[发明专利]联合冷却加热发电厂的热-经济学建模和优化

权利要求书

1.一种管理联合冷却加热发电（CCHP）厂的运行成本的方法，所述方法包括：

将所述发电厂的基本部件的复杂模型转换成简化模型；

执行优化，所述优化将所述简化模型用作所述优化的约束，以输出决策变量；以及

基于所输出的决策变量中的一个或多个来调整对所述发电厂的控制。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在表示所述发电厂的冷却器的所述简化模型中的一个模型中，将所述发电厂的冷却器的返回和供给水温度保持恒定。

3.如权利要求2所述的方法，其中，向所述冷却器的简化模型的转换包括：

利用冷却量以及一个或多个系数来生成代表所述冷却器的功率需求的多项式；以及

对所述多项式执行线性回归，以确定所述系数的值。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述发电厂的热能储存罐的简化模型中的一个模型是所述罐的两层模型。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述罐的简化模型包括代表所述罐的加料模式的第一约束、以及代表所述罐的排出模式的第二约束。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述第一组约束包括基于第一层的温度的所述罐的加料温度，并且所述第二组约束包括基于第二层的温度的所述罐的排出温度。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述加料和排出温度基于分别由流入和流出所述罐的质量流率所确定的时延。

8.如权利要求7所述的方法，其中，向所述罐的简化模型的转换包括：

执行受制于所述第一组约束的基于所述加料温度的全局优化；以及

执行受制于所述第二组约束的基于所述排出温度的全局优化。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述简化模型中的一个模型表示所述发电厂的燃气轮机并且是基于由所述燃气轮机产生的期望电功率的多项式。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述多项式表示所述燃气轮机的燃料消耗率、排气流率或者涡轮出口温度中的一个。

11.如权利要求1所述的方法，其中，所述简化模型中的一个模型表示被建模成集中式逆流换热器的热回收蒸汽发生器（HRSG）。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述HRSG的简化模型包括以下约束：（i）不存在从所述HRSG的进口到出口的压力降，（ii）所述HRSG内的压力下降达常数因子，以及（iii）在所述HRSG的操作范围内，饱和温度和水蒸发的比焓线性地取决于饱和压力。

13.如权利要求1所述的方法，其中，所述简化模型中的一个模型表示包括蒸汽轮机的所述发电厂的蒸汽回路，所述简化模型包括以下约束：（i）除气器和冷凝器在恒定压力下操作，（ii）离开和进入所述蒸汽回路的水的压力和温度是恒定的，（iii）驱动所述蒸汽轮机的蒸汽表现为类似于理想气体，以及（iv）所述回路中的蒸汽的质量流率与向所述蒸汽轮机提供排气的燃气轮机中的燃料质量流率成比例。

14.如权利要求1所述的方法，其中，执行所述优化包括：

使目标函数最小化，所述目标函数包括代表电网电力成本的项和代表燃料成本的项的总和；以及

在所述最小化中使用所述简化模型作为约束。

15.如权利要求14所述的方法，其中，在至少两个相继的时段内对用于所述项的数据进行采样。

16.如权利要求1所述的方法，其中，所述决策变量包括冷却水的水质量流率、冷却水总供给量、冷却水供给温度、返回流的温度、燃气轮机的运行功率水平和所购买的电量中的至少一种变量。

17.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括能够由处理器执行的指令，以实施用于管理联合冷却加热发电（CCHP）厂的运行成本的方法步骤，所述方法步骤包括以下指令：

将所述发电厂的基本部件的复杂模型转换成简化模型；

执行优化，所述优化将所述简化模型用作所述优化的约束，以输出至少一个决策变量；以及

基于所输出的决策变量中的一个或多个来调整所述发电厂的控制器。