基于改進遺傳算法的抽汽供熱機組熱電負荷分配優化方法技術

基于改進遺傳算法的抽汽供熱機組熱電負荷分配優化方法，屬于發電廠節能監測技術領域。本發明專利技術為了實現電廠多臺供熱機組熱電負荷分配優化，使電廠的電負荷、熱負荷在滿足用戶需求的同時能夠最優分配，并減少總能耗達到節能的目的。設置機組實際熱耗和耗差曲線，得到機組設計熱耗曲線；獲取各個機組的電負荷和抽汽量；基于改進遺傳算法求出滿足所有機組的總熱耗值最小時的各臺機組的電負荷和抽汽量值：通過改進遺傳編碼和適應度函數，遺傳算法的選擇、交叉、變異操作，使優化過程在滿足約束條件的情況下，輸出滿足所有機組的總熱耗值最小時的各臺機組的電負荷和抽汽量值最優解和相應的最小總熱耗。本方法提高了優化過程的速度和優化結果的準確性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種電廠多臺供熱機組熱電負荷分配優化方法，屬于發電廠節能監測

技術介紹
隨著經濟的發展和人民生活質量的提高，城市集中供熱系統得到迅速發展，其中熱電聯產能源轉換效率具有明顯優勢，因此，供熱抽汽機組得到了大力的發展。抽汽供熱機組向用戶提供電力和采暖用熱，電廠提供的熱力和電力的多少，受控于熱用戶和電用戶的需求，因此，電廠必須按照熱用戶和電用戶的需求調整供熱抽汽機組的熱電負荷。對于確定的熱電負荷，電廠如何根據機組的類型以及機組效率的差異，在各機組間進行熱電負荷的分配，使整個電廠的熱耗率最低，使整個電廠的經濟效益最好，是電廠生產運行中面臨的問題。這就需要對電廠供熱抽汽機組間的電負荷及熱負荷進行分配優化，確定每臺機組的電負荷和熱負荷。負荷的優化分配是指，在全廠總的調度負荷下，根據各個機組的熱力特性確定各機組應承帶的負荷，從而使全廠的煤耗量最小的一種優化調度。針對電廠的負荷優化分配，較早開展也較為成熟的是純凝機組的電負荷分配優化研究，等微增率法得到了廣泛的應用，由于抽汽供熱機組熱負荷也需參與優化分配，因此，無論是從熱耗曲線獲取、還是優化復雜性角度均較純凝機組的電負荷分配優化復雜。目前，針對抽汽供熱機組的熱、電負荷分配優化，已開展了許多研究。文獻(魏豪；宋寶峰；趙偉東；王奕；《吉林電力》，2002年第5期，《供熱汽輪機組熱電負荷優化分配系統的開發與應用》)中介紹的熱電負荷分配優化系統采用“逐點法”分配的數學模型，利用等效熱降理論對影響汽輪機組經濟性的主要參數進行偏差分析，能夠實現經濟指標計算及能損分析、參數顯示、查詢及報警和汽機模擬量系統圖顯示的功能。本文獻中的“逐點法”分配的數學模型穩定性差，計算速度較慢，無法進行連續優化。同時等效熱降法應用于供熱抽汽機組較為復雜。文獻(冉鵬，張樹芳，《汽輪機技術》，2006年第48卷第I期《基于遺傳算法的熱電廠負荷優化計算方法》)中應用遺傳算法建立熱電廠負荷優化模型的方法，解決了當問題規模擴大，變量和約束條件很多時，會很容易陷入局部最優，而使數值穩定性降低，最終導致收斂困難的問題。文獻雖然部分解決了文獻中的問題，但是遺傳算法存在當初始種群過大，計算速度較慢的問題，同時該算法沒有實現供熱機組在線實時優化功能，在實際生產中不能廣泛應用，也沒有考慮機組的實際運行條件對熱耗的影響?？梢钥闯瞿壳暗墓釞C組熱電負荷分配在線優化的解決辦法存在一些問題，因此針對這些問題需要對供熱機組熱電負荷分配在線優化問題進行進一步研究，使電廠多臺供熱機組能夠實現熱電負荷最優分配，達到節能降耗的目的。
技術實現思路
本專利技術為了實現 電廠多臺供熱機組熱電負荷分配優化，使電廠的電負荷、熱負荷在滿足用戶需求的同時能夠最優分配，并減少總能耗達到節能的目的；進而提供了一種。本專利技術為解決上述技術問題采取的技術方案是本專利技術所述的的具體過程為步驟一、設置機組實際熱耗曲線根據試驗得到每臺機組的實際熱耗曲線；所述實際熱耗曲線是指以功率P和抽汽量為Q為自變量(橫坐標)，熱耗值R為因變量(縱坐標)的一族曲線，即第I 臺機組-.R1 = f (P1, Q1)；第2 臺機組R2 = f (P2, Q2)；......第n 臺機組Rn = f (Pn, Qn)；步驟二、設置機組耗差修正曲線，確定機組耗差修正總系數e i，i為機組編號，i=1,2,…，n，n表示機組數目基于冷凝器背壓、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱壓力、再熱蒸汽溫度、給水溫度這六個因素偏離設計值時都會對熱耗產生影響，然后根據廠家提供或電廠的耗差修正曲線查得每臺機組的各個影響因素的熱耗修正系數Ali A2i A3i…A6i,Ali A2i A3i…A6i分別為每臺機組的冷凝器背壓、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱壓力、再熱蒸汽溫度、給水溫度的熱耗修正系數^ei= Ali A2i A3i…A6i ；步驟三、得到機組設計熱耗曲線根據每臺機組耗差修正總系數0 i對機組實際熱耗進行修正得到機組設計熱耗曲線(即修正后的機組實際熱耗曲線)，各臺機組的設計熱耗曲線為第I 臺機組-.R1 = 0 j f (P1, Q1)；第2 臺機組R2 = 9 2 * f (P2，Q2)；......第n 臺機組Rn = 0 n f (Pn, Qn)；步驟四、(從系統中獲取數據)獲取各個機組的抽汽量Qi (用其表征熱負荷)和電負荷Pi :先測得各個機組的抽汽量Qi和電負荷Pi,然后通過步驟三所述的機組設計熱耗曲線得到相應的熱耗Ri, i e ，得到電廠n臺機組的電負荷分別為P1J2,…，Pn，抽汽量分別為Q1, Q2,…，Qn(用其表征熱負荷)，熱耗值為R1, R2,…，Rn，n為機組數目；優化的目的是得到使所有機組的總熱耗值云最小時的P1, P2，-,Pn, QijQ2,…，Qn的分配方案，其中目標函數為 P_ 尸!X私 +尸2Xi 2+... +尸 xi pl+p2+-+pn(I)設定約束條件第一個約束條件為QZ= Q^Q2+...+Qn = const,Pz = PjP2+…+Pn = const (2)即所有所有機組的總抽汽量Qz和總電負荷Pz分別為常數；第二個約束條件為=QiG (Qifflin, Qifflax)，Pi G (Pifflin, Pifflin) (3)即每臺機組的最大最小電負荷分別為Plmin，Plmax；P2min> P2max ; ... ;Pnmin，Pnmax ;最大最小抽汽量分別為 Qlmin，Qlmax ;Q2min，Q2max ; ； Qniiiinj Qmax);步驟五、基于改進遺傳算法求出滿足所有機組的總熱耗值互最小時的各臺機組的電負荷和抽汽量值具體過程如下，I、初始種群設定用2nXm的矩陣則能表示初始種群權利要求1. 一種，其特征在于所述方法的具體過程為 步驟一、設置機組實際熱耗曲線根據試驗得到每臺機組的實際熱耗曲線；所述實際熱耗曲線是指以功率P和抽汽量為Q為自變量，熱耗值R為因變量的一族曲線，即第 I 臺機組Ri = f (Pi Q1)；第 2 臺機組R2 = f (P2, Q2)；第 n 臺機組Rn = f (Pn, Qn)； 步驟二、設置機組耗差修正曲線，確定機組耗差修正總系數Qi, i為機組編號，i =1,2,…，n，n表示機組數目基于冷凝器背壓、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱壓力、再熱蒸汽溫度、給水溫度這六個因素偏離設計值時都會對熱耗產生影響，然后根據廠家提供或電廠的耗差修正曲線查得每臺機組的各個影響因素的熱耗修正系數AliA2iA3i…A6i,Ali A2i A3i…A6i分別為每臺機組的冷凝器背壓、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱壓力、再熱蒸汽溫度、給水溫度的熱耗修正系數^ei= Ali A2i A3i…A6i ； 步驟三、得到機組設計熱耗曲線根據每臺機組耗差修正總系數0 i對機組實際熱耗進行修正得到機組設計熱耗曲線，各臺機組的設計熱耗曲線為第 I 臺機組=R1 = 0 I f (P1, Q1)；第 2 臺機組R2 = 0 2 f (P2, Q2)；第 n 臺機組Rn = 0 n f (Pn, Qn)； 步驟四、獲取各個機組的抽汽量Qi(用其表征熱負荷)和電負荷Pi:先測得各個機組的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡寶權，劉金福，劉嬌，宋崇明，張懷鵬，李飛，陳增吉，李濤，徐揚，李樹臣，張修君，左世春，于達仁，
申請(專利權)人：華電能源股份有限公司哈爾濱第三發電廠，哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：