的優(yōu)化及其調(diào)控。
[0035]本發(fā)明以實(shí)現(xiàn)分布式能源系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和能源綜合利用效率的綜合指標(biāo)最優(yōu)為目標(biāo)，運(yùn)用負(fù)荷預(yù)測(cè)、在線辨識(shí)、數(shù)學(xué)建模、智能計(jì)算、安全通訊等技術(shù)，結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)發(fā)電、制冷、供熱三種能源系統(tǒng)的能效數(shù)據(jù)的評(píng)估，建立并求解最優(yōu)化的負(fù)荷動(dòng)態(tài)優(yōu)化分配模型，給出最優(yōu)化控制和調(diào)度命令(包括工作模式和相應(yīng)的數(shù)值)，并將命令下達(dá)至分散控制系統(tǒng)DCS，通過(guò)DCS系統(tǒng)對(duì)發(fā)電、制冷、供熱單元進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)分布式能源系統(tǒng)的最優(yōu)運(yùn)行，達(dá)到高效低耗、經(jīng)濟(jì)匹配、可靠安全的運(yùn)營(yíng)目標(biāo)。
[0036]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0037](I)智能的最優(yōu)負(fù)荷分配
[0038]全廠冷熱電負(fù)荷實(shí)時(shí)地、自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)在各單元機(jī)組間的最優(yōu)分配。
[0039](2)更高的負(fù)荷響應(yīng)速率和調(diào)節(jié)精度
[0040]給出合理的機(jī)組加減及起停時(shí)間，優(yōu)化負(fù)荷超調(diào)量，使系統(tǒng)具有更高的冷熱電負(fù)荷響應(yīng)速率提高8%左右和調(diào)節(jié)精度提高5%左右。
[0041](3)經(jīng)濟(jì)效益和能源綜合利用效率的最佳結(jié)合
[0042]系統(tǒng)能夠按照經(jīng)濟(jì)效益和能源利用效率的最佳匹配方式運(yùn)行，其中經(jīng)濟(jì)效益提高5%左右，能源利用效率提尚3%左右。
[0043](4)機(jī)組運(yùn)行更加平穩(wěn)、安全可靠性明顯提高
[0044]通過(guò)優(yōu)化機(jī)組的組合使用方式，平滑調(diào)控負(fù)荷供給，使機(jī)組的運(yùn)行更加平穩(wěn)，安全性、可靠性得到明顯改善，機(jī)組的使用壽命延長(zhǎng)。
【附圖說(shuō)明】
[0045]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的方法流程圖；
[0046]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。
[0048]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0049]本發(fā)明的實(shí)施例1:一種分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化控制方法，如圖1所示，包括以下步驟:
[0050]一、數(shù)據(jù)采集
[0051]采集環(huán)境信息和機(jī)組實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)；所述環(huán)境信息包括當(dāng)?shù)卮髿猸h(huán)境溫度、濕度信息；所述機(jī)組實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)包括機(jī)組的負(fù)荷率和工作效率。
[0052]二、建立冷熱電負(fù)荷預(yù)測(cè)模型
[0053]一般的電廠是以發(fā)電量多少為目標(biāo)，其它都是附帶產(chǎn)品；而以冷熱電聯(lián)供技術(shù)為基礎(chǔ)的分布式能源站則是采用以“冷(熱)定電”方式運(yùn)行。也就是說(shuō)，能源站主要目的是產(chǎn)生冷負(fù)荷或熱負(fù)荷，發(fā)電則成為了附帶產(chǎn)品，在能源站設(shè)計(jì)階段，根據(jù)冷或熱負(fù)荷的需求來(lái)確定機(jī)組容量配置，發(fā)電量則是根由此機(jī)組容量被確定，稱之為冷(熱)定電”。因而冷熱電負(fù)荷優(yōu)化分配實(shí)際上是冷熱負(fù)荷的優(yōu)化分配問(wèn)題。冷負(fù)荷定義為空調(diào)冷負(fù)荷，熱負(fù)荷包括工業(yè)蒸汽負(fù)荷和空調(diào)熱負(fù)荷。其中空調(diào)冷熱負(fù)荷由低壓蒸汽作為驅(qū)動(dòng)源，通過(guò)吸收式制冷機(jī)組和板式換熱器分別實(shí)現(xiàn)；工業(yè)蒸汽負(fù)荷用高壓蒸汽作為驅(qū)動(dòng)源，并通過(guò)汽輪機(jī)抽汽、尖峰鍋爐以及減溫減壓器三種方式的一種或幾種的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0054]根據(jù)采集的環(huán)境信息來(lái)獲得分布式能源站用戶的冷、熱負(fù)荷隨季節(jié)和時(shí)刻的變化規(guī)律，再根據(jù)所述變化規(guī)律和用戶蒸汽需求計(jì)劃(用戶蒸汽需求計(jì)劃主要通過(guò)前一天晚9點(diǎn)以前用戶提交能源站的用能計(jì)劃獲得)，建立冷熱電負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，具體如下:
[0055]1、以當(dāng)前時(shí)間為起點(diǎn)，收集近三年內(nèi)的天氣預(yù)報(bào)信息(包括溫度、濕度等)，利用指數(shù)平滑算法獲得逐時(shí)天氣變化曲線，然后與當(dāng)前天氣預(yù)報(bào)信息進(jìn)行對(duì)比、修正，建立氣象預(yù)測(cè)模型，對(duì)未來(lái)三天內(nèi)的天氣情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，計(jì)算未來(lái)一天的逐時(shí)天氣變化曲線；
[0056]2、根據(jù)未來(lái)一天的逐時(shí)天氣變化曲線，統(tǒng)計(jì)能源站用戶不少于一年內(nèi)的用能(冷、熱)數(shù)據(jù)，計(jì)算未來(lái)一天的冷、熱負(fù)荷隨季節(jié)和時(shí)刻的逐時(shí)變化曲線，再根據(jù)未來(lái)一天的冷、熱負(fù)荷隨季節(jié)和時(shí)刻的逐時(shí)變化曲線和用戶蒸汽需求計(jì)劃，建立冷熱電負(fù)荷預(yù)測(cè)模型。
[0057]本申請(qǐng)中“逐時(shí)”的意思是按每小時(shí)羅列出來(lái)。
[0058]三、優(yōu)化預(yù)測(cè)模型
[0059]為提高冷熱電負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的精度，引入實(shí)時(shí)校驗(yàn)因子和機(jī)組實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，在線、實(shí)時(shí)優(yōu)化冷熱電負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，來(lái)逐時(shí)預(yù)測(cè)冷、熱、電負(fù)荷的動(dòng)態(tài)需求。
[0060]所述實(shí)時(shí)校驗(yàn)因子是通過(guò)即時(shí)數(shù)據(jù)在線修正所得的負(fù)荷預(yù)測(cè)值，所述即時(shí)數(shù)據(jù)包括分布式能源站向用戶提供空調(diào)冷、熱水供回水母管的溫度和流量。
[0061]所述冷、熱、電負(fù)荷的動(dòng)態(tài)需求包括能源站用戶的未來(lái)負(fù)荷分布情況以及峰谷負(fù)荷的發(fā)生時(shí)刻和持續(xù)時(shí)間。
[0062]四、負(fù)荷動(dòng)態(tài)優(yōu)化分配
[0063]在滿足能源利用效率的前提下，以實(shí)現(xiàn)全廠經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)為目標(biāo)，根據(jù)預(yù)測(cè)的冷、熱、電負(fù)荷的動(dòng)態(tài)需求建立負(fù)荷動(dòng)態(tài)優(yōu)化分配模型，輸出負(fù)荷動(dòng)態(tài)優(yōu)化分配結(jié)果，對(duì)分布式能源站各套機(jī)組須完成負(fù)荷數(shù)量進(jìn)行調(diào)配，主要完成工業(yè)蒸汽負(fù)荷、低壓蒸汽負(fù)荷在多套聯(lián)合循環(huán)機(jī)組間的優(yōu)化分配，以及尖峰負(fù)荷工況時(shí)應(yīng)急鍋爐與聯(lián)合循環(huán)機(jī)組之間的負(fù)荷協(xié)同優(yōu)化分配。所述工業(yè)蒸汽負(fù)荷的優(yōu)化分配為供熱源之間的負(fù)荷分配，所述供熱源包括聯(lián)合循環(huán)機(jī)組汽輪機(jī)抽汽、尖峰鍋爐和減溫減壓器；所述低壓蒸汽負(fù)荷(或稱暖通蒸汽負(fù)荷)的優(yōu)化分配為汽輪機(jī)補(bǔ)汽、板式換熱器以及吸收式制冷機(jī)組之間的優(yōu)化分配。
[0064]其中，所述負(fù)荷動(dòng)態(tài)優(yōu)化分配模型按以下步驟建立:
[0065]1、以分布式能源站支出費(fèi)用的相加和為目標(biāo)函數(shù)，支出費(fèi)用包括耗電費(fèi)用、耗氣費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用；
[0066]2、以滿足能源利用效率為約束條件，約束條件包括用戶用能需求的系統(tǒng)冷熱電產(chǎn)用平衡條件、機(jī)組容量限定條件和環(huán)境排放限制條件；
[0067]3、通過(guò)計(jì)算，得出滿足約束條件下的目標(biāo)函數(shù)最小時(shí)的解，從而獲得最優(yōu)的負(fù)荷動(dòng)態(tài)優(yōu)化分配結(jié)果。
[0068]五、負(fù)荷實(shí)現(xiàn)方式的優(yōu)化與調(diào)控
[0069]基于全廠經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)，根據(jù)負(fù)荷動(dòng)態(tài)優(yōu)化分配結(jié)果建立組合優(yōu)化模型，獲得的每套機(jī)組所需完成的負(fù)荷，輸出機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化命令，對(duì)單套機(jī)組內(nèi)部所有可能的供能(冷、熱、電)方式進(jìn)行組合優(yōu)化及相關(guān)參數(shù)(如抽汽閥開(kāi)度、減溫減壓閥開(kāi)度等)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，滿足負(fù)荷供給，滿足參數(shù)變化的平滑性要求。主要完成單機(jī)組內(nèi)部各調(diào)控單元之間的模式調(diào)控，主要針對(duì)汽機(jī)抽汽滿足供熱前提下的各機(jī)組單元的運(yùn)行模式優(yōu)化，優(yōu)化的目的是實(shí)現(xiàn)單機(jī)組效益最大化，確定單機(jī)組的工作模式。例如，某一工業(yè)蒸汽需求工況下，對(duì)汽輪機(jī)抽汽、減溫減壓器、應(yīng)急鍋爐等進(jìn)行優(yōu)化組合，并計(jì)算出最優(yōu)的抽汽閥開(kāi)度、減溫減壓閥開(kāi)度及應(yīng)急鍋爐負(fù)荷量等，實(shí)現(xiàn)機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；某一制冷負(fù)荷需求工況下，暖通蒸汽在換熱、補(bǔ)汽等之間的優(yōu)化組合及最佳調(diào)節(jié)等。
[0070]所述組合優(yōu)化模型按以下步驟建立:
[0071]1、以機(jī)組支出費(fèi)用的相加和為目標(biāo)函數(shù)，機(jī)組支出費(fèi)用包括機(jī)組的耗電費(fèi)用和耗氣費(fèi)用；
[0072]2、約束條件包括冷熱電負(fù)荷滿足供應(yīng)值條件、機(jī)組供能單元的容量調(diào)節(jié)上、下坡速率限定條件和工作區(qū)間限定條件；
[0073]3、通過(guò)計(jì)算，得出滿足約束條件下的目標(biāo)函數(shù)最小時(shí)的解，從而獲得最佳的組合方式。
[0074]本發(fā)明的實(shí)施例2:—種實(shí)現(xiàn)實(shí)施例1所述方法的分布式能源系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化控制系統(tǒng)，如圖2所示，包括:
[0075]信息采集模塊，用于采集環(huán)境信息和機(jī)組實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[0076]冷熱電負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，用于根據(jù)信息采集模塊采集的數(shù)據(jù)獲得分布式能源站用戶的冷、熱負(fù)荷隨季節(jié)和時(shí)刻的變化規(guī)律，再根據(jù)所述變化規(guī)律和用戶蒸汽需求計(jì)劃，建立冷熱電負(fù)荷預(yù)測(cè)模型；
[0077]負(fù)荷預(yù)測(cè)優(yōu)化模塊，用于通過(guò)引入實(shí)時(shí)校驗(yàn)因子和機(jī)組實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，在線優(yōu)化冷熱電負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，逐時(shí)預(yù)測(cè)冷、熱、電負(fù)荷的動(dòng)態(tài)需求；
[0078]負(fù)荷動(dòng)態(tài)優(yōu)化分配模塊，用于在滿足能源利用效率的前提下，以實(shí)現(xiàn)全廠經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)為目標(biāo)，根據(jù)預(yù)測(cè)的冷、熱、電負(fù)荷的動(dòng)態(tài)需求建立負(fù)荷動(dòng)態(tài)優(yōu)化分配模型，輸出負(fù)荷動(dòng)態(tài)優(yōu)化分配結(jié)果；
[0079]負(fù)荷實(shí)現(xiàn)方式優(yōu)化調(diào)控模塊，用于基于全廠經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)，根據(jù)負(fù)荷動(dòng)態(tài)優(yōu)化分配結(jié)果建立組合優(yōu)化模型，輸出機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化命令，對(duì)負(fù)荷實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行優(yōu)化及調(diào)控。
[0080]其中，所述冷熱電負(fù)荷預(yù)測(cè)模型包括:逐時(shí)天氣變化曲線計(jì)算模塊，用于以當(dāng)前時(shí)間為起點(diǎn)，收集近三年內(nèi)的天氣預(yù)報(bào)信息(包括溫度、濕度等)，利用指數(shù)平滑算法獲得逐時(shí)天氣變化曲線，然后與當(dāng)前天氣預(yù)報(bào)信息進(jìn)行對(duì)比、修正，建立氣象預(yù)測(cè)模型，對(duì)未來(lái)三天內(nèi)的天氣情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，計(jì)算未來(lái)一天的逐時(shí)天氣變化曲線；冷熱負(fù)荷逐時(shí)變化曲線