专利名称：适应节能环保要求的发电出力调控代价因子在线计算方法
技术领域：
本发明属电力系统及其自动化技术领域，更准确地说本发明涉及适应节能环保要求的发电出力调控代价因子在线计算方法。
背景技术：
进行电网运行控制决策分析计算时，满足运行约束是前提，代价小是优化协调控制的目标。目前用于控制决策的发电出力调节控制代价计算方法大致有2类，其一是直接用发电出力的有功变化量表示；其二是以发电的成本或收益反映经济代价，大多用有功出力的分段函数描述。由此可见，现在电网运行控制决策中用到的发电出力调节控制代价没有计及节能环保的因素。电网节能环保发电调度的目标与原则已经确定，优先调度可再生发电资源，按机组能耗和污染物排放水平由低到高排序，依次调用化石类发电资源，最大限度地减少能源、资源消耗和污染物排放。这为开展适应节能环保要求的电网运行控制决策工作提供了依据。
发明内容
本发明的目的是:弥补现有电网运行控制决策中发电调节控制代价不能计及节能环保因素的不足，提供一种适应节能环保要求的发电出力调控代价因子在线计算方法。具体地说，本发明是采取以下的技术方案来实现的，包括下列步骤:I)根据电网实时运行信息，获取当前并网运行的各发电机组及其一次能源类型、有功出力信息和节能环保 信息，所述节能环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)根据各发电机组的当前出力情况、额定容量和技术出力约束，按各发电机组的调节能力，确定各发电机组的增出力最大可调量APumax和减出力最大可调量APlniax;其中，对于只具有增出力调节能力的发电机组，在后续步骤中对该发电机组只进行增出力调节下的相关计算；对于只具有减出力调节能力的发电机组，在后续步骤中对该发电机组只进行减出力调节下的相关计算；对于同时具有增出力调节能力和减出力调节能力的发电机组，在后续步骤中对该发电机组既进行增出力调节下的相关计算、也进行减出力调节下的相关计算；对于既无增出力调节能力又无减出力调节能力的发电机组，则将该发电机组从后续步骤的计算过程中排除；所述增出力调节下的相关计算，是指各发电机组的增出力调节下的最大可调量对应的经济代价Vmax、增出力调节下的调控经济代价灵敏度S、增出力调节下的节能环保综合代价灵敏度Sve以及增出力调节下的发电出力调控代价因子H的计算；所述减出力调节下的相关计算，是指各发电机组的减出力调节下的最大可调量对应的经济代价V' max、减出力调节下的调控经济代价灵敏度s'、减出力调节下的节能环保综合代价灵敏度S' VEW及减出力调节下的发电出力调控代价因子H'的计算；3)根据各发电机组的一次能源类型，将所有发电机组分为可再生能源机组和化石类能源机组两种类型；4)对于属于可再生能源机组的发电机组，先按发电机组出力调整对可再生能源利用的影响情况，将其分为I型可再生能源机组和II型可再生能源机组两种类型，再对属于I型可再生能源机组的发电机组中需进行增出力调节下的相关计算的各发电机组进行增出力调节下的最大可调量对应的经济代价Vmax的计算，对属于I型可再生能源机组的发电机组中需进行减出力调节下的相关计算的各发电机组以及属于II型可再生能源机组的各发电机组进行减出力调节下的最大可调量对应的经济代价V' _的计算；所述I型可再生能源机组为 发电机组出力变化不影响可再生能源的利用的发电机组，所述II型可再生能源机组为发电机组出力变化影响可再生能源的利用的发电机组；对于属于化石类能源机组的发电机组，先按发电机组一次能源利用特点和燃料种类，将其分为I型化石能源机组、II型化石能源机组以及III型化石能源机组三种类型，再对属于II型化石能源机组的发电机组以及属于III型化石能源机组的发电机组中需进行增出力调节下的相关计算的各发电机组进行增出力调节下的最大可调量对应的经济代价Vfflax的计算，对属于II型化石能源机组的发电机组以及属于III型化石能源机组的发电机组中需进行减出力调节下的相关计算的各发电机组进行减出力调节下的最大可调量对应的经济代价V' _的计算，而对于属于I型化石能源机组的发电机组则将该类型的发电机组从后续步骤的计算过程中排除；所述I型化石能源机组为发电出力由非发电因素决定的发电机组，所述II型化石能源机组为燃煤机组但以热定电方式运行的燃煤热电联产机组除外，所述III型化石能源机组为除I型化石能源机组和II型化石能源机组之外的其他化石能源机组；5)对于需进行增出力调节下的相关计算的发电机组，按以下公式计算各发电机组的增出力调节下的调控经济代价灵敏度S:S=V-MPimax而对于需进行减出力调节下的相关计算的发电机组，按以下公式计算各发电机组的减出力调节下的调控经济代价灵敏度S':S' =T -/APlmax6)根据各发电机组的发电污染物排放情况，对所有发电机组进行机组环保类型分类，将没有污染物排放的机组归类为I型环保机组，将有污染物排放的机组归类为II型环保机组；7)对于I型环保机组，将属于该类型的各发电机组的环保影响因子E置为I ;对于II型环保机组，以国家规定的火力发电机组锅炉大气污染物排放规定限值为依据，基于实测或设计的污染物排放情况，计算属于该类型的各发电机组的环保影响因子E ；8)对于需进行增出力调节下的相关计算的发电机组，按以下公式计算各发电机组的增出力调节下的节能环保综合代价灵敏度Sve:Sve=S*E然后按以下公式求得各发电机组的增出力调节下的发电出力调控代价因子H:
权利要求
1.适应节能环保要求的发电出力调控代价因子在线计算方法，其特征在于，包括下列步骤: 1)根据电网实时运行信息，获取当前并网运行的各发电机组及其一次能源类型、有功出力信息和节能环保信息，所述节能环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)根据各发电机组的当前出力情况、额定容量和技术出力约束，按各发电机组的调节能力，确定各发电机组的增出力最大可调量和减出力最大可调量ΔΡ1ηωχ ； 其中，对于只具有增出力调节能力的发电机组，在后续步骤中对该发电机组只进行增出力调节下的相关计算； 对于只具有减出力调节能力的发电机组，在后续步骤中对该发电机组只进行减出力调节下的相关计算； 对于同时具有增出力调节能力和减出力调节能力的发电机组，在后续步骤中对该发电机组既进行增出力调节下的相关计算、也进行减出力调节下的相关计算； 对于既无增出力调节能力又无减出力调节能力的发电机组，则将该发电机组从后续步骤的计算过程中排除； 所述增出力调节下的相关计算，是指各发电机组的增出力调节下的最大可调量对应的经济代价Vmax、增出力调节下的调控经济代价灵敏度S、增出力调节下的节能环保综合代价灵敏度;Sve以及增出力调节下的发电出力调控代价因子I的计算； 所述减出力调节下的相关计算，是指各发电机组的减出力调节下的最大可调量对应的经济代价、减出力调节下的调控经济代价灵敏度减出力调节下的节能环保综合代价灵敏度S^e以及减出力调 节下的发电出力调控代价因子[^的计算； 3)根据各发电机组的一次能源类型，将所有发电机组分为可再生能源机组和化石类能源机组两种类型； 4)对于属于可再生能源机组的发电机组，先按发电机组出力调整对可再生能源利用的影响情况，将其分为ι型可再生能源机组和π型可再生能源机组两种类型，再对属于ι型可再生能源机组的发电机组中需进行增出力调节下的相关计算的各发电机组进行增出力调节下的最大可调量对应的经济代价Vmax的计算，对属于ι型可再生能源机组的发电机组中需进行减出力调节下的相关计算的各发电机组以及属于π型可再生能源机组的各发电机组进行减出力调节下的最大可调量对应的经济代价Viax的计算； 所述ι型可再生能源机组为发电机组出力变化不影响可再生能源的利用的发电机组，所述II型可再生能源机组为发电机组出力变化影响可再生能源的利用的发电机组； 对于属于化石类能源机组的发电机组，先按发电机组一次能源利用特点和燃料种类，将其分为I型化石能源机组、π型化石能源机组以及III型化石能源机组三种类型，再对属于II型化石能源机组的发电机组以及属于III型化石能源机组的发电机组中需进行增出力调节下的相关计算的各发电机组进行增出力调节下的最大可调量对应的经济代价Vmax的计算，对属于II型化石能源机组的发电机组以及属于III型化石能源机组的发电机组中需进行减出力调节下的相关计算的各发电机组进行减出力调节下的最大可调量对应的经济代价的计算，而对于属于I型化石能源机组的发电机组则将该类型的发电机组从后续步骤的计算过程中排除； 所述I型化石能源机组为发电出力由非发电因素决定的发电机组，所述II型化石能源机组为燃煤机组但以热定电方式运行的燃煤热电联产机组除外，所述III型化石能源机组为除I型化石能源机组和II型化石能源机组之外的其他化石能源机组； 5)对于需进行增出力调节下的相关计算的发电机组，按以下公式计算各发电机组的增出力调节下的调控经济代价灵敏度S:
2.根据权利要求1所述的适应节能环保要求的发电出力调控代价因子在线计算方法，其特征在于: 对于属于I型可再生能源机组的发电机组中需进行增出力调节下的相关计算的发电机组，其增出力调节下的最大可调量对应的经济代价Vmax按以下公式计算: 对于属于I型可再生能源机组的发电机组中需进行减出力调节下的相关计算的发电机组,其减出力调节下的最大可调量对应的经济代价\^&按以下公式计算:
3.根据权利要求1所述的适应节能环保要求的电网运行发电出力调控代价因子在线计算方法，其特征在于: 对于属于II型化石能源机组的发电机组中需进行增出力调节下的相关计算的发电机组，其增出力调节下的最大可调量对应的经济代价^-按以下公式计算:
4.根据权利要求3所述的适应节能环保要求的发电出力调控代价因子在线计算方法，其特征在于: 所述按以下公式计算:
5.根据权利要求3所述的适应节能环保要求的发电出力调控代价因子在线计算方法，其特征在于: 所述按以下公式计算:
6.根据权利要求1所述的适应节能环保要求的发电出力调控代价因子在线计算方法，其特征在于，步骤7)中计算II型环保机组的发电机组的环保影响因子￡的方法，为先按以下公式计算各发电机组的各类污染物的环保影响因子:
全文摘要
本发明公开了一种适应节能环保要求的发电出力调控代价因子在线计算方法，属于电力系统及其自动化技术领域。本发明针对电网实时运行状态，根据一次能源类型，基于在线实测/设计的能耗特性，分析发电机出力调控对可再生能源利用的影响情况与化石能源消耗变化情况，计算得到各台机组的节能环保综合代价因子。本发明能够综合考虑可再生能源节约利用、化石类能源消耗降低和污染物排放控制等因素，适应电网在线控制辅助决策的特点与要求，为实现适应节能环保要求的控制辅助决策奠定了技术基础。
文档编号H02J3/46GK103227480SQ20131002802
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者李碧君, 徐泰山, 庞晓艳, 刘韶峰, 李建, 王昊昊, 梁汉泉, 谢传治 申请人:南京南瑞集团公司, 四川省电力公司