结合海水潮汐特性的循环水最优运行方式预测方法
【专利摘要】本发明涉及一种结合海水潮汐特性的循环水最优运行方式预测方法，其通过预测未来一个时段的机组负荷、循环水温度和其他影响因素，利用循环水系统特性、凝汽器特性曲线族和汽轮机真空微增特性对循环水系统的设备运行进行优化，获取未来一个时段内循环水各个运行方式相对当前循环水运行方式的标准煤耗率变化，从而预测未来一个时段内循环水系统运行的最优运行方式，同时提供改变运行方式的成本和收益，为循环水系统运行提供指导。
【专利说明】结合海水潮汐特性的循环水最优运行方式预测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及火力发电、核电等的循环水系统运行优化【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现有的循环水系统运行优化技术，在循环水系统的状态参数使用中主要采用设计参数和实际循环水系统运行参数，结合凝汽器特性曲线族和汽轮机真空微增特性对循环水系统的设备运行进行优化，从而得出当前机组负荷、循环水进水温度工况的最优化运行方式。具体优化流程如图1所示。
[0003]现有循环水运行优化结果常为一幅循环水系统运行工况图，如图2所示。从运行工况图中可以看出确定的机组负荷、确定的循环水进水温度下的最优循环水运行方式。
[0004]由于现在大部分火电机组为调峰机组，调峰机组的负荷每天的变化较大，同时循环水进口的温度在一天中也都有变化，因此在每天中，循环水的最优运行方式是会发生变化。但是由于设备安全原因，循环水系统的运行方式一般在短期内不会进行调整，循环水运行方式不可能在一天内频繁调整，无法判断调峰过程中的循环水系统最优运行方式，根据运行工况图优化结果只能根据循环水进水温度为一段时间内运行结果的一个参考，不能体现调峰机组运行的经济性。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明的目的是提供一种结合海水潮汐特性的循环水最优运行方式预测方法。
[0006]本发明采用以下方案实现:一种结合海水潮汐特性的循环水最优运行方式预测方法，其特征在于包括以下步骤:
步骤SOl:通过设计数据或实际试验获得数据，采用多项式拟合建立各循环水系统运行方式下的流量和功率特性数学模型；
步骤S02:通过设计数据、凝汽器变工况计算数据或实际试验获得的数据，建立凝汽器流量一真空特性数学模型；
步骤S03:通过厂家提供设计数据或实际试验获得数据，采用多项式拟合方法对获得的数据进行公式拟合，建立机组真空一热耗微增特性数学模型；
步骤S04:通过调度负荷预测曲线获得机组在预测期内的负荷变化模型；
步骤S05:通过历史数据推导，获得预测期内的循环水进水温度变化特性数据；
步骤S06:基于火电厂实时监测系统，计算预测期内当目前运行方式切换到其他可能运行工况后，通过循环水系统流量和功率特性数学模型获得运行方式切换后循环水系统耗功变化和循环水系统流量变化；一方面通过循环水耗功变化计算相应的机组煤量收益；另一方便根据循环水流量变化，利用凝汽器真空一循环水流量特性获取循环水流量变化后的凝汽器真空变化，然后利用真空热耗微增模型计算真空变化相应的机组热耗变化，再通过实时系统中的锅炉效率和厂用电率计算相应煤量收益；根据循环水系统耗功变化导致的煤量收益和流量变化导致的煤量收益计算获得每一个典型时段的当前循环水系统运行方式切换到其他循环水运行方式后的机组煤量收益；
步骤S07:基于火电厂实时监测系统计算预测期内的机组煤量收益计算结果，列出由当前运行方式切换到其他可能运行方式后的机组综合煤量收益，获取整个预测期内的最优运行方式，并获得调整循环水系统运行方式后的运行成本和煤量总收益变化。
[0007]在本发明一实施例中，所述预测方法是以一天和未来24小时作为优化运行周期。
[0008]本发明通过预测未来一个时段的机组负荷、循环水温度和其他影响因素，利用循环水系统特性、凝汽器特性曲线族和汽轮机真空微增特性对循环水系统的设备运行进行优化，获取未来一个时段内循环水各个运行方式相对当前循环水运行方式的标准煤耗率变化，从而预测未来一个时段内循环水系统运行的最优运行方式，同时提供改变运行方式的成本和收益，为循环水系统运行提供指导。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是现有循环水系统运行优化流程图。
[0010]图2是现有循环水系统运行优化工况图。
[0011]图3是本发明循环水系统最优运行方式预测流程示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
[0013]如图3所示，本发明的循环水系统运行优化中与常规接近的步骤为利用试验方法获取当前循环水系统特性、凝汽器特性曲线族和汽轮机真空微增特性。同时本发明针对当前运行优化结果进行改进。分别以一天和未来24小时作为优化运行周期，利用调度的负荷预测曲线，将火电机组的循环水系统优化运行结果相结合，获得在预测周期内在不调整循环水系统运行方式下，调峰机组循环水系统的最优运行方式，同时提供循环水系统运行方式调整的成本和收益情况，达到指导机组循环水系统最优运行的目的。
[0014]本发明的方法包括以下步骤:
1、通过设计数据或实际试验获得数据，采用多项式拟合，建立各循环水系统运行方式下的流量和功率特性数学模型。
[0015]2、通过设计数据、凝汽器变工况计算数据或实际试验获得的数据，建立凝汽器流量一真空特性数学模型。
[0016]3、通过厂家提供设计数据或实际试验获得数据，采用多项式拟合方法对获得的数据进行公式拟合，建立机组真空一热耗微增特性数学模型。
[0017]4、通过调度负荷预测曲线获得机组在预测期内的负荷变化模型。
[0018]5、通过历史数据推导，获得预测期内的循环水进水温度变化特性数据。
[0019]6、基于火电厂实时监测系统，计算预测期内当目前运行方式切换到其他可能运行工况后，通过循环水系统流量和功率特性数学模型获得运行方式切换后循环水系统耗功变化和循环水系统流量变化。一方面通过循环水耗功变化计算相应的机组煤量收益。另一方便根据循环水流量变化，利用凝汽器真空一循环水流量特性获取循环水流量变化后的凝汽器真空变化，然后利用真空热耗微增模型计算真空变化相应的机组热耗变化，再通过实时系统中的锅炉效率和厂用电率计算相应煤量收益。根据循环水系统耗功变化导致的煤量收益和流量变化导致的煤量收益计算获得每一个典型时段的当前循环水系统运行方式切换到其他循环水运行方式后的机组煤量收益。
[0020]7、基于火电厂实时监测系统计算预测期内的机组煤量收益计算结果，列出由当前运行方式切换到其他可能运行方式后的机组综合煤量收益，获取整个预测期内的最优运行方式，并获得调整循环水系统运行方式后的运行成本和煤量总收益变化。
[0021]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种结合海水潮汐特性的循环水最优运行方式预测方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤SOl:通过设计数据或实际试验获得数据，采用多项式拟合建立各循环水系统运行方式下的流量和功率特性数学模型； 步骤S02:通过设计数据、凝汽器变工况计算数据或实际试验获得的数据，建立凝汽器流量一真空特性数学模型； 步骤S03:通过厂家提供设计数据或实际试验获得数据，采用多项式拟合方法对获得的数据进行公式拟合，建立机组真空一热耗微增特性数学模型； 步骤S04:通过调度负荷预测曲线获得机组在预测期内的负荷变化模型； 步骤S05:通过历史数据推导，获得预测期内的循环水进水温度变化特性数据； 步骤S06:基于火电厂实时监测系统，计算预测期内当目前运行方式切换到其他可能运行工况后，通过循环水系统流量和功率特性数学模型获得运行方式切换后循环水系统耗功变化和循环水系统流量变化；一方面通过循环水耗功变化计算相应的机组煤量收益；另一方便根据循环水流量变化，利用凝汽器真空一循环水流量特性获取循环水流量变化后的凝汽器真空变化，然后利用真空热耗微增模型计算真空变化相应的机组热耗变化，再通过实时系统中的锅炉效率和厂用电率计算相应煤量收益；根据循环水系统耗功变化导致的煤量收益和流量变化导致的煤量收益计算获得每一个典型时段的当前循环水系统运行方式切换到其他循环水运行方式后的机组煤量收益； 步骤S07:基于火电厂实时监测系统计算预测期内的机组煤量收益计算结果，列出由当前运行方式切换到其他可能运行方式后的机组综合煤量收益，获取整个预测期内的最优运行方式，并获得调整循环水系统运行方式后的运行成本和煤量总收益变化。
2.根据权利要求1所述的结合海水潮汐特性的循环水最优运行方式预测方法，其特征在于:所述预测方法是以一天和未来24小时作为优化运行周期。
【文档编号】G06Q10/04GK103778478SQ201310719778
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】林文斌, 陈涛, 陈贻城, 吴啸川 申请人:国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司电力科学研究院, 福建中试所电力调整试验有限责任公司, 福建大唐国际宁德发电有限责任公司