基于SIS平台的火电厂厂级在线负荷优化分配系统
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摘要
为适应我国电力市场新的运作模式,针对火电厂单元机组间负荷优化分配问题,开发了在线负荷优化分配系统软件。该软件系统能够有效的对电厂机组进行在线负荷优化,提高了经济效益。
建立了单元机组性能指标计算模型,并在线确定、在线修正机组煤耗特性曲线,为实现负荷优化分配提供可靠依据;负荷分配算法采用了等微增率法和线性规划法,并针对工程实际问题,进行了算法改进;详细介绍了厂级监控信息系统;基于一体化模型开发平台开发了负荷优化分配模型软件,并成功应用于工程实际,实践表明:该软件能够快速进行负荷优化分配,且通用性强。
In order to adapt the new mode of electric power market and settle the problem of optimizing unit commitment, an on-line load optimal dispatch system is developed in this paper. The results show that this system can optimize the units of electric power plant effectively and improve the economic performance.
The performance calculation model and the on-line fuel consumption curve of boiler-turbine unit are the basis for load optimal dispatch. The improved equal increment principle and the linear programming are adopted combining the engineering application. The supervisory information system are introduced in detail in this paper. The on-line load optimal dispatching system is developed base on integrated modular modeling system, and this system applies to engineering field successfully. The engineering results show that this system can optimize the load fast and has gained strong versatility
建立了单元机组性能指标计算模型,并在线确定、在线修正机组煤耗特性曲线,为实现负荷优化分配提供可靠依据;负荷分配算法采用了等微增率法和线性规划法,并针对工程实际问题,进行了算法改进;详细介绍了厂级监控信息系统;基于一体化模型开发平台开发了负荷优化分配模型软件,并成功应用于工程实际,实践表明:该软件能够快速进行负荷优化分配,且通用性强。
In order to adapt the new mode of electric power market and settle the problem of optimizing unit commitment, an on-line load optimal dispatch system is developed in this paper. The results show that this system can optimize the units of electric power plant effectively and improve the economic performance.
The performance calculation model and the on-line fuel consumption curve of boiler-turbine unit are the basis for load optimal dispatch. The improved equal increment principle and the linear programming are adopted combining the engineering application. The supervisory information system are introduced in detail in this paper. The on-line load optimal dispatching system is developed base on integrated modular modeling system, and this system applies to engineering field successfully. The engineering results show that this system can optimize the load fast and has gained strong versatility
引文
[1] 李杰.我国电力市场及其电价机制研究[J],西北电力技术,2002,(2):7-11.
[2] 于良春.中国电力工业的改革与发展[J],中国工业经济,2000,32(4):53-57.
[3] 张哓玲.电厂负荷优化分配方法及其在 SIS 中的实现:[硕士学位论文].武汉:华中科技大学,2004
[4] 史国青.火电厂机组负荷优化组合分配问题的研究:[硕士学位论文].北京:华北电力大学,2005
[5] 王治国.基于 SIS 平台的厂级负荷优化分配系统研究:[硕士学位论文].北京:华北电力大学,2006
[6] 姜松.基于 SIS 平台的火电厂厂级负荷优化分配研究:[硕士学位论文].北京:华北电力大学,2006
[7] 曹文亮,高建强,王兵树等.电厂厂级监控信息系统(SIS)的现状及发展前景[J],中国电力,2002,(9):159-163.
[8] 夏克晁.火电厂厂级监控信息系统的应用前景[J].热工自动化信息, 2000,(4):5-7.
[9] 候子良.火电厂厂级自动化系统总体功能设计思路探讨[J].热工自动化信息, 2000, (4):1-4.
[10] 许继刚.国外电厂管理控制一体化系统的最新发展[J].热工自动化信息, 2000, (4):8-12.
[11] 许继刚,郑慧莉.电厂管理控制一体化系统的最新发展[J].电力系统自动化, 2001, 25(7):59-63.
[12] 马欣欣.火电厂优化软件的应用及前景.中国电力[J],1999, 32(6):41-44.
[13] 潘云江,孙友江,李庚垠等.电力市场过渡时期日发电调度计划编制软件包. 电力系统自动化[J],2000(11):52-55.
[14] 张力,冉景煜.火电厂实时调峰负荷优化运行的研究[J],电站系统工程,1999,15(4):11-15.
[15] 王运民.应用线性规划理论分配电厂机组间的负荷[J],动力工程,2002,22(3):1812-1814.
[16] Nanda J, Hari Lakshman, Kothari M L. Economic Emission Load Dispatch with Line Flow Constrains Using A Classical Technique [J]. IEEProc-Gener. Transm. Distrib, 1994, 141(1):1-10.
[17] 王承民,郭志忠,于尔铿.电力市场中的一种基于动态规划法的经济负荷分配算法[J],电力系统自动化,2000(10):19-22.
[18] 范炜,管晓宏,何踊跃等.求解具有爬升约束机组调度问题的结构动态规划法研究[J].中国电机工程学报,2002, 22 (4): 13-19.
[19] Chang S,Chen C, Fong L,et al. Hydrothermal generation scheduling an effective differential dynamic programming[J], IEEE Trans PWRS, 1990, 5 (3):737-743.
[20] 王德意,南海鹏,刘栋等.快速动态规划法在运行机组间有功负荷分配中的应用[J],水利水电技术,2001, 32 (6) : 2830.
[21] Fung C.C,Chow W.Y.,Wong. Solving the economic dispatch problem with an integrated parallel genetic algorithm[C]. Proceedings of Power Con 2000 International Conference, vol.3, 2000, 1257-1262
[22] J. G. waight, A. Bose, G.B.sheble. Generation dispatch with reserve margin constraints using linear program[J], IEEE Tran on PAS 1981,100(1):252-258.
[23] Kennedy J,Eberhart R, Particle swarm optimization[C], Proceedings of IEEE International Conference on neural networks,1995,46(1):1942-1948.
[24] Ding C.Q,Ran J.Y.Transient Simulation and Adjustment of Optimun Parameters for 200 MW Turbine Unit and Reheat System Under Load Change[J]. Modelling,Measurement & Control,1995(1)
[25] The Continuative Method in Power System Optimization:Application to Economy Security Functions[J].IEEE Transaction on Power Apparitus System,1985,104(1)
[26] Eberhart,RC,Shi Y. Comparing inertia weight and constriction factors in particle swarm optimization[C], Proceedings of the IEEE congress on Evolutionary Computation. IEEE Press 2000,4(1):84-88.
[27] 高山,单渊达.遗传算法搜索优化及其在机组启停中的应用[J].中国电机工程学报,2001, 21(3):45-48.
[28] 蔡兴国,初壮.用遗传算法解算机组组合的研究[J].电网技术,2003, 27 (7):36-39.
[29] 温志刚,王勇,骆贵兵等.模拟退火算法在供热机组负荷优化分配中的应用研究[J].热力发电,2003, 33 (7):18-20.
[30] 周明,张国忠,毛亚林,朱斌.经济负荷分配的 Hopfield 神经网络计算[J].汽轮机技术,2004, 46(5):347-349.
[31] 郭鹏,郭俊君,韩璞.双 Hopfield 网络在求解机组负荷分配中的应用[J].华北电力大学学报,2004, 319(3):48-50.
[32] 贾俊颖,王培红,程懋华. 水和水蒸汽性质通用计算软件的算法研究[J]. 热能动力工程. 2000, 15(6):666-669.
[33] 王培红,贾俊颖,程懋华.水和水蒸汽性质的 IAPWS-IF97 计算模型[J],动力工程. 2000,20(6):988-991.
[34] 于永杰,高建强,曹文亮.IAPWS-IF97 及其基本数学模型[J],《安徽电力职工大学学报》. 2001,6(4):78-84.
[35] W. Wagner, J. R. Cooper, A. Dittmann et al. The IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam[J]. Journal of Engineering for Gas Turbine and Power. 2000, 122(1):150-182.
[36] 郑体宽.热力发电厂[M],北京:水利电力出版社,1986.
[37] 孙兴平,周震海,康松.关于凝汽式机组负荷优化分配算法的讨论[J],中国电力,2001,34(8):56-59.
[38] 李恩辰.火力发电厂锅炉计算知识[M],北京:水利电力出版社,1991,30-50.
[39] 范从振.锅炉原理[M], 北京:水利电力出版社,1986,
[40] Ding C.Q, Ran J.Y. Transient Simulation and Adjustment of Optimun Parameters for 200 MW Turbine Unit and Reheat System Under Load Change. Modelling,Measurement & Control,1995(1)
[41] 杨民助.运筹学[M],西安:西安交通大学出版社,2001.
[42] 刘舒燕.运筹学[M], 北京:人民邮电出版社,1999.
[43] 葛晓霞.电厂负荷的最优分配[J],汽轮机技术,1995,37(5):301-302(298).
[44] 沈玉华.机组负荷经济调度的研究分析[J],中国电力,1998,31(1):23-25.
[45] The Continuative Method in Power System Optimization:Application to Economy Security Functions[J]. IEEE Transaction on Power Apparitus System,1985,104(1)
[46] 曹文亮. 热力发电厂机组在线负荷优化分配系统的研究:[硕士学位论文].保定:华北电力大学,2003
[47] 陈聪,陈鸿伟, 高建强. 一体化模型开发平台在电站锅炉壁温在线监测系统中的应用[J],锅炉技术 , 2006, 37(4) : 15-19
[48] 高建强,陈聪,李永华,等. 基于 B/S 模式的锅炉金属壁温在线监测系统中国电力[J], 2005,38(12) : 68-71
[49] 许振宇. 电站热力系统模块化在线性能分析模型研究:[硕士学位论文].保定:华北电力大学,2005
[2] 于良春.中国电力工业的改革与发展[J],中国工业经济,2000,32(4):53-57.
[3] 张哓玲.电厂负荷优化分配方法及其在 SIS 中的实现:[硕士学位论文].武汉:华中科技大学,2004
[4] 史国青.火电厂机组负荷优化组合分配问题的研究:[硕士学位论文].北京:华北电力大学,2005
[5] 王治国.基于 SIS 平台的厂级负荷优化分配系统研究:[硕士学位论文].北京:华北电力大学,2006
[6] 姜松.基于 SIS 平台的火电厂厂级负荷优化分配研究:[硕士学位论文].北京:华北电力大学,2006
[7] 曹文亮,高建强,王兵树等.电厂厂级监控信息系统(SIS)的现状及发展前景[J],中国电力,2002,(9):159-163.
[8] 夏克晁.火电厂厂级监控信息系统的应用前景[J].热工自动化信息, 2000,(4):5-7.
[9] 候子良.火电厂厂级自动化系统总体功能设计思路探讨[J].热工自动化信息, 2000, (4):1-4.
[10] 许继刚.国外电厂管理控制一体化系统的最新发展[J].热工自动化信息, 2000, (4):8-12.
[11] 许继刚,郑慧莉.电厂管理控制一体化系统的最新发展[J].电力系统自动化, 2001, 25(7):59-63.
[12] 马欣欣.火电厂优化软件的应用及前景.中国电力[J],1999, 32(6):41-44.
[13] 潘云江,孙友江,李庚垠等.电力市场过渡时期日发电调度计划编制软件包. 电力系统自动化[J],2000(11):52-55.
[14] 张力,冉景煜.火电厂实时调峰负荷优化运行的研究[J],电站系统工程,1999,15(4):11-15.
[15] 王运民.应用线性规划理论分配电厂机组间的负荷[J],动力工程,2002,22(3):1812-1814.
[16] Nanda J, Hari Lakshman, Kothari M L. Economic Emission Load Dispatch with Line Flow Constrains Using A Classical Technique [J]. IEEProc-Gener. Transm. Distrib, 1994, 141(1):1-10.
[17] 王承民,郭志忠,于尔铿.电力市场中的一种基于动态规划法的经济负荷分配算法[J],电力系统自动化,2000(10):19-22.
[18] 范炜,管晓宏,何踊跃等.求解具有爬升约束机组调度问题的结构动态规划法研究[J].中国电机工程学报,2002, 22 (4): 13-19.
[19] Chang S,Chen C, Fong L,et al. Hydrothermal generation scheduling an effective differential dynamic programming[J], IEEE Trans PWRS, 1990, 5 (3):737-743.
[20] 王德意,南海鹏,刘栋等.快速动态规划法在运行机组间有功负荷分配中的应用[J],水利水电技术,2001, 32 (6) : 2830.
[21] Fung C.C,Chow W.Y.,Wong. Solving the economic dispatch problem with an integrated parallel genetic algorithm[C]. Proceedings of Power Con 2000 International Conference, vol.3, 2000, 1257-1262
[22] J. G. waight, A. Bose, G.B.sheble. Generation dispatch with reserve margin constraints using linear program[J], IEEE Tran on PAS 1981,100(1):252-258.
[23] Kennedy J,Eberhart R, Particle swarm optimization[C], Proceedings of IEEE International Conference on neural networks,1995,46(1):1942-1948.
[24] Ding C.Q,Ran J.Y.Transient Simulation and Adjustment of Optimun Parameters for 200 MW Turbine Unit and Reheat System Under Load Change[J]. Modelling,Measurement & Control,1995(1)
[25] The Continuative Method in Power System Optimization:Application to Economy Security Functions[J].IEEE Transaction on Power Apparitus System,1985,104(1)
[26] Eberhart,RC,Shi Y. Comparing inertia weight and constriction factors in particle swarm optimization[C], Proceedings of the IEEE congress on Evolutionary Computation. IEEE Press 2000,4(1):84-88.
[27] 高山,单渊达.遗传算法搜索优化及其在机组启停中的应用[J].中国电机工程学报,2001, 21(3):45-48.
[28] 蔡兴国,初壮.用遗传算法解算机组组合的研究[J].电网技术,2003, 27 (7):36-39.
[29] 温志刚,王勇,骆贵兵等.模拟退火算法在供热机组负荷优化分配中的应用研究[J].热力发电,2003, 33 (7):18-20.
[30] 周明,张国忠,毛亚林,朱斌.经济负荷分配的 Hopfield 神经网络计算[J].汽轮机技术,2004, 46(5):347-349.
[31] 郭鹏,郭俊君,韩璞.双 Hopfield 网络在求解机组负荷分配中的应用[J].华北电力大学学报,2004, 319(3):48-50.
[32] 贾俊颖,王培红,程懋华. 水和水蒸汽性质通用计算软件的算法研究[J]. 热能动力工程. 2000, 15(6):666-669.
[33] 王培红,贾俊颖,程懋华.水和水蒸汽性质的 IAPWS-IF97 计算模型[J],动力工程. 2000,20(6):988-991.
[34] 于永杰,高建强,曹文亮.IAPWS-IF97 及其基本数学模型[J],《安徽电力职工大学学报》. 2001,6(4):78-84.
[35] W. Wagner, J. R. Cooper, A. Dittmann et al. The IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam[J]. Journal of Engineering for Gas Turbine and Power. 2000, 122(1):150-182.
[36] 郑体宽.热力发电厂[M],北京:水利电力出版社,1986.
[37] 孙兴平,周震海,康松.关于凝汽式机组负荷优化分配算法的讨论[J],中国电力,2001,34(8):56-59.
[38] 李恩辰.火力发电厂锅炉计算知识[M],北京:水利电力出版社,1991,30-50.
[39] 范从振.锅炉原理[M], 北京:水利电力出版社,1986,
[40] Ding C.Q, Ran J.Y. Transient Simulation and Adjustment of Optimun Parameters for 200 MW Turbine Unit and Reheat System Under Load Change. Modelling,Measurement & Control,1995(1)
[41] 杨民助.运筹学[M],西安:西安交通大学出版社,2001.
[42] 刘舒燕.运筹学[M], 北京:人民邮电出版社,1999.
[43] 葛晓霞.电厂负荷的最优分配[J],汽轮机技术,1995,37(5):301-302(298).
[44] 沈玉华.机组负荷经济调度的研究分析[J],中国电力,1998,31(1):23-25.
[45] The Continuative Method in Power System Optimization:Application to Economy Security Functions[J]. IEEE Transaction on Power Apparitus System,1985,104(1)
[46] 曹文亮. 热力发电厂机组在线负荷优化分配系统的研究:[硕士学位论文].保定:华北电力大学,2003
[47] 陈聪,陈鸿伟, 高建强. 一体化模型开发平台在电站锅炉壁温在线监测系统中的应用[J],锅炉技术 , 2006, 37(4) : 15-19
[48] 高建强,陈聪,李永华,等. 基于 B/S 模式的锅炉金属壁温在线监测系统中国电力[J], 2005,38(12) : 68-71
[49] 许振宇. 电站热力系统模块化在线性能分析模型研究:[硕士学位论文].保定:华北电力大学,2005