一種基于特性系數(shù)的單抽供熱機(jī)組熱電負(fù)荷分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種基于單抽供熱機(jī)組動(dòng)力特性方程的特性系數(shù)確定供熱機(jī)組最優(yōu) 熱電負(fù)荷的方法，可用于單抽供熱機(jī)組的熱電負(fù)荷分配，屬于動(dòng)力設(shè)備優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 合理的供熱機(jī)組的熱電負(fù)荷分配可W降低能量消耗，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的有效途 徑。傳統(tǒng)的分配方法基于線性規(guī)劃、遺傳算法等復(fù)雜的優(yōu)化算法，需要使用專口的優(yōu)化軟件 才能得到優(yōu)化結(jié)果，給現(xiàn)場應(yīng)用造成了困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的；為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于特性系數(shù)的單 抽供熱機(jī)組熱電負(fù)荷分配方法，本發(fā)明可W獲得與傳統(tǒng)線性規(guī)劃一致的供熱機(jī)組間熱電負(fù) 荷優(yōu)化分配解，同時(shí)其簡單明了，便于現(xiàn)場應(yīng)用。
[0004] 技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于特性系數(shù)的單 抽供熱機(jī)組熱電負(fù)荷分配方法，包括W下步驟：
[0005] 步驟1，根據(jù)各臺(tái)機(jī)組動(dòng)力特性方程的特性系數(shù)值和機(jī)組負(fù)荷及流量約束條件確 定初始熱負(fù)荷、初始熱電負(fù)荷；
[0006] 步驟2,分配當(dāng)前總熱負(fù)荷；將當(dāng)前滿足約束條件的機(jī)組的熱負(fù)荷初始化為步驟1 確定的初始熱負(fù)荷；依據(jù)機(jī)組動(dòng)力特性方程中進(jìn)汽多耗系數(shù)a"k由小到大的順序，依次確 定排序居前各機(jī)組熱負(fù)荷等于其最大熱負(fù)荷，而排序居末機(jī)組的熱負(fù)荷等于總熱負(fù)荷分配 的剩余量，直至總熱負(fù)荷等于各機(jī)組熱負(fù)荷的總和；
[0007] 步驟3,分配當(dāng)前總電負(fù)荷；將當(dāng)前滿足約束條件的機(jī)組的電負(fù)荷初始化為步驟 1確定的初始電負(fù)荷；依據(jù)機(jī)組動(dòng)力特性方程中汽耗率dk由小到大的順序，依次確定排序 居前各機(jī)組電負(fù)荷等于其最大電負(fù)荷，而排序居末機(jī)組的電負(fù)荷等于總電負(fù)荷分配的剩余 量，直至總電負(fù)荷等于各機(jī)組電負(fù)荷的總和；
[000引步驟4,驗(yàn)證與調(diào)整；將步驟2確定的各機(jī)組熱負(fù)荷、步驟3確定的各機(jī)組電負(fù)荷 帶入步驟1中給出的流量約束條件，判斷分配結(jié)果是否滿足最大進(jìn)汽量與最小凝汽量約束 條件；若某機(jī)組不滿足其最大進(jìn)汽量約束或者最小凝汽量約束，則根據(jù)最大進(jìn)汽量方程或 最小凝汽量方程，優(yōu)先調(diào)整電負(fù)荷，若電負(fù)荷超出該機(jī)組的可調(diào)節(jié)范圍，則根據(jù)最大進(jìn)汽量 方程或最小凝汽量方程，調(diào)整其熱負(fù)荷；進(jìn)而固定該機(jī)組的熱、電負(fù)荷W及調(diào)整待分配的總 的熱電負(fù)荷，重新對(duì)其余各機(jī)組按相同的步驟分配其待分配的熱、電負(fù)荷。
[0009] 所述步驟1中的各臺(tái)機(jī)組動(dòng)力特性方程和約束條件為：
[0010] 各臺(tái)機(jī)組動(dòng)力特性方程：
[0011] D。1=dkA+a心Dn [001 引Dki=kA-kn占。i;
[001引約束條件：
[0014] jPj+a"^ jD" D 0 i max；
[00巧]kA-kn 丄m化；
[0016] 其中，i為機(jī)組的編號(hào)，D。為機(jī)組i進(jìn)汽量，dk_i為機(jī)組i汽耗率，Pi為機(jī)組i電 負(fù)荷，為機(jī)組i進(jìn)汽多耗系數(shù)，D。i為機(jī)組i熱負(fù)荷，D為機(jī)組i凝汽量，ki為機(jī)組i 凝汽率，k。巧機(jī)組i凝汽減少系數(shù)，Dtimax為機(jī)組i最大進(jìn)汽量，D為機(jī)組i最小凝 汽量。
[0017] 步驟1中確定初始熱負(fù)荷、初始熱電負(fù)荷的方法如下：
[0018] 步驟1. 1，根據(jù)步驟1中的各機(jī)組的最小凝汽量及其對(duì)應(yīng)的凝汽率，得到最小凝汽 量對(duì)應(yīng)的電負(fù)荷P。心iji。，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于特性系數(shù)的單抽供熱機(jī)組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在于，包括以下步 驟： 步驟1，根據(jù)各臺(tái)機(jī)組動(dòng)力特性方程的特性系數(shù)值和機(jī)組負(fù)荷及流量約束條件確定初 始熱負(fù)荷、初始熱電負(fù)荷； 步驟2,分配當(dāng)前總熱負(fù)荷：將當(dāng)前滿足約束條件的機(jī)組的熱負(fù)荷初始化為步驟1確定 的初始熱負(fù)荷；依據(jù)機(jī)組動(dòng)力特性方程中進(jìn)汽多耗系數(shù)ank由小到大的順序，依次確定排 序居前各機(jī)組熱負(fù)荷等于其最大熱負(fù)荷，而排序居末機(jī)組的熱負(fù)荷等于總熱負(fù)荷分配的剩 余量，直至總熱負(fù)荷等于各機(jī)組熱負(fù)荷的總和； 步驟3,分配當(dāng)前總電負(fù)荷：將當(dāng)前滿足約束條件的機(jī)組的電負(fù)荷初始化為步驟1確定 的初始電負(fù)荷；依據(jù)機(jī)組動(dòng)力特性方程中汽耗率dk由小到大的順序，依次確定排序居前各 機(jī)組電負(fù)荷等于其最大電負(fù)荷，而排序居末機(jī)組的電負(fù)荷等于總電負(fù)荷分配的剩余量，直 至總電負(fù)荷等于各機(jī)組電負(fù)荷的總和； 步驟4,驗(yàn)證與調(diào)整：將步驟2確定的各機(jī)組熱負(fù)荷、步驟3確定的各機(jī)組電負(fù)荷帶入 步驟1中給出的流量約束條件，判斷分配結(jié)果是否滿足最大進(jìn)汽量與最小凝汽量約束條 件；若某機(jī)組不滿足其最大進(jìn)汽量約束或者最小凝汽量約束，則根據(jù)最大進(jìn)汽量方程或最 小凝汽量方程，優(yōu)先調(diào)整電負(fù)荷，若電負(fù)荷超出該機(jī)組的可調(diào)節(jié)范圍，則根據(jù)最大進(jìn)汽量方 程或最小凝汽量方程，調(diào)整其熱負(fù)荷；進(jìn)而固定該機(jī)組的熱、電負(fù)荷以及調(diào)整待分配的總的 熱電負(fù)荷，重新對(duì)其余各機(jī)組按相同的步驟分配其待分配的熱、電負(fù)荷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特性系數(shù)的單抽供熱機(jī)組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在 于：所述步驟1中的各臺(tái)機(jī)組動(dòng)力特性方程和約束條件為： 各臺(tái)機(jī)組動(dòng)力特性方程： D〇-i - d Ji iP^allk iD11 ； Dk-i = k Pi-Ii11-ρπ-i; 約束條件： dk-iPi+s^k-?〇π-D 〇」-max; kiPj kjj jDjj D J5j min; 其中，i為機(jī)組的編號(hào)，Dtl」為機(jī)組i進(jìn)汽量，d k i為機(jī)組i汽耗率，P i為機(jī)組i電負(fù)荷， ank」為機(jī)組i進(jìn)汽多耗系數(shù)，D π」為機(jī)組i熱負(fù)荷，D k」為機(jī)組i凝汽量，k ,為機(jī)組i凝汽 率，i為機(jī)組i凝汽減少系數(shù)，D Cl i max為機(jī)組i最大進(jìn)汽量，D k i min為機(jī)組i最小凝汽量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于特性系數(shù)的單抽供熱機(jī)組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在 于：步驟1中確定初始熱負(fù)荷、初始熱電負(fù)荷的方法如下： 步驟1. 1，根據(jù)步驟1中的各機(jī)組的最小凝汽量及其對(duì)應(yīng)的凝汽率，得到最小凝汽量對(duì) 應(yīng)的電負(fù)荷
步驟1. 2,根據(jù)步驟1中的約束條件，確定機(jī)組最低電負(fù)荷Pi min; 步驟1. 3,對(duì)比步驟I. 1得到的P_」min與步驟1. 2得到的P i min選取較大者作為初始 電負(fù)荷Pi_OTg; 步驟1. 4,根據(jù)步驟1中的約束條件，確定機(jī)組初始熱負(fù)荷Dn i OTg;該最低熱負(fù)荷D n i min即為機(jī)組初始熱負(fù)荷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特性系數(shù)的單抽供熱機(jī)組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在 于：所述步驟2中分配當(dāng)前總熱負(fù)荷的方法如下： 步驟2. 1，對(duì)滿足約束條件的機(jī)組：將初始熱負(fù)荷作為其機(jī)組熱負(fù)荷，即Dn」=D n i OTg, (i = 1，2，…，η且i乒S1, s2,…·，sq);其中，D10為機(jī)組i熱負(fù)荷，D π丄。rg為初始熱負(fù) 荷，η為機(jī)組臺(tái)數(shù)，q為當(dāng)前不滿足約束條件機(jī)組臺(tái)數(shù)， Sl，S2，….，s,為不滿足約束條件機(jī) 組； 步驟2. 2,依據(jù)各臺(tái)機(jī)組進(jìn)汽多耗系數(shù)由小到大的順序，確定機(jī)組分配熱負(fù)荷的順序； 步驟2. 3,依分配順序分別確定第i臺(tái)機(jī)組熱負(fù)荷： Dji-i= D π-_Σ D π-k(k 辛 i 且 k 辛 S1, S2，…·，Stl)， 如果Dn PDn」，則Dn」=D π」 其中，Dn」為機(jī)組i熱負(fù)荷，D π nOT為當(dāng)前總熱負(fù)荷，D π」為機(jī)組i熱負(fù)荷，D π」_為機(jī) 組i最高熱負(fù)荷，S1, S2，….，s,為不滿足約束條件機(jī)組。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特性系數(shù)的單抽供熱機(jī)組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在 于：所述步驟3中分配當(dāng)前總電負(fù)荷的方法如下： 步驟2. 1，對(duì)滿足約束條件的機(jī)組：將初始電負(fù)荷作為其機(jī)組電負(fù)荷，即，Pi= P iOTg，（i =1，2，一，11且1乒81，82，一.，8(1)，其中4為機(jī)組1電負(fù)荷，？ 0^為機(jī)組1初始電負(fù)荷， η為機(jī)組臺(tái)數(shù)，q為當(dāng)前不滿足約束條件機(jī)組臺(tái)數(shù)，Sl，S2，….，s,為不滿足約束條件機(jī)組； 步驟2. 2,依據(jù)各臺(tái)機(jī)組汽耗率由小到大的順序，確定機(jī)組分配電負(fù)荷的順序； 步驟2. 3,依分配順序分別確定第i機(jī)組電負(fù)荷； Pi= P Σ Pk(k 乒 i 且 k 乒 S1, S2，…·，Stl); 如果 PiWiJiax^Pi=Pi max; 其中，Pi為第i臺(tái)機(jī)組當(dāng)前電負(fù)荷，Pnrat為當(dāng)前總電負(fù)荷，Pk為除第i臺(tái)機(jī)組之外的機(jī) 組電負(fù)荷，Pi _為第i臺(tái)機(jī)組最高電負(fù)荷，s i，S2，….，s,為不滿足約束條件機(jī)組。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于特性系數(shù)的單抽供熱機(jī)組熱電負(fù)荷分配方法，其特征在 于：所述步驟4中判斷各臺(tái)機(jī)組是否滿足約束條件的方法如下： 步驟 4. 1，如果（dk」Pj+ank」_Dn」〈D?！?max)且（kjPj - 1?π-JD11-j>Dk-min)，則 w = 0,該臺(tái)機(jī)組 熱、電負(fù)荷分配結(jié)果成立；
當(dāng) Pj-adjust-max = P j-org，貝lj Pj P j-adjust-max D π-j D π - j ;將 P nQW重新賦值：P nOT= P nOT - Pj·， 將Diijmw重新賦值：D π_η"= D π_Μ￥ - Dy，將q重新賦值：q = q+w及Sq= j ;返回步驟2 ;
當(dāng) Pj-adjuSt-max〈Pj-OTg;貝 1J P j= P j，βπ」=D π-adjust-_;將 P _重新賦值：P _= P _ - Ρ』，將 新賦值：D π_Μ= D π_η"-〇π」.，將q重新賦值：q = q+w及s。= j，返回步驟2 ; 步驟 4· 3，如果（kjPj - IiltjDltjXDkjjlin)，則 w = 1， 當(dāng)（Pj-adjust-min - P j-max)，貝U Pj P j-adjust-min D π」D π-j， 將Pmw重新賦值：P nOT= P nQW -
Pj，將Diijtow重新賦值：D π，= D - Dn」，將q重新賦值：q = q+界及Sq= j，返回步驟2 ; 當(dāng)（Pj-adjust-min〉Pj-max)，貝丨」Pj= P j，0π」·= D π-adjust-min，將卩麵重新賦值：P nOT= P nOT - Pp ^ 〇11_11("重新賦值：〇11_11("=〇 11_11。￥-〇11」.，將9重新賦值叫=9+￥及8 (1=」，返回步驟2; 其中：j為當(dāng)前正在判斷是否滿足約束條件的機(jī)組，W為經(jīng)此次判斷得到不滿足約束條 件機(jī)組數(shù)目，Pj為第j臺(tái)機(jī)組當(dāng)前電負(fù)荷，D π」第j臺(tái)機(jī)組當(dāng)前熱負(fù)荷，P j adjust _為為使j 機(jī)組滿足最大進(jìn)汽量約束而調(diào)整的電負(fù)荷，Dn j adjust max為使j機(jī)組滿足最大進(jìn)汽量約束而 調(diào)整的熱負(fù)荷，為第j臺(tái)機(jī)組初始電負(fù)荷，Pmw為當(dāng)前總電負(fù)荷，D π η"為當(dāng)前總熱負(fù) 荷，q為當(dāng)前不滿足約束條件機(jī)組數(shù)目，k為不滿足約束條件的機(jī)組，P^ust min為為使j機(jī) 組滿足最小凝汽量約束而調(diào)整的電負(fù)荷，Dn j adjust min為使j機(jī)組滿足最小凝汽量約束而調(diào) 整的熱負(fù)荷。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于特性系數(shù)的單抽供熱機(jī)組熱電負(fù)荷分配方法，取用各臺(tái)機(jī)組最低熱負(fù)荷、最低電負(fù)荷，計(jì)算各臺(tái)機(jī)組初始熱負(fù)荷、初始電負(fù)荷。取用總熱負(fù)荷、總電負(fù)荷，各臺(tái)機(jī)組最高熱負(fù)荷、最高電負(fù)荷、特性系數(shù)，計(jì)算各臺(tái)機(jī)組熱負(fù)荷、電負(fù)荷分配結(jié)果，然后逐臺(tái)判斷各臺(tái)機(jī)組分配結(jié)果是否滿足約束條件，如果各臺(tái)機(jī)組均滿足，則分配結(jié)果即為最終結(jié)果。如果某機(jī)組不滿足，則通過循環(huán)調(diào)整直至各臺(tái)機(jī)組分配結(jié)果均滿足約束條件，本發(fā)明可以獲得與傳統(tǒng)線性規(guī)劃一致的供熱機(jī)組間熱電負(fù)荷優(yōu)化分配解，同時(shí)其簡單明了，便于現(xiàn)場應(yīng)用。
【IPC分類】G06F17-50, G06Q50-06
【公開號(hào)】CN104866675
【申請?zhí)枴緾N201510280038
【發(fā)明人】王培紅, 張騫, 郝勇生, 蘇志剛, 趙剛
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月27日