电力网络140的其它约束条件可包括用于电力网络140的公式7~11规定的约 束条件中的一个或多个。例如，公式7标识的代表总中值目标负载的约束条件，能够从图6 所示的负载需求142中获得。由公式8表示的发电单元142~152中每一个的最大负载和 最小负载由下面表4提供。
[0091] 表 4
[0092]
[0093] 最后，参考提供电厂22~30的负载输出最大变化并由公式9表示的斜线约束条 件，假设在当前情况下，各种电厂142~152中的每一个能够使其负载输出斜线上升的最大 斜率是每分钟7MW。
[0094] 如由公式10表示且如上所述，电力网络140的总排放量约束条件对于SO2来说等 于5000吨，对于^^^来说等于1300吨。参考由公式11表示的电厂等级污染约束条件，假 定在当前情况下，单元142~152上没有施加这样的电厂等级约束条件。通常，在当前的环 境条例下，SO 2的排放等级根据一个地区的电厂群来限制，而NOx的排放等级限制为每个单 一电厂。因此，在不同的实施下，单一电厂等级排放限量也应纳入考虑之列。
[0095] 在确定电力网络140的目标函数和约束条件之后，框116确定用于运行单元 142~152的最优解，这些解将单元142~152中每一个的运行点指定到负载需求斜线162 上的各个点。根据负载等级，运行单元142~152的最优运行点由图8中绘制的负载斜线 图190图解，而根据污染控制设定点，单元142~152的最优运行点由图9中绘制的洗涤器 效率图210图解。
[0096] 具体地说，在图8中，单元142~146和150~152中每一个的负载斜线分别由线 192、194、196、198和200表示。图8中的负载斜线图190显示了负载斜线的起始，所要求 的总负载输出是1100MW，单元142、144、150和152每个都进入满负载容量。如果单元148 被假定为在IlOOMff等级退出运行，那么仅有单元146具有斜线上升以满足增加的需求的空 间。
[0097] 如负载斜线图190所示，单元142和144在从IlOOMff等级到1520MW等级的满容 量下运行。然而，至少对于由运行点202附近的区域规定的部分负载斜线来说，单元148的 负载轻微上升，而单元150和152的负载轻微下降。
[0098] 现在参考图9中的洗涤器效率图210,单元142~146的洗涤器设定点分别由线 212、214和216描绘。如图9所示，在斜线的起始，所有单元142~146的洗涤器设定点都 保持在其最小值从而确保总成本下降。随着单元146斜线上升，在某一点218处（总负载 约为1170MW)，鉴于NO x排放的总限量，单元146的SCR系统开始工作。此后，在点220代表 的总负载输出1480丽处，单元142和144的F⑶设定点随之上升，以满足SO 2排放量的污 染条例约束条件。注意，经济调度程序100以使单元142~146都低于它们的最大污染清 除效率的方式设定单元142~146的洗涤器设定点。
[0099] 尽管图8和图9分别以不同线代表了单元142~146的负载输出设定点和洗涤器 设定点，但重要的是紧记，经济调度程序100同时确定负载输出设定点和洗涤器设定点时， 并且其确定方式不仅使提供由负载需求162代表的输出的总成本最低，还由此使电力网络 140的排放输出也低于排放配额164。
[0100] 当然，尽管在电力网络140中使用了经济调度程序100以使电力网络140的运行 成本降至最低，但是在可选的状况下，经济调度模块100能够用于电力网络140以满足可选 的目标，这些目标可以是例如叽排放量最小化，或者这两个目标的某些最优结合。在再一 实施中，经济调度模块100还可用于整个电网12以在公用电站网16和18间分配电网12 的总需求，以使电网12的总运行成本最低，同时电网12的总排放输出低于规定的电网级排 放配额。
[0101] 尽管前文列出了对本发明的几种不同实施的详细描述，但是应理解本发明的范围 是由本专利末尾列出的权利要求的文字予以限定的。详细描述仅应理解为示范性的，同时 也没有描述本发明每一可能的实施，这是因为描述每一可能的实施即便不是不可能的，也 是不实际的。各种可选的实施能够由现有技术或者本专利提交日后发展起来的技术予以实 施，这仍然落入本发明的权利要求的限定范围之内。
[0102] 因此，在不背离本发明的精神和范围的前提下，能够做出对此处所述的和图解的 技术和结构的多种修改和变体。相应地，应理解此处所述的方法和装置仅仅是示意性的，而 非用于限制本发明的范围。
【主权项】
1. 一种具有多个发电设备的发电系统的运行方法，该方法包括： 接收指定该发电系统的负载需求函数和排放配额的运行指令； 确定该发电系统的目标函数，其中该目标函数指定作为包括所述多个发电设备中至少 一个的负载设定点和污染控制设定点的多个变量的函数的电厂运行条件；以及 确定该目标函数的最优解以产生在该发电系统产生的总排放物低于排放配额时，使该 发电系统满足该负载需求函数的所述多个发电设备的运行设定点。2. 如权利要求1所述的方法，其中该目标函数提供作为所述发电设备之一的污染物排 放控制成本的函数的发电系统运行成本。3. 如权利要求2所述的方法，其中所述污染物是（1)二氧化硫、（2) -氧化碳、（3)氧 化氮、（4)汞、（5)大量有机化合物VOC和（6)温室气体中的至少一种。4. 如权利要求3所述的方法，其中该污染物控制成本包括FGD试剂或SCR试剂的成本。5. -种用于优化具有多个发电设备的发电系统的运行的经济分析系统，该经济分析系 统包括： 第一模块，适于存储该发电系统的目标函数，其中该目标函数提供作为多个变量的函 数的发电系统运行成本，所述多个变量包括所述多个发电设备中至少一个的负载设定点和 污染控制设定点； 第二模块，适于存储该发电系统的多个运行约束条件； 第三模块，适于在该发电系统的多个运行约束条件内获得该目标函数的最优解。6. 如权利要求5所述的系统，其中该污染控制设定点是由所述多个发电设备之一产生 的污染物的预期等级。7. 如权利要求5所述的系统，其中该目标函数提供还作为所述多个发电设备之一的可 用污染信用量的函数的发电系统运行成本。8. 如权利要求5所述的系统，其中该发电系统是电网，并且所述多个发电设备包括多 个电厂。9. 如权利要求8所述的系统，其中所述多个电厂包括联合循环电厂。10. 如权利要求5所述的系统，其中所述多个电厂中至少一个包括降低污染物数量的 废气脱硫系统。11. 如权利要求5所述的系统，其中所述多个电厂中至少一个包括降低污染物数量的 选择性催化还原系统。12. 如权利要求5所述的系统，其中该第三模块进一步适于利用进化求解方法获得该 目标函数的最优解。13. 如权利要求5所述的系统，其中该发电系统是电厂，并且所述多个发电设备包括多 个发电机。14. 一种发电系统，包括： 多个发电设备； 第一模块，适于获得所述多个发电设备的负载需求； 第二模块，适于获得所述多个发电设备的排放配额； 第三模块，适于获得该发电系统的目标函数，其中该目标函数提供作为多个变量的函 数的发电系统运行成本，所述多个变量包括所述多个发电设备中至少一个的负载设定点和 污染控制设定点； 第四模块，适于获得该发电系统的多个运行约束条件；以及 第五模块，适于获得该目标函数的最优解，以便当发电设备按照所述最优解运行时，所 述多个发电设备满足该负载需求并且所述多个发电设备的总排放输出低于该排放配额。15. 如权利要求14所述的系统，其中该污染控制设定点是由所述多个发电设备之一产 生的污染物的预期等级。16. 如权利要求14所述的系统，其中所述多个发电设备包括多个发电厂。17. 如权利要求16所述的系统，其中所述多个发电厂包括联合循环电厂。
【专利摘要】本发明公开了一种提供负载调度和污染控制优化的方法及装置。一种经济调度程序，以使包括污染控制成本的发电系统总运行成本最低的方式，在各种电厂间分配发电系统的负载需求和排放配额，以确定各种电厂中每一个的运行设定点和污染控制设定点。该经济调度程序使用各种电厂的污染控制设定点和负载设定点作为决策变量，并在分配负载需求时将各种电厂的污染控制成本纳入考虑之列。在运行中，该经济调度程序在分配负载需求和污染控制级别时将各种电厂可用的污染信用量纳入考虑之列以确定电厂的最优运行解。
【IPC分类】F01K13/02, G06Q30/02, G06Q99/00, G06Q10/04, G06Q10/06
【公开号】CN105139078
【申请号】CN201510412321
【发明人】程绪, 弗瑞得瑞克.C.哈夫
【申请人】艾默生过程管理电力和水力解决方案有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2005年10月20日
【公告号】CA2523935A1, CN1763783A, CN1763783B, DE102005050140A1, US20060085363