发电厂经济运行测算与控制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种发电厂经济运行测算与控制方法及系统。

背景技术

传统成本测算系统基于发电机组效率模型计算成本，存在以下不足：其一，机组效率与环境因素、设备实际情况相关，并非固定，作为成本计算准确不高，一旦机组运行情况变化或重大改造，需不断调整成本模型；其二，只能给出机组静态负荷对应成本，对负荷动态变化无法做出精准计算；其三，缺乏机组最佳运行方式测算；其四，缺乏机组不同报价策略、不同运行方式对应的经济性分析。

随着电力体制改革，广东地区已经试运行电力现货市场，传统的计划发电模式将被淘汰，在电力市场不同的报价策略，将会影响着机组的运行方式，是一个动态的模型，精准的计算机组运行成本，以及不同运行方式、不同报价策略的经济性将有利于电厂在电力市场获得先机。

发明内容

本发明提出一种发电厂经济运行测算与控制方法及系统，实现精确计算电厂发电成本及生成报价策略，其具体技术内容如下：

本发明的一种发电厂经济运行测算与控制方法，其包括

1)成本电价测算步骤

获取机组成本、机组收益以及发电量，根据公式：

成本电价＝(机组成本－机组收益)/发电量，计算获得当前成本电价；其中，机组成本包括启动成本和运行成本，机组收益包括供热收益或/和调频收益；

2)运行模式选择步骤

获得上步中的成本电价，根据公式：

时间点负荷效益＝负荷＊成本电价－负荷＊运行成本，计算获得预设时段内的各时间点负荷效益的集合，其中，时间点以小时为单位；再取时间点负荷效益的集合中效益最大值，将该效益最大值与启动成本比较；

当该效益最大值为负数，且其与启动成本之和小于零，则进入调峰模式，即在该预设时段内机组停机，其余时段连续开机；

否则进入连续模式，即机组不停机，且在预设时段内的各时间点以其对应的效益最大值的负荷点运行。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述预设时段为0时至7时。

于本发明的一个或多个实施例当中，在所述成本电价测算步骤中，成本电价的计算公式为：

成本电价＝成本系数＊(机组成本－机组收益)/发电量。

本发明的一种发电厂经济运行测算与控制系统，其包括

用于对应获取各机组的机组成本的输入接口；

用于对应获取各机组的机组收益的输入接口；

用于对应获取各机组的发电量的输入接口；以及

用于测算成本计价的计价运算逻辑；

所述计价运算逻辑分别对各机组的机组成本与机组收益进行求和，再以机组成本与机组收益之差为分子，发电量为分母，计算获得成本电价；还包括

根据成本电价计算预设时段内的各时间点负荷效益的效益计算单元，由此生成各时间点负荷效益的集合；

在各时间点负荷效益的集合中取效益最大值并与启动成本比较的处理比较单元；以及

根据处理比较单元的输出结果选择机组运行模式的模式选择单元；

其中，机组运行模式包括在该预设时段内机组停机、其余时段连续开机的调峰模式，以及机组持续开机的连接模式；且在连接模式中，预设时段内的各时间点以其对应的效益最大值的负荷点运行。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述计价运算逻辑包括

连接各机组的机组成本的输入接口的第一与逻辑；

连接各机组的机组收益的输入接口的第二与逻辑；

连接各第一与逻辑的第三与逻辑；

连接各第二与逻辑的第四与逻辑；

连接第三与逻辑和第四与逻辑的第一差值运算逻辑；

连接第一差值运算逻辑输出端和发电量数据输出端的除法运算逻辑；

由该除法运算逻辑输出机组的成本电价。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述计价运算逻辑还包括乘法运算逻辑，其输入端分别连接除法运算逻辑的输出端以及成本系统输入接口，经乘法运算逻辑输出成本电价。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述计价运算逻辑包括

连接当前机组的机组成本的输入接口的第五与逻辑；

连接当前机组的机组收益的输入接口的第六与逻辑；

连接第五与逻辑和第六与逻辑的第二差值运算逻辑，由该第二差值运算逻辑输出当前机组的利润值。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述计价运算逻辑包括连接各第二差值运算逻辑的输出端的第七与逻辑，由该第七与逻辑输出全部机组的总利润值。

本发明的有益效果是：通过本系统能收集机组运行数据，形成数据库，供后台分析，从而精准地计算发电成本，通过对比实际运行数据，误差在5％以内；并根据发电成本给出最优运行方式以及最佳报价策略；此外，本系统具有良好的推广性，只需修改少量参数，可用于其他发电厂。

附图说明

图1为本发明的发电厂经济运行测算与控制系统的原理框图。

图2为本发明的计价运算逻辑的原理图。

图3为本发明的发电厂经济运行测算与控制系统的操作显示界面视图。

具体实施方式

如下结合附图，对本申请方案作进一步描述：

本发明的发电厂经济运行测算与控制方法，其包括

1)成本电价测算步骤

获取机组成本、机组收益以及发电量，根据公式：

成本电价＝成本系数＊(机组成本－机组收益)/发电量，计算获得当前成本电价；其中，机组成本包括启动成本和运行成本，机组收益包括供热收益或/和调频收益；

2)运行模式选择步骤

获得上步中的成本电价，根据公式：

时间点负荷效益＝负荷＊成本电价－负荷＊运行成本，计算获得预设时段内的各时间点负荷效益的集合，其中，时间点以小时为单位；再取时间点负荷效益的集合中效益最大值，将该效益最大值与启动成本比较；

当该效益最大值为负数，且其与启动成本之和小于零，则进入调峰模式，即在该预设时段内机组停机，其余时段连续开机；

否则进入连续模式，即机组不停机，且在预设时段内的各时间点以其对应的效益最大值的负荷点运行。

情景描述：机组调峰运行操作会额外增加启机和停机的成本，理论上连续运行机组效率最高，但由于电网负荷在夜间【0点－7点】较低，该段电价在现货市场阶段偏低，如果运行，可能存在收益为负数，甚至比启停机成本高。

因此，所述预设时段为0时至7时，在人为给定电价和运行成本相关参数前提下，通过计算0点－7点所有时间点不同负荷的效益取最大(max【负荷＊成本电价－负荷＊运行成本】)，再对比启动成本，如果效益为负数且与启动成本之和小于0，即启动成本要小于运行效益，则最优运行方式为调峰方式，反之，最优运行方式为各时间点效益最大的负荷点。

参见附图1，本发明的发电厂经济运行测算与控制系统，其包括

用于对应获取各机组的机组成本的输入接口1；

用于对应获取各机组的机组收益的输入接口2；

用于对应获取各机组的发电量的输入接口3；以及

用于测算成本计价的计价运算逻辑4；

所述计价运算逻辑4分别对各机组的机组成本与机组收益进行求和，再以机组成本与机组收益之差为分子，发电量为分母，计算获得成本电价；还包括

根据成本电价计算预设时段内的各时间点负荷效益的效益计算单元5，由此生成各时间点负荷效益的集合；

在各时间点负荷效益的集合中取效益最大值并与启动成本比较的处理比较单元6；以及

根据处理比较单元6的输出结果选择机组运行模式的模式选择单元7；

其中，机组运行模式包括在该预设时段内机组停机、其余时段连续开机的调峰模式，以及机组持续开机的连接模式；且在连接模式中，预设时段内的各时间点以其对应的效益最大值的负荷点运行。

参见附图2，所述计价运算逻辑4包括连接各机组的机组成本的输入接口1的第一与逻辑401；连接各机组的机组收益的输入接口2的第二与逻辑402；连接各第一与逻辑401的第三与逻辑403；连接各第二与逻辑402的第四与逻辑404；连接第三与逻辑403和第四与逻辑404的第一差值运算逻辑405；连接第一差值运算逻辑405输出端和发电量数据输出端406的除法运算逻辑407；连接除法运算逻辑407的输出端以及成本系统输入接口408的乘法运算逻辑409；经乘法运算逻辑409输出成本电价。

所述计价运算逻辑4包括连接当前机组的机组成本的输入接口1的第五与逻辑(本实施例中共用第一与逻辑401)；连接当前机组的机组收益的输入接口2的第六与逻辑411；连接第一与逻辑401和第六与逻辑411的第二差值运算逻辑412，由该第二差值运算逻辑412输出当前机组的利润值。

所述计价运算逻辑4包括连接各第二差值运算逻辑412的输出端的第七与逻辑413，由该第七与逻辑413输出全部机组的总利润值。

基上述生成利润数据以及实时发电量数据，生成如附图3所示的数据看板，其中包括有发电量数据显示区和数据测算区，在所述发电量数据显示区中设有时间进度条、电量进度条、数据曲线，以及切换显示数据曲线的下拉选项，通过下拉选项选择所需查看的某一机组，则显示对应的数据曲线；也可以选择全局数据，则显示全局的数据曲线。在所述数据测算区，设有对应所述机组成本和机组收益的输入接口的输入框，在输入相应数值后显示最终对应于各机组的利润值。

上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。