CN112348268B - 基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于火电机组最大出力评估预测领域，提供了一种基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法及系统。其中，基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法包括基于机组的实时有功功率和实时总煤量呈线性关系，构建出总煤量和机出力之间的关系模型；根据总煤量和机出力之间的关系模型以及设定历史时间段内机组总煤量最大值，估算出机组的出力上限预测值；比较机组的出力上限预测值与机组额定最大出力，选取其中的较小值作为机组实时最大出力，为电网调峰任务提供参考依据。

Description

基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法及系统
技术领域
本发明属于火电机组最大出力评估预测领域，尤其涉及一种基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
随着新能源发电发展迅速，风电光伏的发电量占比越来越高。为解决新能源消纳问题，火电机组的调峰作用日益重要。火电机组的调峰能力为电网消纳新能源提供了有利的保障，调峰作用的逐步发挥体现了火电机组在电网安全运行中的重要价值。对于电网来说，掌握火电机组最大带负荷能力是在调峰状态下保障电网运行安全的重要基础。
火电机组最大出力受机组主机和辅机运行状态的影响，当主机或辅机发生故障或运行状态不佳的情况下，机组的最大出力会出现明显下降，发明人发现，现在的电网调度辅助系统无法提前预知这些信息，会出现高估机组出力，导致机组无法完成调峰任务影响电网整体调峰的情况。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供一种基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法及系统，其能够根据历史运行数据和当前的实时运行参数，实时计算机组的最大出力，为电网调峰、机组备用提供依据。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供一种基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法，其包括：
基于机组的实时有功功率和实时总煤量呈线性关系，构建出总煤量和机出力之间的关系模型；
根据总煤量和机出力之间的关系模型以及设定历史时间段内机组总煤量最大值，估算出机组的出力上限预测值；
比较机组的出力上限预测值与机组额定最大出力，选取其中的较小值作为机组实时最大出力，为电网调峰任务提供参考依据。
本发明的第二个方面提供一种基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的系统，其包括：
关系模型构建模块，其用于基于机组的实时有功功率和实时总煤量呈线性关系，构建出总煤量和机出力之间的关系模型；
出力上限预测模块，其用于根据总煤量和机出力之间的关系模型以及设定历史时间段内机组总煤量最大值，估算出机组的出力上限预测值；
出力数值比较模块，其用于比较机组的出力上限预测值与机组额定最大出力，选取其中的较小值作为机组实时最大出力，为电网调峰任务提供参考依据。
本发明的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法中的步骤。
本发明的第四个方面提供一种计算机设备。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法中的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明基于机组的实时有功功率和实时总煤量呈线性关系，构建出了总煤量和机出力之间的关系模型，在得到关系模型后，实现了通过监测机组总煤量，动态评估修正机组最大出力的功能，解决了现在的电网调度辅助系统无法提前预知这些信息，会出现高估机组出力，导致机组无法完成调峰任务影响电网整体调峰情况的问题，实现了实时掌握机组的最大出力能力，为电网调峰及机组备用提供了参考依据。
(2)本发明通过实时滚动修正或定期修正模型函数的方法，保证了关系函数与机组状态的一致性，提高了正机组最大出力动态评估的准确性。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法流程图；
图2是本发明实施例的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
参照图1，本实施例的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法，其包括：
S101：基于机组的实时有功功率和实时总煤量呈线性关系，构建出总煤量和机出力之间的关系模型。
具体地，由当前机组的有功功率P和当前机组总煤量G，实时计算得到一个系数：
K＝P/G                    (1)
在一些实施例中，为了保证关系函数与机组状态的一致性，实时滚动修正总煤量和机出力之间的关系模型。
此处可以理解的是，在其他实施例中，为了保证关系函数与机组状态的一致性，定期修正总煤量和机出力之间的关系模型。
S102：根据总煤量和机出力之间的关系模型以及设定历史时间段内机组总煤量最大值，估算出机组的出力上限预测值。
在具体实施中，获取煤量和有功功率历史数据，并滤除异常数据点。其中，异常数据点为开机停机阶段的数据。
此处可以理解的是，在其他实施例中，异常数据点也可为其他异常的数据点。
其中，设定历史时间段的截止时间点为当前时刻。筛选出设定历史时间段内每台磨煤机的瞬时煤量的最大值，求和得到机组总煤量最大值。
例如：选择出近15天每台磨煤机的瞬时煤量的最大值Gi-max，并求和得到该机组的最大煤量Gmax。计算得到机组的出力上限预测值：
Pmax0＝K*Gmax。                      (2)
S103：比较机组的出力上限预测值与机组额定最大出力，选取其中的较小值作为机组实时最大出力，为电网调峰任务提供参考依据。
其中，比较机组的出力上限预测值为Pmax0与机组额定最大出力Pe，选取其中的较小值作为机组实时最大出力Pmax：
Pmax＝min{Pmax0，Pe}                 (3)
下面以某电厂#2机组为例说明本实施例的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法的实施过程。
以设定历史时间段为最近15天为例：
对最近15天煤量和有功功率的历史数据进行筛选，除去波动明显异常的数据点。去掉开机停机阶段的数据。
筛选出最近15天内每台磨煤机的最大瞬时煤量数据。设该机组有6台磨煤机，筛选得到的结果如1表所示。
Figure BDA0002773049400000061
如当前负荷为P为500MW，煤量G为：260t/h：
则K＝500/260＝1.92；
由式(2)可得：
Pmax0＝1.92*339.17＝651.2MW
该机组的额定最大出力Pe是670MW，由式(3)得，此时机组的预测最大出力：
Pmax＝min{651.2，670}＝651.2MW
本实施例基于机组的实时有功功率和实时总煤量呈线性关系，构建出了总煤量和机出力之间的关系模型，在得到关系模型后，实现了通过监测机组总煤量，动态评估修正机组最大出力的功能，解决了现在的电网调度辅助系统无法提前预知这些信息，会出现高估机组出力，导致机组无法完成调峰任务影响电网整体调峰情况的问题，实现了实时掌握机组的最大出力能力，为电网调峰及机组备用提供了参考依据。
实施例二
参照图2，本实施例提供了基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的系统，其包括：
关系模型构建模块，其用于基于机组的实时有功功率和实时总煤量呈线性关系，构建出总煤量和机出力之间的关系模型；
出力上限预测模块，其用于根据总煤量和机出力之间的关系模型以及设定历史时间段内机组总煤量最大值，估算出机组的出力上限预测值；
出力数值比较模块，其用于比较机组的出力上限预测值与机组额定最大出力，选取其中的较小值作为机组实时最大出力，为电网调峰任务提供参考依据。
本实施例的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的系统中的各个模块与实施例一中基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法中的各个步骤一一对应，此处不再累述。
本实施例基于机组的实时有功功率和实时总煤量呈线性关系，构建出了总煤量和机出力之间的关系模型，在得到关系模型后，实现了通过监测机组总煤量，动态评估修正机组最大出力的功能，解决了现在的电网调度辅助系统无法提前预知这些信息，会出现高估机组出力，导致机组无法完成调峰任务影响电网整体调峰情况的问题，实现了实时掌握机组的最大出力能力，为电网调峰及机组备用提供了参考依据。
实施例三
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例一所述的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法中的步骤。
本实施例基于机组的实时有功功率和实时总煤量呈线性关系，构建出了总煤量和机出力之间的关系模型，在得到关系模型后，实现了通过监测机组总煤量，动态评估修正机组最大出力的功能，解决了现在的电网调度辅助系统无法提前预知这些信息，会出现高估机组出力，导致机组无法完成调峰任务影响电网整体调峰情况的问题，实现了实时掌握机组的最大出力能力，为电网调峰及机组备用提供了参考依据。
实施例四
本实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述实施例一所述的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法中的步骤。
本实施例基于机组的实时有功功率和实时总煤量呈线性关系，构建出了总煤量和机出力之间的关系模型，在得到关系模型后，实现了通过监测机组总煤量，动态评估修正机组最大出力的功能，解决了现在的电网调度辅助系统无法提前预知这些信息，会出现高估机组出力，导致机组无法完成调峰任务影响电网整体调峰情况的问题，实现了实时掌握机组的最大出力能力，为电网调峰及机组备用提供了参考依据。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法，其特征在于，包括：
基于机组的实时有功功率和实时总煤量呈线性关系，构建出总煤量和机出力之间的关系模型；具体的由当前机组的有功功率P和当前机组总煤量G，实时计算得到一个系数：K＝P/G；定期修正总煤量和机出力之间的关系模型，以保证关系函数与机组状态的一致性；
根据总煤量和机出力之间的关系模型以及设定历史时间段内机组总煤量最大值，估算出机组的出力上限预测值；筛选出设定历史时间段内每台磨煤机的瞬时煤量的最大值，求和得到机组总煤量最大值；
比较机组的出力上限预测值与机组额定最大出力，选取其中的较小值作为机组实时最大出力，为电网调峰任务提供参考依据。
2.如权利要求1所述的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法，其特征在于，实时滚动修正总煤量和机出力之间的关系模型，以保证关系函数与机组状态的一致性。
3.如权利要求1所述的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法，其特征在于，在筛选出设定历史时间段内每台磨煤机的瞬时煤量的最大值之前，还包括：获取煤量和有功功率历史数据，并滤除异常数据点。
4.如权利要求3所述的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法，其特征在于，异常数据点为开机停机阶段的数据。
5.如权利要求1所述的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法，其特征在于，设定历史时间段的截止时间点为当前时刻。
6.一种基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的系统，其特征在于，包括：
关系模型构建模块，其用于基于机组的实时有功功率和实时总煤量呈线性关系，构建出总煤量和机出力之间的关系模型；具体的由当前机组的有功功率P和当前机组总煤量G，实时计算得到一个系数：K＝P/G；定期修正总煤量和机出力之间的关系模型，以保证关系函数与机组状态的一致性；
出力上限预测模块，其用于根据总煤量和机出力之间的关系模型以及设定历史时间段内机组总煤量最大值，估算出机组的出力上限预测值；筛选出设定历史时间段内每台磨煤机的瞬时煤量的最大值，求和得到机组总煤量最大值；
出力数值比较模块，其用于比较机组的出力上限预测值与机组额定最大出力，选取其中的较小值作为机组实时最大出力，为电网调峰任务提供参考依据。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法中的步骤。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任一项所述的基于煤量数据实时评估火电机组最大出力的方法中的步骤。
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