本發(fā)明涉及工業(yè)供熱深度調(diào)峰優(yōu)化，具體涉及一種電極鍋爐輔助工業(yè)供熱機(jī)組深度調(diào)峰的優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)規(guī)模不斷增加，電網(wǎng)運(yùn)行特性出現(xiàn)較大變化，調(diào)峰矛盾日益突出。燃煤機(jī)組在系統(tǒng)中的定位將逐步由電量型電源向電量和電力調(diào)節(jié)型電源轉(zhuǎn)變，機(jī)組負(fù)荷率或出力系數(shù)呈下降趨勢(shì)，更多地參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。工業(yè)供熱燃煤機(jī)組通過(guò)實(shí)施靈活性供熱改造等，在保證供熱的基礎(chǔ)上，也在積極參與深度調(diào)峰。在多種靈活性工業(yè)供熱改造技術(shù)中，電極鍋爐具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、發(fā)生故障時(shí)可直接解列、對(duì)原系統(tǒng)改造小、熱電解耦能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為一種輔助供熱機(jī)組參與深度調(diào)峰的有效手段。

2、電極鍋爐輔助燃煤機(jī)組參與調(diào)峰的方式為，將用于調(diào)峰的電能轉(zhuǎn)化為熱能釋放到熱網(wǎng)。與采暖供熱不同的是，工業(yè)供熱的熱用戶需求為特定壓力、溫度下的蒸汽。電極鍋爐通過(guò)電極加熱凝結(jié)水或給水產(chǎn)生飽和蒸汽，需要加裝電加熱過(guò)熱器將飽和蒸汽進(jìn)一步加熱至過(guò)熱狀態(tài)，產(chǎn)生熱用戶所需供熱參數(shù)下的過(guò)熱蒸汽，通過(guò)熱力管道送入廠內(nèi)分汽缸后再對(duì)外供熱。

3、但是電極鍋爐輔助工業(yè)供熱燃煤機(jī)組參與深度調(diào)峰時(shí)存在一個(gè)問(wèn)題，在對(duì)外工業(yè)供汽量一定的條件下，電極鍋爐消納調(diào)峰電量產(chǎn)生供熱蒸汽，將排擠機(jī)組本體抽汽供熱量；在主蒸汽流量受到最小進(jìn)汽量限制的低負(fù)荷運(yùn)行工況，機(jī)組抽汽供熱量發(fā)生變化將影響機(jī)組發(fā)電量；在機(jī)組電負(fù)荷一定條件下，從而又將影響電極鍋爐消納調(diào)峰電量。因此，在電極鍋爐輔助工業(yè)供熱燃煤機(jī)組參與深度調(diào)峰時(shí)，無(wú)法同時(shí)滿足工業(yè)供熱需求及調(diào)峰電量消納的電極鍋爐功率調(diào)控優(yōu)化問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的在電極鍋爐輔助工業(yè)供熱燃煤機(jī)組參與深度調(diào)峰時(shí)，無(wú)法同時(shí)滿足工業(yè)供熱需求及調(diào)峰電量消納的電極鍋爐功率調(diào)控優(yōu)化問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種電極鍋爐輔助工業(yè)供熱機(jī)組深度調(diào)峰的優(yōu)化方法，能夠在優(yōu)化電極鍋爐的功率調(diào)控的同時(shí)，同時(shí)滿足工業(yè)供熱需求及調(diào)峰電量消納要求。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案。

3、第一方面，本發(fā)明提供一種電極鍋爐輔助工業(yè)供熱機(jī)組深度調(diào)峰的優(yōu)化方法，包括：

4、根據(jù)若干臺(tái)機(jī)組供熱量變化對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)輸出功率影響的量化數(shù)據(jù)，及電極鍋爐及電加熱過(guò)熱器每產(chǎn)生一噸供熱蒸汽需要消耗電量，得到機(jī)組熱電耦合特性和電極鍋爐熱電特性；

5、根據(jù)機(jī)組當(dāng)前供熱量下最低電負(fù)荷及深度調(diào)峰目標(biāo)負(fù)荷，獲取電極鍋爐輔助調(diào)峰需要消納的初始調(diào)峰電量；

6、基于電極鍋爐輔助調(diào)峰需要消納的初始調(diào)峰電量，以及機(jī)組熱電耦合特性和電極鍋爐熱電特性，優(yōu)化電極鍋爐的功率調(diào)控。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述若干臺(tái)機(jī)組供熱量變化對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)輸出功率影響的量化數(shù)據(jù)，包括：

8、在年平均供熱量下機(jī)組運(yùn)行最低電負(fù)荷的±5%、±10%或±20%額定負(fù)荷區(qū)間，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)性能試驗(yàn)測(cè)試或者仿真模擬計(jì)算，得出對(duì)外供熱量變化對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)輸出功率影響的量化數(shù)據(jù)；

9、在年平均供熱量下機(jī)組運(yùn)行最低電負(fù)荷的±5%、±10%或±20%額定負(fù)荷區(qū)間，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)性能試驗(yàn)測(cè)試或者仿真模擬計(jì)算，分別得到冬季和其他季節(jié)兩類不同熱負(fù)荷需求下白天及夜間平均供熱量變化對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)輸出功率影響的量化數(shù)據(jù)。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述根據(jù)若干臺(tái)機(jī)組供熱量變化對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)輸出功率影響的量化數(shù)據(jù)，得到工業(yè)供熱燃煤機(jī)組低負(fù)荷下熱電耦合特性數(shù)據(jù)。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電極鍋爐及電加熱過(guò)熱器每產(chǎn)生一噸供熱蒸汽需要消耗電量，包括：

12、根據(jù)電極鍋爐及電加熱過(guò)熱器功率、電極鍋爐進(jìn)水壓力和溫度、電加熱過(guò)熱器出口蒸汽壓力和溫度、電極鍋爐及電加熱過(guò)熱器熱效率，確定電極鍋爐及電加熱過(guò)熱器每產(chǎn)生一噸供熱蒸汽需要消耗電量。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述基于電極鍋爐輔助調(diào)峰需要消納的初始調(diào)峰電量，以及機(jī)組熱電耦合特性和電極鍋爐熱電特性，優(yōu)化電極鍋爐的功率調(diào)控，包括：

14、通過(guò)電極鍋爐輔助調(diào)峰需要消納的初始調(diào)峰電量p0，基于機(jī)組熱電耦合特性和電極鍋爐熱電特性，得到最終電極鍋爐和電加熱過(guò)熱器的總功率pc，基于初始調(diào)峰電量p0優(yōu)化電極鍋爐的功率調(diào)控。

15、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述最終電極鍋爐和電加熱過(guò)熱器的總功率pc，包括：

16、pc=p0+δp1+δp2+δp3+…=p0+σδpi

17、其中，pc為電極鍋爐和電加熱過(guò)熱器的總功率；p0為電極鍋爐和電加熱過(guò)熱器初始總功率；δpi為因機(jī)組本身抽汽供熱量減小將導(dǎo)致汽輪發(fā)電機(jī)輸出功率升高的功率，同時(shí)等于電極鍋爐和電加熱過(guò)熱器新增需要消納的調(diào)峰電量，其中，i=1,2,3…n，δp1=p0×kte/kte，δp2=p1×kte/kte…δpn=pn-1×kte/kte。

18、第二方面，本發(fā)明提供一種電極鍋爐輔助工業(yè)供熱機(jī)組深度調(diào)峰的優(yōu)化系統(tǒng)，包括：

19、數(shù)據(jù)獲取模塊：用于根據(jù)若干臺(tái)機(jī)組供熱量變化對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)輸出功率影響的量化數(shù)據(jù)，及電極鍋爐及電加熱過(guò)熱器每產(chǎn)生一噸供熱蒸汽需要消耗電量，得到機(jī)組熱電耦合特性和電極鍋爐熱電特性；

20、調(diào)峰電量模塊：用于根據(jù)機(jī)組當(dāng)前供熱量下最低電負(fù)荷及深度調(diào)峰目標(biāo)負(fù)荷，獲取電極鍋爐輔助調(diào)峰需要消納的初始調(diào)峰電量；

21、優(yōu)化功率模塊：用于基于電極鍋爐輔助調(diào)峰需要消納的初始調(diào)峰電量，以及機(jī)組熱電耦合特性和電極鍋爐熱電特性，優(yōu)化電極鍋爐的功率調(diào)控。

22、第三方面，本發(fā)明提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)所述一種電極鍋爐輔助工業(yè)供熱機(jī)組深度調(diào)峰的優(yōu)化方法的步驟。

23、第四方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述一種電極鍋爐輔助工業(yè)供熱機(jī)組深度調(diào)峰的優(yōu)化方法的步驟。

24、第五方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計(jì)算機(jī)指令，該計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述一種電極鍋爐輔助工業(yè)供熱機(jī)組深度調(diào)峰的優(yōu)化方法的步驟。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

26、本發(fā)明根據(jù)機(jī)組當(dāng)前供熱量下最低電負(fù)荷及深度調(diào)峰目標(biāo)負(fù)荷，通過(guò)迭代計(jì)算獲取電極鍋爐和電加熱過(guò)熱器的總功率?；跈C(jī)組熱電耦合特性和電極鍋爐熱電特性，優(yōu)化電極鍋爐和電加熱過(guò)熱器的功率調(diào)控，確保了電極鍋爐的功率調(diào)控既滿足了工業(yè)供熱的穩(wěn)定需求，又有效參與了電網(wǎng)的深度調(diào)峰。在優(yōu)化電極鍋爐功率調(diào)控方面，采用智能調(diào)控策略，根據(jù)實(shí)時(shí)供熱負(fù)荷和電網(wǎng)調(diào)峰指令，動(dòng)態(tài)調(diào)整電極鍋爐的加熱功率。通過(guò)調(diào)節(jié)電壓、電流或電阻等手段，實(shí)現(xiàn)電極鍋爐功率的精確控制，確保其在不同工況下均能高效、穩(wěn)定地運(yùn)行。最終，通過(guò)這一系列優(yōu)化措施，不僅解決了電極鍋爐在輔助工業(yè)供熱燃煤機(jī)組參與深度調(diào)峰時(shí)面臨的功率調(diào)控難題，還實(shí)現(xiàn)了工業(yè)供熱與電網(wǎng)調(diào)峰的雙重目標(biāo)。這一解決方案不僅提高了燃煤機(jī)組的運(yùn)行靈活性，還有助于促進(jìn)清潔能源的消納，推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)。