的总制冷负荷Hlrad(I)= Σ Hi (t，1)和空调器容量(/) = Σ^ehp(Z)，Hi (t，1)为第1组制冷风机盘管在t时刻的制冷负荷，if (/)为第1组制冷风机盘管的制冷容量，其中用户分组方法为首先计算出制冷风机盘管与燃煤抽汽凝汽式热电联产机组之间的等效距离‘ =，ν为热水在管道中的ν· AT流速，然后对<取整得到Si,接着，将具有相同Si的用户分为同一组，其中，Si = 1，1为L分组中的第1组；
2.4根据2.3)预测出的各参数迭代计算调节后热电联产发电出力PaiP(t)和集中式热吸收式制冷机的冷出力&Ηρα)、用户不同时刻空调器耗电量pEHP(t，l)和供冷量hEHP(t， 1)。
所述调节后热电联产发电出力pCHP(t)和集中式热吸收式制冷机的冷出力hCHP(t)、 用户不同时刻空调器耗电量Pehp(t，1)和供冷量hEHP(t，1)的计算方法为联合以下公式 α) ( ο)即可得知在δρ最小的情况下，调节后热电联产发电出力ΡαιΡα)和集中式热吸收式制冷机的冷出力hCHP(t)以及用户不同时刻空调器耗电量pEHP(t，l)和供冷量hEHP(t， 1)㈧确立目标函数
权利要求
1.一种包括抽汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统，其特征在于包括 用于产出电力和热水的燃煤抽汽凝汽式热电联产机组(A)；集中式热吸收式制冷机，连接燃煤抽汽凝汽式热电联产机组(A)的热水出口，将热水转化为冷水；与所述燃煤抽汽凝汽式热电联产机组㈧并联的空调器(IOg)，所述空调器(IOg)由所述燃煤抽汽凝汽式热电联产机组(A)产生的电能驱动而产生制冷冷风； 控制空调器(108)的空调器遥控开关(117)； 采集用户非采暖用电的电表；与集中式热吸收式制冷机相连接的制冷风机盘管(110)，所述集中式热吸收式制冷机生产的冷水流入所述制冷风机盘管(110)中产生制冷冷风；制冷风机盘管冷水消耗计量表(111)，用于检测所述制冷风机盘管(110)冷水消耗的数据；控制制冷风机盘管(110)的制冷风机盘管流水阀门遥控开关(116)； 第一远程集中控制器(1121)，采集燃煤抽汽凝汽式热电联产机组(A)的发电出力电量和集中式热吸收式制冷机的供冷出力冷水流量，并将该供冷出力冷水流量和发电出力电量数据传送给综合调度控制装置(115)；第二远程集中控制器(1122)，其内存储有制冷风机盘管(110)与燃煤抽汽凝汽式热电联产机组(A)之间的距离信息，采集所述用户非采暖用电的电表所检测的非采暖耗电数据，采集制冷风机盘管冷水消耗计量表(111)检测的冷水消耗数据，然后将上述非采暖耗电数据及冷水消耗数据以及制冷风机盘管(110)与燃煤抽汽凝汽式热电联产机组(A)之间距离数据传送给综合调度控制装置(115)；综合调度控制装置(115)，根据制冷风机盘管(110)与燃煤抽汽凝汽式热电联产机组 (A)之间距离计算并生成最终调度控制燃煤抽汽凝汽式热电联产机组(A)的发电出力和集中式热吸收式制冷机的冷出力以及用户不同时刻的空调器的耗电量和供冷量的控制信号；所述第一远程集中控制器(1121)接收到综合调度控制装置(11 所发出的调度控制信号后，以该调度控制信号控制燃煤抽汽凝汽式热电联产机组(A)的燃煤热电联产机组控制执行装置动作；所述第二远程集中控制器(112 接收到综合调度控制装置(11 所发出的调度控制信号后，以该调度控制信号分别驱动空调器遥控开关(117)、制冷风机盘管流水阀门遥控开关(116)执行开关机动作。
2.根据权利要求1所述的一种包括抽汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统，其特征在于，所述制冷风机盘管流水阀门遥控开关(116)，通过第二远程集中控制器(112)以遥控方式与所述综合调度控制装置(11 耦合；所述空调器遥控开关(117)，通过第二远程集中控制器以遥控方式与所述综合调度控制装置(115)耦合；所述燃煤抽汽凝汽式热电联产机组控制执行装置，通过第一远程集中控制器以遥控方式与所述综合调度控制装置(11 耦合；所述燃煤抽汽凝汽式热电联产机组控制执行装置根据获得的调度控制信号，控制与其连接的燃煤进料阀门、锅炉蒸汽进汽阀门、采暖蒸汽抽汽阀门及发电蒸汽流量阀门动作。
3.根据权利要求1所述的一种包括汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统，其特征在于，所述综合调度控制装置(11 包括接收第一远程集中控制器发送的燃煤抽汽凝汽式热电联产机组(A)的发电出力电量和集中式热吸收式制冷机的供冷出力冷水流量的第一数据接收单元O00)；接收第二远程集中控制器发送的用户非采暖电表检测的耗电数据、制冷冷水消耗数据及用户管道距离信息的第二数据接收单元O01)；将接收到的所述用户非采暖耗电数据和制冷冷水消耗数据进行解码的数据解码器 (202)；对所述解码后的用户非采暖耗电数据和制冷冷水消耗数据进行存储的数据存储器 (203)；对数据存储器内所存储的数据进行计算并生成调度控制信号的调度控制信号计算单元(204)；将所述调度控制信号进行编码的信号转换编码器O05)；及将编码后的调度控制信号分别传递给第一远程集中控制器和第二远程集中控制器的发送单元(206)。
4.根据权利要求1所述的一种包括抽汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统， 其特征在于，所述燃煤热电联产机组控制执行装置包括调度控制信号收发编码存储单元 (302)、驱动电路(30 及机械齿轮控制装置(304)，所述调度控制信号经调度控制信号收发编码存储单元解码后生成燃煤热电联产机组调度控制指令，该控制指令经过驱动电路输出电力拖动信号并触发机械齿轮控制装置，机械齿轮控制装置再控制燃煤热电联产机组的燃煤进料阀门动作、采暖蒸汽抽汽阀门动作及发电蒸汽流量阀门动作。
5.根据权利要求1所述的一种包括抽汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统，其特征在于，所述综合调度控制装置(11 通过电力光纤(120)与云计算计算服务系统(917) 连接，并驱动云计算服务系统(917)计算，以获得调度控制信号；所述综合调度控制装置 (115)通过电力光纤(120)接收云计算计算服务系统(917)计算获得的调度控制信号，然后经由电力电缆或无线传输方式发布该调度控制信号给第一远程集中控制器和第二远程集中控制器。
6.根据权利要求1所述的一种包括抽汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统，其特征在于，所述第二远程集中控制器包括依次连接的用户非采暖电表脉冲计数器、制冷冷水流量脉冲计数器、脉冲信号编码转换器、计量信号放大发射器，及相互连接的控制信号接收解码器和控制信号遥控发射器；用户非采暖电表脉冲计数器与用户非采暖电表连接，用户非采暖电表脉冲计数器将检测得到的耗电数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合调度控制装置(115)；制冷冷水流量脉冲计数器连接制冷风机盘管冷水消耗计量表(111)，用于检测制冷风机盘管冷水消耗计量表(111)的制冷流量数据，制冷冷水流量脉冲计数器将检测得到的制冷流量数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合调度控制装置(115)；控制信号接收解码器，接收综合调度控制装置(11 发出的调度控制信息并进行解码，然后通过控制信号遥控发射器将控制信号发送给空调器遥控开关(117)、制冷风机盘管流水阀门遥控开关(116)执行开关机动作。
7.根据权利要求1所述的一种包括汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统的调度方法，其特征在于包括以下步骤1)测量以下数据每间隔ΔΤ周期测量一次，其中，ΔT为采样周期，采样次数为T，T为自然数1. 1)测量供给侧第一远程集中控制器(1121)采集燃煤热电联产机组(A)的发电出力PCHP(t)和集中式热吸收式制冷机的冷出力HCHP(t)；1.2)用户侧第二远程集中控制器(112 采集以下数据(a)N个用户的制冷风机盘管距燃煤抽汽凝汽式热电联产机组A的管道距离Si ；(b)N个用户的非采暖耗电量Pi(t)；(c)N个用户的制冷风机盘管的耗冷量Hi (t)；(d)N个用户的空调器装机容量if ；2)计算N2.υ计算所有用户总的非采暖用电量$_(0=Σ只(0 ‘i=02. 2)根据2. 1)中计算出的用户总的非采暖用电量Psum(t)利用统计分析方法计算预测出一段时间的电力负荷？1(^(0 ；根据1. 1)采集的集中式热吸收式制冷机的冷出力Hchp(t)， 预测未来一段时间的集中式热吸收式制冷机的冷出力力HCHP(t)；根据1. 1)采集的燃煤热电联产机组(A)的发电出力PCHP(t)预测未来一段时间的燃煤热电联产机组(A)的发电出力Pchp⑴；2. 3)根据制冷风机盘管(110)与燃煤抽汽凝汽式热电联产机组(A)之间距离Si将所有用户分为L组，L为自然数，然后分别求出各组中所有用户的总制冷负荷Hlrad(I) =Σ Hjt， υ和空调器容量=Σ ^ehp ω，Hi (t，1)为第1组制冷风机盘管在t时刻的制冷负荷， ^ΕΗΡ(/)为第1组制冷风机盘管的制冷容量，其中用户分组方法为首先计算出制冷风机盘管(110)与燃煤抽汽凝汽式热电联产机组(A)之间的等效距离乂=^;，V为冷水在管道ν· AT中的流速，然后对乂取整得到Si,接着，将具有相同Si的用户分为同一组，其中，Si = 1，1为 L分组中的第1组；2. 4根据2. 3)预测出的各参数迭代计算调节后热电联产发电出力PaiP(t)和集中式热吸收式制冷机的冷出力、用户不同时刻空调器耗电量pEHP(t，1)和供冷量hEHP(t，1)。
8.根据权利要求7所述的一种包括抽汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统的调度方法，其特征在于调节后热电联产发电出力ΡαιΡα)和集中式热吸收式制冷机的冷出力、Ρα)、用户不同时刻空调器耗电量ρΕΗΡα，υ和供冷量hEHP(t，i)的计算方法为联合以下公式(1) (10)即可得知在Δρ最小的情况下，调节后热电联产发电出力PaiP(t)和集中式热吸收式制冷机的冷出力hCHP(t)以及用户不同时刻空调器耗电量pEHP(t，l)和供冷量 hEHP(t，1)(A)确立目标函数
全文摘要
本发明公开了一种包括抽汽凝汽式热电联产机组的冷电联合调度系统及方法，包括热电联产机组、集中式热吸收式制冷机、空调器、电能表、制冷风机盘管、耗冷计量表及采集所述电能表检测的耗电数据及耗冷计量表检测的制冷耗冷数据的第二远程集中控制器、通过第一～三远程集中控制器控制所述热电联产机组、空调器及制冷风机盘管运行的调度控制装置。本发明通过采集用户至热源的管道距离，利用该管道距离合理将原本独立运行热电联产机组进行联合调度，大大减小系统实际需要的负荷值与电力负荷预测值之间的误差，以有利于系统运行和规划，减小调度困难。
文档编号F01D21/00GK102510104SQ20111032410
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月23日 优先权日2011年10月23日
发明者严旭, 冯达, 吴锴, 杨玉龙, 龙虹毓 申请人:西安交通大学