專利名稱：包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市綜合能源供應(yīng)系統(tǒng)，尤其涉及一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
電力負(fù)荷預(yù)測是電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要組成部分，也是電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的基礎(chǔ)， 其對電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行都極其重要。
電力負(fù)荷預(yù)測包括兩方面的含義，即用以指安裝在國家機關(guān)、企業(yè)、居民等用戶處的各種用電設(shè)備，也可用以描述上述用電設(shè)備所消耗的電力電量的數(shù)值。
電力負(fù)荷預(yù)測是以電力負(fù)荷為對象進(jìn)行的一系列預(yù)測工作。從預(yù)測對象來看，電力負(fù)荷預(yù)測包括對未來電力需求量(功率)的預(yù)測和對未來用電量(能量)的預(yù)測以及對負(fù)荷曲線的預(yù)測。其主要工作是預(yù)測未來電力負(fù)荷的時間分布和空間分布，為電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行提供可靠的決策依據(jù)。
但電力負(fù)荷預(yù)測值與系統(tǒng)實際需要的負(fù)荷值存在一定的誤差，減小這個誤差有利于系統(tǒng)運行和規(guī)劃，減小調(diào)度困難。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)及方法，通過本發(fā)明調(diào)度系統(tǒng)及其調(diào)度方法，可以大大減小系統(tǒng)實際需要的負(fù)荷值與電力負(fù)荷預(yù)測值之間的誤差，以有利于系統(tǒng)運行和規(guī)劃，減小調(diào)度困難。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，包括用于產(chǎn)出電力和熱水的背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組；集中式熱吸收式制冷機，連接背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的熱水出口，并將熱水轉(zhuǎn)化為冷水；與所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組并聯(lián)的空調(diào)器，所述空調(diào)器由所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組產(chǎn)生的電能驅(qū)動而產(chǎn)生制冷冷風(fēng)；控制空調(diào)器的空調(diào)器遙控開關(guān)；采集用戶非制冷用電的電表；與集中式熱吸收式制冷機相連接的制冷風(fēng)機盤管，所述集中式熱吸收式制冷機生產(chǎn)的冷水流入所述制冷風(fēng)機盤管中產(chǎn)生制冷冷風(fēng)；制冷風(fēng)機盤管冷水消耗計量表，用于檢測所述制冷風(fēng)機盤管冷水消耗的數(shù)據(jù)；控制制冷風(fēng)機盤管的制冷風(fēng)機盤管流水閥門遙控開關(guān)；第一遠(yuǎn)程集中控制器，采集背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的發(fā)電出力電量和集中式熱吸收式制冷機的供冷出力冷水流量，并將該供冷出力冷水流量和發(fā)電出力電量數(shù)據(jù)傳送給綜合調(diào)度控制裝置；第二遠(yuǎn)程集中控制器，其內(nèi)存儲有制冷風(fēng)機盤管與背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組之間的距離信息，采集所述用戶非制冷用電的電表所檢測的非制冷耗電數(shù)據(jù)，采集制冷風(fēng)機盤管冷水消耗計量表檢測的冷水消耗數(shù)據(jù)，然后將上述非制冷耗電數(shù)據(jù)及冷水消耗數(shù)據(jù)以及制冷風(fēng)機盤管與背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組之間距離數(shù)據(jù)傳送給綜合調(diào)度控制裝置；綜合調(diào)度控制裝置，根據(jù)制冷風(fēng)機盤管與背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組之間距離計算并生成最終調(diào)度控制背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的發(fā)電出力和集中式熱吸收式制冷機的冷出力以及用戶不同時刻的空調(diào)器的耗電量和供冷量的控制信號；所述第一遠(yuǎn)程集中控制器接收到綜合調(diào)度控制裝置所發(fā)出的調(diào)度控制信號后，以該調(diào)度控制信號控制背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的控制執(zhí)行裝置動作；所述第二遠(yuǎn)程集中控制器接收到綜合調(diào)度控制裝置所發(fā)出的調(diào)度控制信號后，以該調(diào)度控制信號分別驅(qū)動空調(diào)器遙控開關(guān)、制冷風(fēng)機盤管流水閥門遙控開關(guān)執(zhí)行開關(guān)機動作。
所述制冷風(fēng)機盤管流水閥門遙控開關(guān)，通過第二遠(yuǎn)程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置耦合；所述空調(diào)器遙控開關(guān)，通過第二遠(yuǎn)程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置耦合；所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制執(zhí)行裝置，通過第一遠(yuǎn)程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置耦合；所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制執(zhí)行裝置根據(jù)獲得的調(diào)度控制信號，控制與其連接的燃煤進(jìn)料閥門、鍋爐蒸汽進(jìn)汽閥門、采暖蒸汽抽汽閥門及發(fā)電蒸汽流量閥門動作；
所述綜合調(diào)度控制裝置包括接收第一遠(yuǎn)程集中控制器發(fā)送的背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的發(fā)電出力電量和集中式熱吸收式制冷機的供冷出力冷水流量的第一數(shù)據(jù)接收單元；接收第二遠(yuǎn)程集中控制器發(fā)送的用戶非制冷電表檢測的耗電數(shù)據(jù)、制冷冷水消耗數(shù)據(jù)及用戶管道距離信息的第二數(shù)據(jù)接收單元；將第一和第二數(shù)據(jù)接收單元接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的數(shù)據(jù)解碼器；對所述解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的數(shù)據(jù)存儲器；對數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)所存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算并生成調(diào)度控制信號的調(diào)度控制信號計算單元；將所述調(diào)度控制信號進(jìn)行編碼的信號轉(zhuǎn)換編碼器；及將編碼后的調(diào)度控制信號分別傳遞給第一遠(yuǎn)程集中控制器和第二遠(yuǎn)程集中控制器的發(fā)送單元；
所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制執(zhí)行裝置包括調(diào)度控制信號收發(fā)編碼存儲單元、驅(qū)動電路及機械齒輪控制裝置，所述調(diào)度控制信號經(jīng)調(diào)度控制信號收發(fā)編碼存儲單元解碼后生成背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組調(diào)度控制指令，該控制指令經(jīng)過驅(qū)動電路輸出電力拖動信號并觸發(fā)機械齒輪控制裝置，機械齒輪控制裝置再控制背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的燃煤進(jìn)料閥門動作、采暖蒸汽抽汽閥門動作及發(fā)電蒸汽流量閥門動作；
所述綜合調(diào)度控制裝置通過電力光纖與云計算計算服務(wù)系統(tǒng)連接，并驅(qū)動云計算服務(wù)系統(tǒng)計算，以獲得調(diào)度控制信號；所述綜合調(diào)度控制裝置通過電力光纖接收云計算計算服務(wù)系統(tǒng)計算獲得的調(diào)度控制信號，然后經(jīng)由電力電纜或無線傳輸方式發(fā)布該調(diào)度控制信號給第一遠(yuǎn)程集中控制器和第二遠(yuǎn)程集中控制器；
所述第二遠(yuǎn)程集中控制器包括依次連接的用戶非制冷電表脈沖計數(shù)器、制冷冷水流量脈沖計數(shù)器、脈沖信號編碼轉(zhuǎn)換器、計量信號放大發(fā)射器，及相互連接的控制信號接收解碼器和控制信號遙控發(fā)射器；用戶非制冷電表脈沖計數(shù)器與用戶非制冷電表連接，用戶非制冷電表脈沖計數(shù)器將檢測得到的耗電數(shù)據(jù)經(jīng)過脈沖信號編碼轉(zhuǎn)換器及計量信號放大發(fā)射器處理后傳送至綜合調(diào)度控制裝置；制冷冷水流量脈沖計數(shù)器連接制冷風(fēng)機盤管冷水消耗計量表，用于檢測制冷風(fēng)機盤管冷水消耗計量表的制冷流量數(shù)據(jù)，制冷冷水流量脈沖計數(shù)器將檢測得到的制冷流量數(shù)據(jù)經(jīng)過脈沖信號編碼轉(zhuǎn)換器及計量信號放大發(fā)射器處理后傳送至綜合調(diào)度控制裝置；控制信號接收解碼器，接收綜合調(diào)度控制裝置發(fā)出的調(diào)度控制信息并進(jìn)行解碼，然后通過控制信號遙控發(fā)射器將控制信號發(fā)送給空調(diào)器遙控開關(guān)、制冷風(fēng)機盤管流水閥門遙控開關(guān)執(zhí)行開關(guān)機動作；
一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，包括以下步驟
1)測量以下數(shù)據(jù)每間隔ΔΤ周期測量一次，其中，ΔΤ為采樣周期，采樣次數(shù)為 τ，T為自然數(shù)
1. 1)測量供給側(cè)采集背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的發(fā)電出力POT(t)和集中式熱吸收式制冷機的冷出力HCHP(t)；
1.2)用戶側(cè)
(a) N個用戶的制冷風(fēng)機盤管距背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的管道距離Si ；
(b)N個用戶的非制冷耗電量Pi(t)；
(c) N個用戶的制冷風(fēng)機盤管的耗冷量Hi⑴；
(d) N個用戶的空調(diào)器裝機容量if ；
2)計算2. 1)計算所有用戶總的非制冷用電量
權(quán)利要求
1.一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于包括 用于產(chǎn)出電力和熱水的背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)；集中式熱吸收式制冷機，連接背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)的熱水出口，將熱水轉(zhuǎn)化為冷水；與所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)并聯(lián)的空調(diào)器(108)，所述空調(diào)器(108)由所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)產(chǎn)生的電能驅(qū)動而產(chǎn)生制冷冷風(fēng)； 控制空調(diào)器(108)的空調(diào)器遙控開關(guān)(117)； 采集用戶非制冷用電的電表；與集中式熱吸收式制冷機相連接的制冷風(fēng)機盤管(110)，所述集中式熱吸收式制冷機生產(chǎn)的冷水流入所述制冷風(fēng)機盤管(110)中產(chǎn)生制冷冷風(fēng)；制冷風(fēng)機盤管冷水消耗計量表(111)，用于檢測所述制冷風(fēng)機盤管(110)冷水消耗的數(shù)據(jù)；控制制冷風(fēng)機盤管(110)的制冷風(fēng)機盤管流水閥門遙控開關(guān)(116)； 第一遠(yuǎn)程集中控制器(1121)，采集背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)的發(fā)電出力電量和集中式熱吸收式制冷機的供冷出力冷水流量，并將該供冷出力冷水流量和發(fā)電出力電量數(shù)據(jù)傳送給綜合調(diào)度控制裝置(115)；第二遠(yuǎn)程集中控制器(1122)，其內(nèi)存儲有制冷風(fēng)機盤管(110)與背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組 (A)之間的距離信息，采集所述用戶非制冷用電的電表所檢測的非制冷耗電數(shù)據(jù)，采集制冷風(fēng)機盤管冷水消耗計量表(111)檢測的冷水消耗數(shù)據(jù)，然后將上述非制冷耗電數(shù)據(jù)及冷水消耗數(shù)據(jù)以及制冷風(fēng)機盤管(110)與背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)之間距離數(shù)據(jù)傳送給綜合調(diào)度控制裝置(115)；綜合調(diào)度控制裝置(115)，根據(jù)制冷風(fēng)機盤管(110)與背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)之間距離計算并生成最終調(diào)度控制背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)的發(fā)電出力和集中式熱吸收式制冷機的冷出力以及用戶不同時刻的空調(diào)器的耗電量和供冷量的控制信號；所述第一遠(yuǎn)程集中控制器(1121)接收到綜合調(diào)度控制裝置(11 所發(fā)出的調(diào)度控制信號后，以該調(diào)度控制信號控制背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)的控制執(zhí)行裝置動作；所述第二遠(yuǎn)程集中控制器(112 接收到綜合調(diào)度控制裝置(11 所發(fā)出的調(diào)度控制信號后，以該調(diào)度控制信號分別驅(qū)動空調(diào)器遙控開關(guān)(117)、制冷風(fēng)機盤管流水閥門遙控開關(guān)(116)執(zhí)行開關(guān)機動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述制冷風(fēng)機盤管流水閥門遙控開關(guān)(116)，通過第二遠(yuǎn)程集中控制器(112)以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置(11 耦合；所述空調(diào)器遙控開關(guān)(117)，通過第二遠(yuǎn)程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置(115)耦合；所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制執(zhí)行裝置，通過第一遠(yuǎn)程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置(11 耦合；所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制執(zhí)行裝置根據(jù)獲得的調(diào)度控制信號，控制與其連接的燃煤進(jìn)料閥門、鍋爐蒸汽進(jìn)汽閥門、采暖蒸汽抽汽閥門及發(fā)電蒸汽流量閥門動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述綜合調(diào)度控制裝置(11 包括接收第一遠(yuǎn)程集中控制器發(fā)送的背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)的發(fā)電出力電量和集中式熱吸收式制冷機的供冷出力冷水流量的第一數(shù)據(jù)接收單元O00)；接收第二遠(yuǎn)程集中控制器發(fā)送的用戶非制冷電表檢測的耗電數(shù)據(jù)、制冷冷水消耗數(shù)據(jù)及用戶管道距離信息的第二數(shù)據(jù)接收單元O01)；將第一和第二數(shù)據(jù)接收單元接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的數(shù)據(jù)解碼器O02)；對所述解碼后數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的數(shù)據(jù)存儲器O03)；對數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)所存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算并生成調(diào)度控制信號的調(diào)度控制信號計算單元(204)；將所述調(diào)度控制信號進(jìn)行編碼的信號轉(zhuǎn)換編碼器O05)；及將編碼后的調(diào)度控制信號分別傳遞給第一遠(yuǎn)程集中控制器和第二遠(yuǎn)程集中控制器的發(fā)送單元(206)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組控制執(zhí)行裝置包括調(diào)度控制信號收發(fā)編碼存儲單元(302)、 驅(qū)動電路(30 及機械齒輪控制裝置(304)，所述調(diào)度控制信號經(jīng)調(diào)度控制信號收發(fā)編碼存儲單元解碼后生成背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組調(diào)度控制指令，該控制指令經(jīng)過驅(qū)動電路輸出電力拖動信號并觸發(fā)機械齒輪控制裝置，機械齒輪控制裝置再控制背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的燃煤進(jìn)料閥門動作、采暖蒸汽抽汽閥門動作及發(fā)電蒸汽流量閥門動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述綜合調(diào)度控制裝置(115)通過電力光纖(120)與云計算計算服務(wù)系統(tǒng)(917) 連接，并驅(qū)動云計算服務(wù)系統(tǒng)(917)計算，以獲得調(diào)度控制信號；所述綜合調(diào)度控制裝置 (115)通過電力光纖(120)接收云計算計算服務(wù)系統(tǒng)(917)計算獲得的調(diào)度控制信號，然后經(jīng)由電力電纜或無線傳輸方式發(fā)布該調(diào)度控制信號給第一遠(yuǎn)程集中控制器和第二遠(yuǎn)程集中控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述第二遠(yuǎn)程集中控制器包括依次連接的用戶非制冷電表脈沖計數(shù)器、制冷冷水流量脈沖計數(shù)器、脈沖信號編碼轉(zhuǎn)換器、計量信號放大發(fā)射器，及相互連接的控制信號接收解碼器和控制信號遙控發(fā)射器；用戶非制冷電表脈沖計數(shù)器與用戶非制冷電表連接，用戶非制冷電表脈沖計數(shù)器將檢測得到的耗電數(shù)據(jù)經(jīng)過脈沖信號編碼轉(zhuǎn)換器及計量信號放大發(fā)射器處理后傳送至綜合調(diào)度控制裝置(115)；制冷冷水流量脈沖計數(shù)器連接制冷風(fēng)機盤管冷水消耗計量表(111)，用于檢測制冷風(fēng)機盤管冷水消耗計量表(111)的制冷流量數(shù)據(jù)，制冷冷水流量脈沖計數(shù)器將檢測得到的制冷流量數(shù)據(jù)經(jīng)過脈沖信號編碼轉(zhuǎn)換器及計量信號放大發(fā)射器處理后傳送至綜合調(diào)度控制裝置(115)；控制信號接收解碼器，接收綜合調(diào)度控制裝置(11 發(fā)出的調(diào)度控制信息并進(jìn)行解碼，然后通過控制信號遙控發(fā)射器將控制信號發(fā)送給空調(diào)器遙控開關(guān)(117)、制冷風(fēng)機盤管流水閥門遙控開關(guān)(116)執(zhí)行開關(guān)機動作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于包括以下步驟1)測量以下數(shù)據(jù)每間隔ΔΤ周期測量一次，其中，ΔT為采樣周期，采樣次數(shù)為T，T為自然數(shù)1. 1)測量供給側(cè)第一遠(yuǎn)程集中控制器(1121)采集背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組(A)的發(fā)電出力PCHP(t)和集中式熱吸收式制冷機的冷出力HCHP(t)；1.2)用戶側(cè)第二遠(yuǎn)程集中控制器(112 采集以下數(shù)據(jù)(a)N個用戶的制冷風(fēng)機盤管距背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組A的管道距離Si ；(b)N個用戶的非制冷耗電量Pi(t)；(c)N個用戶的制冷風(fēng)機盤管的耗冷量Hi (t)；(d)N個用戶的空調(diào)器裝機容量PEHPi ；2)計算 2.1)計算所有用戶總的非制冷用電量
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于調(diào)節(jié)后背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組發(fā)電出力p。HP(t)和集中式熱吸收式制冷機的冷出力&Ηρα)、用戶不同時刻空調(diào)器耗電量pEHP(t，l)和供冷量hEHP(t，l)的計算方法為 聯(lián)合以下公式(1) (1 即可得知在Δρ最小的情況下，調(diào)節(jié)后背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組發(fā)電出力pCHP(t)和集中式熱吸收式制冷機的冷出力hCHP(t)以及用戶不同時刻空調(diào)器耗電量 Pehp (t，1)和供冷量 hEHP(t，1)(A)確立目標(biāo)函數(shù)
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)及方法，包括背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組、集中式熱吸收式制冷機、空調(diào)器、電能表、制冷風(fēng)機盤管、耗冷計量表及采集所述電能表檢測的耗電數(shù)據(jù)及耗冷計量表檢測的制冷耗冷數(shù)據(jù)的第二遠(yuǎn)程集中控制器、通過第一～二遠(yuǎn)程集中控制器控制所述背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組、空調(diào)器及制冷風(fēng)機盤管運行的調(diào)度控制裝置。本發(fā)明通過采集用戶至冷源的管道距離，利用該管道距離合理對背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)機組進(jìn)行調(diào)度，大大減小系統(tǒng)實際需要的負(fù)荷值與電力負(fù)荷預(yù)測值之間的誤差，以有利于系統(tǒng)運行和規(guī)劃，減小調(diào)度困難。
文檔編號F01D21/00GK102510096SQ20111032394
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月23日
發(fā)明者吳鍇, 楊玉龍, 龍虹毓 申請人:西安交通大學(xué)