火力发电厂经济运行管理系统的设计问题 |
| 日期：2008-5-30 来源：:《世界仪表与自动化》 |
一 经济运行管理的优化和模型建立
当电厂投入运行之后,机组的主体设备,工艺结构均已确定,此时影响能源转换效率的
将是经济运行及优化管理问题.解决这一难题的工具平台就是EOMS系统.EOMS系统有
效运行的关键是实用化的数学模型问题.下面分析解决这一问题的难点和性质:(1)满负荷出
力与经济负荷出力是两个不相同的概念.定量化分析,建立主机,辅机设备的经济运行模型,
使之工作在经济运行参数上,是经济运行应解决的第一步问题.(2)大型火力发电机组是一类
工业大系统,主要目标是提高机组级的总体经济性.建立机组级经济运行的量化模型,是搞
好电厂经济运行的基础性工作.(3)不同电站运行方式不同,没有通用的机组级经济运行模型,
只有建立针对特定机组的专有模型才能收到良好的效果.(4)此类服务于特定电厂的专有数学
模型还需要经常维护.这是因为随着投运时间的增加,主机,辅机的工作状态均在变化,这
将影响设备的效率,改变机组的热交换条件,进而影响整个机组的总体经济性.(5)随着季节
的不同,环境温度,湿度均在变化,它们会影响机组总体上的热交换环境,从而影响机组的
经济运行工作点.(6)安全是最大的效益,应对主机,辅机设备,各种装置和部件,特别是重
要的易损部件,建立严格的运行状态记录,对影响它们安全运行的参数进行连续监测.从目
前的定期检修过渡到寿命预测,预测更换.
电厂经济运行的必要条件是建立准确的特定数学模型,而且这类模型必须不断维护,修
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于机组DCS系统,此类动态数据应长期保存,以便进行分析研究时使用.(3)这里的机组效
率,热能损耗知识库,基本方法应与前述相同,区别在于侧重机组总体的经济性计算;即将
单项损耗,单设备效率纳入机组总体的经济性中,求得局部损耗,局部效率与总体效率之间
的定量化关系,便于进行准确计算.正,反平衡计算法给了我们一个基础,然而细化的分析,
更为定量化的工作需要专业工作者,通过深入的研究来完成.(4)利用基础数据,动态数据和
方法库提供的方法,在经济分析师的请求下,进行综合经济性能计算.此种经济性能计算,
可以得到机组运行的经济性定量评价.这仅仅是一种计算功能,我们希望本系统的使用者,
可以设定一组或多组数据,重新进行计算,从而得到不同运行方案的比较,选出优化的方案,
得到机组级的经济运行指导意见.因此,本功能应设计为辅助决策系统,同时兼有在线性能
计算和仿真计算的功能.(5)为了计算的方便,配置一定的数学计算方法库是必要的.这种数
学方法库因使用者的习惯有所取舍.因此,基本方法库也应是可扩展,可以维护的.(6)随着
分析水平的提高,机组综合经济性能的评价方法,热损耗的计算方法,汽机,锅炉,发电机,
辅机的效率,热耗损失的计算方法同样需要进行改进,因此需要对知识库进行维护,综合经
济评价准则同样需要修订.
4. 多机组的发电负荷优化分配子系统
我们追求的根本目标是电厂总体的经济性,在满足电网总的发电负荷要求下,对多台机
组存在负荷优化分配问题.数学描述如下:
ηi=fi(Xi, Gi);XiD∈i;0≤Gi≤GR(i)
式中,Xi―第i台发电机组的工作参数矢量;Gi―工作负荷;ηi―第i台发电机组
的效率函数;Di―工作参数矢量Xi可取的集合;GR(i) ―第i台机组可能的最大发电负
荷;n台机组总的工作效率函数η,记为:η=f(η1, η2, , ∧ηn),于是全厂发电负荷分配的最优
化就是求解如下有约束的非线性规划问题:
Maxη=f(η1, η2, , ∧ηn) (1)
Xi Di∈
0≤Gi≤GR(i) (2)
G0=∑
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i1
iG
式中,G0―电网调度中心对电厂的总发电负荷要求;Gi―第i台机组发电量;GR(i)
―该机组的允许负荷最大值;Xi―该机组的工作参数矢量;Di―工作参数取值的允许
集合.求解的目标是:满足约束方程(2)的条件下,使式(1)达到最大植.这一功能的框图如
图4所示.
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6 Au1k¨AE体结构,不涉及实现方法,也未涉及硬件指标分析.
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