基于节能减排及稳定安全性的电网电厂侧调度控制系统的制作方法

本发明涉及基于节能减排及稳定安全性的电网电厂侧调度控制系统，具体涉及在保证电力系统安全条件下节能减排及优化调度控制。

背景技术：

电网调度运行方式中经常遇到问题是：因机组燃烧不佳，或负荷状态不在最佳范围等因素，影响环境保护的电厂上网，这个就涉及电厂侧的基于节能减排的优化调度控制系统；因上网调度机制不同，影响电网稳定性，不同的特定电网环境下，总有适合电网的一款调度机制，这个就涉及电网侧的基于稳定安全性的优化调度控制系统；因市场竞价上网，电网总是在保护环境、电网稳定性的条件下，用最便宜，质量和稳定性最好的电力，这个就涉及最优经济性的优化调度。对于上述这些通过对比电网及电厂侧调度策略流程图，揭示基于节能减排及稳定安全性的电网电厂侧调度控制系统调度中的技术风险和市场机遇。

电网和电厂调度策略和控制系统通过成本电价、上网电价和煤耗容许、实时煤耗及电厂响应i和ii收发信号从不同侧面来反映之间的相互关系和控制，引入量化判断逻辑和滑尺概念，引入实时和历史数据统计学分析，从各种学术领域及实践中揉合最终，实现新能源利用(防止弃风、水、光)最大化、电价最合理化、资源利用最优化、环境保护最强化“四化”理念。

综上所述，亟待解决的问题是，找到一种基于具有节能减排及稳定安全电网及电厂调度控制系统，把电厂机组经济性和电网关联起来，使其能更好的贯穿运行调度全过程。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种基于节能减排及稳定安全性的电网电厂侧调度控制系统。

对于电网调度策略，该系统首先需要从现存电力系统电源结点电厂采集数据，然后选择一种调度机制，输入电网初始上网电价，煤耗容许值这 个容许值随电网历史数据判断动态调整，作为一种随行就市的策略。判断电网电量某个时间段是否平衡、稳定，若不稳定和不平衡则在实时环境下判断上网电量状态(实时电网缺电与否)，1)若缺电则尽可能的提高风、水等新能源发电量，当新能源发电量提高到较高阶段仍缺电，则升高电价一个单位，并判断是否有电厂响应i，若相关机组启动，则重新计算电网供需平衡；若无电厂响应说明电网现阶段比较紧急状态，需要提高煤耗容许值一个单位(比如：r为310克/度，提高到311克/度)，判断是否接受到电厂响应ii的信号，说明电网现阶段非常紧急状态，若成立则快速提高煤耗容许，让更多低效率高排放的电厂并网发电，若相关机组启动，则重新计算电网供需平衡。2)若电网不缺电且上网电量多，则调整减小煤耗容许值，设定电网上网电厂煤耗容许值为一个滑尺，判断先阶段各是否实时煤耗容许值在此尺度内，若在范围内则说明整体上网电量溢出不严重，则微下调上网电价一个单位(先保护环境为主)，判断下调电价后各电厂是否高于本企业成本电价以上，剔除成本电价高于实时上网电价机组解裂；若超出范围则说明整体上网电量溢出严重，对比各电厂实时煤耗，直接发调令跳闸实时煤耗高的电厂(在电网稳定和市场经济条件下，先用电价微调溢出电量，再用煤耗容许来对严重电量溢出进行市场化解裂电厂，保护环境)。

对于电厂调度策略，该系统首先需要从现存电力系统电网内获得实时上网电价及煤耗容许值，然后输入本电厂的最新成本电价，做燃料付款计算，(通过燃料付款平衡点动态表初步判断收益是否盈亏)，比较判断1实时煤耗与容许煤耗的大小，1)当电厂实时煤耗低于电网容许上网煤耗时，进一步判断本厂成本电价是否高于上网电价，若小于则反馈电网电厂响应i，并后续执行上网发电；若本厂成本电价高于上网电价则等待上网电价变动。(若上网电价上升)等待符合成本电价低于上网电价时转向响应电网要求，上网发电；(若上网电价下降)成本电价高于上网电价，选择发电机解裂、延时跳机(调整初始程序中电网初始上网电价)。2)当电厂实时煤耗高于电网容许上网煤耗时，接受调度调机延时跳机，若发现电网发出电厂响应ii指令说明电网严重缺电或不稳定，则根据电厂情况反馈电厂响应ii，发 转向上网发电步骤。上网煤耗容许值这个容许值随电网历史数据判断动态调整，作为一种随行就市的策略。电厂策略反映了首先按电网策略和保护环境下，对比煤耗容许实现全电网优质资源上网发电，煤耗最小、电价最低，并且环保的市场化、环保化概念。其次各个电厂成本电价根据电网的上网电价变动做出自己的决策，实现用电价微调发电量的作用。再者根据电厂响应i和ii来保持电网稳定的分层次反映电网安全稳定状态。

电网和电厂调度策略和控制系统通过成本电价、上网电价和煤耗容许、实时煤耗及电厂响应i和ii收发信号从不同侧面来反映之间的相互关系和控制，引入量化判断逻辑和滑尺概念，引入实时和历史数据统计学分析，从各种学术领域及实践中揉合最终，实现新能源利用(防止弃风、水、光)最大化、电价最合理化、资源利用最优化、环境保护最强化“四化”理念。

该策略方法适应最新的世界范围内环保和电力体制市场化、全球化的要求，适应未来潮流的发展方向。同时，具有较好的可扩展性且量化性，并建立良好的应用方向，有利于建立更为广阔的电站优化调度决策软件和专家系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：基于节能减排及稳定安全性的电网电厂侧调度控制系统，包括如下步骤：

步骤一，远程抄送实时及近期机组关键数据和电力系统自动化调度控制机组上网及解列数据；并分析来保证优化调度和节能减排；

步骤二，设计电网、电厂侧调度机制；

步骤三，设计电网、电厂侧调度系统流程图；

步骤四，设计设定煤耗容许；

步骤五，试运行，根据点网上电量是否正常、富裕及偏少，并把握煤耗容许值、实时煤耗、上网电价及成本电价；

步骤六，设计技术关键点煤耗容许并分析，电价随市场化竞价调节；

在所述的步骤一种，当不稳定次数或时间超出范围，修改调度机制做设计电网、电厂侧调度机制的反馈；

在所述的步骤二中：在汽轮机、锅炉、厂用电具体部位设置传感器， 上传调动中心，调度中心根据先在上网电价和排放标准；决定是否延时停机等，并跟踪平均排放及电价，超过的机组延时后调动中心发指令跳机；

在所述的步骤三中，分别设定电厂侧系统和电网侧调度中心两套系统初始参数，并实现各自安装中央服务器和节点服务器正常，实现逻辑为判断本电厂电价和上网电价关系，及热耗煤耗与全国容许平均煤耗的逻辑。

在所述的步骤四中，对于电网侧流程：

a.电网上电量过多时，先减煤耗容许，再调电价；

b.电网上电量过少时，先升电价，再调煤耗容许；

c.不符合煤耗容许的电厂，直接电网侧发令跳机；

对于电厂侧流程：

更多的是在煤耗容许值基础上，一种成本电价和上网电价的考量，但设计在电网缺电或特缺电及电网发生故障时，产生电厂响应i及ii级机制并与电网侧流程中相对应，保证了电网的可靠及稳定；

从电网侧及电厂侧图示运行机制；电网控制煤耗容许值实现环境保护，电网根据市场化竞价上网调节上网电价来微调及控制电力系统稳定及电量平衡；

作为本发明的进一步技术方案，在所述步骤二中电网、电厂侧调度机制有多种方式，其调整根据经济和用电情况及步骤一中的实时和历史数据来保持电网、电厂的稳定。

作为本发明的进一步技术方案，在所述步骤三只有电网、电厂流程中关键参点进行把控，最后才能得到设定煤耗容许等参数当期最佳值，使得选用优质热耗机组满足电网需要，并使环境保护优于电力价格因素，从而实现节能减排。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明实现全网的电网和电厂调度策略和控制系统通过成本电价、上网电价和煤耗容许、实时煤耗及电厂响应i和ii收发信号从不同侧面来反映之间的相互关系和控制，引入量化判断逻辑和滑尺概念，引入实时和历史数据统计学分析，从各种学术领域及实践中揉合，最终实现新能源利用 (防止弃风、水、光)最大化、电价最合理化、资源利用最优化、环境保护最强化的“四化”理念。

动态性和可扩展性是本发明的又一个特点；本发明模型所涉及的技术和经济参数都是由全系统各个电厂采集的实时和历史参数组合和转化而来，最终通过本模型反映出电网和电厂运行的关联关系，最终程序流程中得以量化归集，创新点是引入煤耗容许值、上网电价与实际值对比、电厂响应i和ii概念，及模型归一化控制系统步骤和量化归集采集实时和历史参数；并使电力系统技术参数、市场经济、节能减排在流程中动态结合起来。

附图说明

图1为本发明基于节能减排及稳定安全性的电网电厂侧调度控制系统流程图；

图2为本发明电网侧调度策略流程图。

图3为本发明电厂侧调度策略流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见说明书附图1-3，基于节能减排及稳定安全性的电网电厂侧调度控制系统，包括如下步骤：

步骤一，远程抄送实时及近期机组关键数据和电力系统自动化调度控制机组上网及解列数据；并分析来保证优化调度和节能减排；

步骤二，设计电网、电厂侧调度机制；

步骤三，设计电网、电厂侧调度系统流程图；

步骤四，设计设定煤耗容许；

步骤五，试运行，根据点网上电量是否正常、富裕及偏少，并把握煤耗容许值、实时煤耗、上网电价及成本电价；

步骤六，设计技术关键点煤耗容许并分析，电价随市场化竞价调节；

在所述的步骤一种，当不稳定次数或时间超出范围，修改调度机制做 设计电网、电厂侧调度机制的反馈；

在所述的步骤二中：在汽轮机、锅炉、厂用电具体部位设置传感器，上传调动中心，调度中心根据先在上网电价和排放标准；决定是否延时停机等，并跟踪平均排放及电价，超过的机组延时后调动中心发指令跳机；

在所述的步骤三中，分别设定电厂侧系统和电网侧调度中心两套系统初始参数，并实现各自安装中央服务器和节点服务器正常，实现逻辑为判断本电厂电价和上网电价关系，及热耗煤耗与全国容许平均煤耗的逻辑。

在所述的步骤四中，对于电网侧流程：

a.电网上电量过多时，先减煤耗容许，再调电价；

b.电网上电量过少时，先升电价，再调煤耗容许；

c.不符合煤耗容许的电厂，直接电网侧发令跳机；

对于电厂侧流程：

更多的是在煤耗容许值基础上，一种成本电价和上网电价的考量，但设计在电网缺电或特缺电及电网发生故障时，产生电厂响应i及ii级机制并与电网侧流程中相对应，保证了电网的可靠及稳定；

从电网侧及电厂侧图示运行机制；电网控制煤耗容许值实现环境保护，电网根据市场化竞价上网调节上网电价来微调及控制电力系统稳定及电量平衡；

作为本发明的进一步技术方案，在所述步骤二中电网、电厂侧调度机制有多种方式，其调整根据经济和用电情况及步骤一中的实时和历史数据来保持电网、电厂的稳定。

作为本发明的进一步技术方案，在所述步骤三只有电网、电厂流程中关键参点进行把控，最后才能得到设定煤耗容许等参数当期最佳值，使得选用优质热耗机组满足电网需要，并使环境保护优于电力价格因素，从而实现节能减排。

实施例：

本部分按照下面顺序说明本发明调度控制系统流程：

(1)本发明调度控制系统基本流程；

(2)按照上述基本流程的完成的国外投资电站实施例。

[基本流程]

首先，收集电力系统相关实时和历史参数，选取电网、电厂侧调度机制；设计电网、电厂侧调度系统流程图；设定全电网煤耗容许；各电厂按煤耗容许来判断上网试运行；根据上网电量，适当控制煤耗容许，判断电网电量平衡(是否电量正常、富裕或偏少)；保持电网稳定并记录电网稳定时间和不稳定次数，当不稳定次数或时间超出范围，修改调度机制(有利于提前发现和分析电网不稳定状态，防止电网崩溃和事故预判)；维护电网稳定状态并在电厂侧等待和响应电网的i和ii类电厂响应需求。

对上面部分之间的关系，以下进行详细描述：

(1)收集电力系统相关实时和历史参数，选取电网、电厂侧调度机制；

收集电力系统实时和历史参数，是对于分析分区域系统的后续电价取向及电网用电富缺有指导意义。电网上网电价分第一阶段分区域电网电价；第二阶段全球联网统一电价(各国家或区域之间电力互送交易部分电价)，由于区域发展不平衡，故只有一部分电力经过关口表留向其他区域进行结算；第三阶段就是为保护环境，强制火电进行统一竟价的全球发电电价，无区域之分。电网及电厂侧在第一阶段可以根据各自区域电力系统特点建立电网、电厂调度机制，其中可以强化新能源的作用，也可以弱化，这些机制直接影响了全电力系统的安全稳定性，必须提交各种调度机制供电力系统研究机构进行审查。

(2)设计电网、电厂侧调度系统流程图；

根据各区域的各自电力系统能源分布和用电情况，设计各区域电网、电厂侧调度系统流程图，此流程图反映电力系统的强弱及区域电力系统的一些电力特点，调度系统稳定安全性和节能减排是重点突出的关键，根据区域经济发展的情况，适当把握节能减排及稳定性的度，为下个阶段全电网实现统一电价、统一煤耗容许值作为过渡阶段和提供参数参考。

(3)设定煤耗容许；各电厂按煤耗容许来判断上网试运行；

设定煤耗容许也分二步，首选按区域来设定煤耗容许值，各电厂按煤 耗容许来限定各区域的排放和上网试运行或对于不同经济发展的地区煤耗容许值可以稍作调整；再当全电力系统具备条件下，设定全网的煤耗容许，各电厂按煤耗容许来统一上网。

(4)根据上网电量，适当控制煤耗容许，判断电网电量平衡；

煤耗容许值表是反映个区域电网煤耗容许值区间，反映电网电量状态的表，取值低说明电网电量相对富裕，反之，则电网电量相对匮乏。首选，第一阶段，对于分区域采用基于节能减排及稳定安全性电网电厂侧调度系统，对于每个区域给定不同的煤耗容许值的范围，即一个滑尺，根据各个区域的煤耗容许值统计表为煤耗容许值表，再者，第二阶段，对于具备全球联网的条件后，最后统一给定一个总的煤耗容许值区间，实现全球火电排放统一化，来保护环境。

(5)保持电网稳定并记录电网稳定时间和不稳定次数，当不稳定次数或时间超出范围，修改调度机制；

关键电源点的优选次序图是在各区域根据区域特点、和电源点分布及电源点发电稳定性(如风电、火电、水电、核电等)有一个优选等级来反映电源点发电次序，并组成一个待发电的集合，再根据电网上网电价及煤耗容许及电厂响应i&ii紧急级别等在此集合中选取适合上网发电的电源点。

(6)维护电网稳定状态并在电厂侧等待和响应电网的i和ii类电厂响应需求；

某个时间段电网都有启停机、非停、检修机组，也有新能源少，或各个区域不同的特点的电力系统，响应电网的i和ii类电厂响应反映了电网不同等级的稳定需求，是在市场化电价竞价上网外，对电网稳定性的保证，设计中应该予以重视。

综上，以上流程步骤互为关联、制约的关系，但最重要总体把握在第二步电网、电厂侧策略流程运作上，第四步设定区域电网煤耗容许研究图2、3中煤耗容许是建模的重点，根据各电网特点设定电网关键区域煤耗容许值表、关键电源点的优先次序图，也是控制系统中应该考虑的问题。其核心 创新思想是建模把煤耗容许值(环保)和电价(经济收益)在策略流程中关联互动，是一种结合市场化竞价上网和环境保护的电网厂调度控制系统，可实现电网实时量化和控制发电收益和环境排放，为环境保护和优化电价、优质电力利用都埋下重的一笔。可以方便、准确的组建出以下本发明基于节能减排及稳定安全性的电网电厂调度控制系统研究实例。

电站实施例：

印尼b电厂电网调度系统和电厂调度系统实现本系统分区域的设计。

在印尼经济特区电网，由不同的类型电厂组成，火电、新能源、燃气机组等，根据不同的区域，设定不同的电价和煤耗容许机制，并根据电力系统特定稳定因素，设定优先级保证电力系统稳定，优先级发生作用在电力系统稳定收到威胁、启停大负荷、电厂检修等情况发生，一般都完全根据市场化原则、环保原则来构建区域上网电价及煤耗容许值，根据近20年的发展数据，不但吸引更多的海外投资者投资电厂，更保护了环境，电价实时的在电厂系统显示，上网电价、煤耗容许值和本厂成本电价、实时煤耗都能在系统中显示，买卖双方按购电协议结算，调度更方便的发出执行市场化指令，设定优先级高的是那些能为电力系统稳定做贡献、信誉好的电厂，在设备上引入的都是高新的先进设备。基于节能减排及稳定安全性的电网电厂调度控制系统，实现了电流资源优质配置、利用的市场化经济模式，实现了环保发展模式，也实现了提倡再生能源发展模式。

随着经济情况的不同时期和阶段，电网公司给各个电源点电厂的项目的机组热耗及煤耗不同，这个是纵向的热耗煤耗及电价的变化和影响；同时在同一时期，用上级电力调度系统切机和上网判断，又是市场化，对即时电价和排放的优化调度方法。充分反应技术和经济的结合度，通过系统调度和装置，传递给电厂市场压力，也同时正反馈给予技术的科技创新，不断发展，降低煤耗，排放，价格，提升用电品质。建立综合判断系统，考虑排放因素给出智能调度系统，来实现资源优质配置，节能减排的市场化电力系统。意义重大。

综上，远程抄机及机组上网控制，实现了最新的电力系统节能减排的 控制，选择最优资源的机组上网，环境保护；燃料付款等系统的挖掘和软件开发，实现机组运营中成本电价管理，并产生智能调度系统实现第一步不同地域的不同热耗的建设电源点分区域结算电价和分区域煤耗容许值，第二步，构架全国电网互通后，上网电厂热耗要求、煤耗容许值统一，不同电厂热耗的竞争开始，第三步，构架世界电力网互通，全世界电厂统一电价、煤耗容许值，为优质资源降低电价、控制排放保护环境及大规模利用新能源并保持电网稳定做出坚实的一步。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。