[发明专利]一种供热机组在线负荷的调度方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种供热机组在线负荷的调度方法和系统，主要应用于火力发电厂供热机组的负荷调度、电力与电量预测，解决供热期电网调峰问题，从而最大限度地接纳风电、核电等清洁能源，目的是降低能源消耗，减少污染物排放。

背景技术

目前，我国北方地区多采用热电联产机组提供冬季采暖供热，当供热机组容量占整个电网比例较大时，由于电力调度部门不能实施掌握各机组的在线供热状况，为保证供热可靠性，供热机组发电负荷裕度较大，从而给电网低负荷调峰带来难度。

随着风电容量的增加以及核电机组的投入运行，采暖期为保供热，不得不大量放弃风电，这与《中华人民共和国可再生能源法》等相关政策相违背，因此，基于供热机组以热定电在线监测技术，研究供热机组最小发电负荷及其在线调度方法，通过限制供热机组发电负荷，提高电网接纳清洁能源的能力。公开号CN101619850A《基于热电系统负荷在线预测的调度方法与系统》，此发明调度方法调度操作的主要对象是热电生产系统的核心设备锅炉和蒸汽发电机组，而没有针对热电机组的发电负荷对电网调峰方面的影响做出阐述。

发明内容

发明目的

为了对电网中供热机组实施公开、公平、公正的发电负荷调度，本发明提供了一种供热机组在线负荷的调度方法和系统，通过控制供热机组最小发电负荷，从而缓解采暖期电网低负荷调峰的压力。

技术方案

一种供热机组在线负荷的调度方法，调度的对象是电网中的供热汽轮发电机组，调度的参数是发电负荷，该方法步骤如下：

a、供热机组有关参数的实时在线监测与分析：数据源于电厂的DCS系统以及额外增加的监控测点，将这些参数传送至电网调度部门，主要监控热网参数和机组参数；对各电厂、各机组参数进行汇总和趋势分析，计算全厂的供热量，机组的工业供热量、采暖供热量、供电负荷，机组的热电比、机组效率指标，形成数据库；

b、根据机组的热力特性，以汽轮机变工况法建立以热定电的数学模型，结合机组的在线运行参数、实际效率对数学模型进行修正；计算机组的THA工况和TMCR工况的发电负荷区间，确定机组的可增负荷、可减负荷和开机方式建议；

c、根据实时监控的参数和计算结果，按照电网需求实施具体的调度方法，结合机组的历史数据，基于天气预报开展供热机组供热量、电力与电量的预测。

上述步骤c中电网调度部门可根据电网实时需求选择以下三种调度方法之一：

（1）采用最小负荷方式调度：当电网需要最大限度地接纳风电等清洁能源时，可对供热机组全部按照计算的最小发电负荷进行调度；

（2）快速增减负荷方式调度：当电网需要快速增加或减少负荷时，按照机组爬坡速率和降谷速率对所有供热机组的排序结果进行调度，以实现最少的调整次数或最短的调整时间；

（3）节能方式调度：当电网需要节能调度模式时，在满足供热、供电安全的前提下，按照热电负荷优化分配的方案决定机组的开机方式和发电负荷。

所述的供热机组电量预测，是基于气象部门发布的天气预报，对机组历史数据进行回归，并将气温、天气现象和风力对供热量的影响进行分配，从而实现供热量的月度预测；根据预测的供热量，按照建立的以热定电数学模型开展电力预测和电量预测，从而为调度部门开展次月调度提供依据。

一种如上所述供热机组在线负荷的调度方法所调度的系统，设置在电网主站，其特征在于：该系统由实时监控模块、数据分析模块、趋势分析模块和负荷预测模块构成；实时监控模块用于实时监控热网参数、机组参数、热效率、发电负荷、负荷调度区间、机组开机方式和全网数据汇总报表，供热量和热电比即实时监测计算结果并与设计指标对比；数据分析模块用于生成全网历史数据报表、机组报表、热网报表和电厂报表；趋势分析模块用于对指标趋势、参数趋势和调峰趋势进行对比分析；负荷预测模块用于结合设计工况基于天气预报，进行负荷预测和电力预测。

优点及效果

本发明的优点和有益效果如下：

（1）实现了供热机组供热与供电的有效监督。通过对机组供热参数、机组参数的监控，掌握供热机组热电特性，规避了以往电厂根据供热虚报而需要增加发电负荷的问题。