一种燃机机组计算实时热电利润平衡点的方法与流程

1.本发明属于热电利润计算领域，具体涉及一种燃机机组计算实时热电利润平衡点的方法。


背景技术：

2.由于燃机机组在实际运行中，较难得到机组供电与供热各自的实时成本，所以目前在大多数研究与应用中，只计算了燃机机组供电与供热的收益(不考虑成本)平衡点，计算结果是个固定值，所以未和机组在实际运行中的实时工况相关联，这样，就对管理人员在决定多发电还是多供热时，决策上就偏离了机组运营利润最大化的最终方向。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述不足，提供一种燃机机组计算实时热电利润平衡点的方法，利用燃机机组在长期运行中产生的海量历史数据，进行大数据分析，计算得到机组实时运行中的供电与供热利润平衡点。
4.为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：
5.s1，获取燃机机组的运行参数；
6.s2，将燃机机组的运行参数通过多项式函数拟合方法，得到燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系；
7.s3，通过对燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系的解析关系，得到燃机机组实时的运行热电利润平衡点。
8.s1中，燃机机组的运行参数包括机组实时天然气流量、供热负荷和供电符合。
9.s2中，燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系采用matlab进行多项式函数拟合。
10.一拖一抽凝的燃机机组气耗量的拟合曲线为：
11.f(x,y)＝46.27x+236.4y+0.07226x
2-0.1612xy-0.1159y212.其中，x为供热负荷，y为供电负荷。
13.机组热电转换比的计算方法如下：
14.根据燃机机组气耗量，得到热电转换比t，也就是增加供热量/减少发电量比值函数为：
[0015][0016]
其中，x为供热负荷，y为供电负荷。
[0017]
s3中，假设b
p
为利润平衡点，pe为供电价格，ph为供热价格，p为天然气价格，则此时供电及供热利润平衡点计算公式为：
[0018]
[0019]
其中，x为供热负荷，y为供电负荷，f(
·
)为机组实时天然气流量。
[0020]
在机组的实时运行中，如果热电转换比t》利润平衡点b
p
，则应增加供热功率，减少供电功率；如果热电转换比t《利润平衡点b
p
，则应减少供热功率，增加发电功率；当热电转换比t＝利润平衡点b
p
时，则利润已经最大化，无需调整供电供热量。
[0021]
与现有技术相比，本发明根据燃机机组的运行参数通过多项式函数拟合方法，得到燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系，再对燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系的解析关系，得到燃机机组实时的运行热电利润平衡点。本发明通过对燃机机组的实时及历史运行数据，经过大数据分析，计算得到机组实时运行中的供电与供热利润平衡点，管理人员在得到机组运行中实时的供电与供热利润平衡点后，便可以给出机组运行的最优供电功率与供热功率的决策方案，从而获取机组运行的最大经济利润，以指导机组的优化运行。
附图说明
[0022]
图1为实施例中一拖一抽凝的气耗量拟合曲线图。
具体实施方式
[0023]
下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0024]
本发明包括以下步骤：
[0025]
s1，获取燃机机组的运行参数，燃机机组的运行参数包括机组实时天然气流量、供热负荷和供电符合；
[0026]
s2，将燃机机组的运行参数通过多项式函数拟合方法，得到燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系，燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系采用matlab进行多项式函数拟合。
[0027]
一拖一抽凝的燃机机组气耗量的拟合曲线为：
[0028]
f(x,y)＝46.27x+236.4y+0.07226x
2-0.1612xy-0.1159y2[0029]
其中，x为供热负荷，y为供电负荷。
[0030]
机组热电转换比的计算方法如下：
[0031]
根据燃机机组气耗量，得到热电转换比t，也就是增加供热量/减少发电量比值函数为：
[0032][0033]
其中，x为供热负荷，y为供电负荷。
[0034]
s3，通过对燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系的解析关系，得到燃机机组实时的运行热电利润平衡点。假设b
p
为利润平衡点，pe为供电价格，ph为供热价格，p为天然气价格，则此时供电及供热利润平衡点计算公式为：
[0035][0036]
其中，x为供热负荷，y为供电负荷，f(
·
)为机组实时天然气流量。
[0037]
在机组的实时运行中，如果热电转换比t》利润平衡点b
p
，则应增加供热功率，减少
供电功率；如果热电转换比t《利润平衡点b
p
，则应减少供热功率，增加发电功率；当热电转换比t＝利润平衡点b
p
时，则利润已经最大化，无需调整供电供热量。
[0038]
实施例：
[0039]
首先获取如表1中的燃机机组运行参数，利用多项式函数拟合方法得到燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系，然后利用得到的解析关系计算机组实时的运行热电利润平衡点。
[0040]
表1工况匹配参数
[0041]
测点名变量名单位机组实时天然气流量f(x,y)m3/h供热负荷xmw供电负荷ymw
[0042]
采集燃机机组生产运行与商业运营数据，气耗量曲线采用matlab进行多项式函数拟合。参见图1，一拖一抽凝的气耗量拟合曲线为：
[0043]
f(x,y)＝46.27x+236.4y+0.07226x
2-0.1612xy-0.1159y2[0044]
计算机组热电转换比。根据气耗量曲线，可以得到热电转换比t，也就是增加供热量/减少发电量比值函数为：
[0045][0046]
考虑x＝80mw，y＝500mw时，
[0047][0048]
由于机组利润随供电、供热功率的不同而不同，所以供电供热利润平衡点需要进行实时计算。假设b
p
为利润平衡点，pe为供电价格，ph为供热价格，p为天然气价格，则此时供电及供热利润平衡点计算公式为：
[0049][0050]
此时的pe＝487元(mw
·
h)-1
，ph＝320.04元(mw
·
h)-1
，p＝2.6102元.m-3
[0051][0052]
在机组的实时运行中，如果热电转换比t》利润平衡点b
p
，此时应该增加供热功率，减少供电功率；如热电转换比t《利润平衡点b
p
，此时应该减少供热功率，增加发电功率；当热电转换比t＝利润平衡点b
p
时，说明此时利润已经最大化，无需调整供电供热量。
[0053]
本实施例中，t＝4.72》b
p
＝0.7197，此时应该增加供热功率，减少供电功率。

技术特征：
1.一种燃机机组计算实时热电利润平衡点的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，获取燃机机组的运行参数；s2，将燃机机组的运行参数通过多项式函数拟合方法，得到燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系；s3，通过对燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系的解析关系，得到燃机机组实时的运行热电利润平衡点。2.根据权利要求1所述的一种燃机机组计算实时热电利润平衡点的方法，其特征在于，s1中，燃机机组的运行参数包括机组实时天然气流量、供热负荷和供电符合。3.根据权利要求1所述的一种燃机机组计算实时热电利润平衡点的方法，其特征在于，s2中，燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系采用matlab进行多项式函数拟合。4.根据权利要求3所述的一种燃机机组计算实时热电利润平衡点的方法，其特征在于，一拖一抽凝的燃机机组气耗量的拟合曲线为：f(x,y)＝46.27x+236.4y+0.07226x
2-0.1612xy-0.1159y2其中，x为供热负荷，y为供电负荷。5.根据权利要求1所述的一种燃机机组计算实时热电利润平衡点的方法，其特征在于，机组热电转换比的计算方法如下：根据燃机机组气耗量，得到热电转换比t，也就是增加供热量/减少发电量比值函数为：其中，x为供热负荷，y为供电负荷。6.根据权利要求1所述的一种燃机机组计算实时热电利润平衡点的方法，其特征在于，s3中，假设b
p
为利润平衡点，p
e
为供电价格，p
h
为供热价格，p为天然气价格，则此时供电及供热利润平衡点计算公式为：其中，x为供热负荷，y为供电负荷，f(
·
)为机组实时天然气流量。7.根据权利要求6所述的一种燃机机组计算实时热电利润平衡点的方法，其特征在于，在机组的实时运行中，如果热电转换比t>利润平衡点b
p
，则应增加供热功率，减少供电功率；如果热电转换比t<利润平衡点b
p
，则应减少供热功率，增加发电功率；当热电转换比t＝利润平衡点b
p
时，则利润已经最大化，无需调整供电供热量。

技术总结
本发明公开了一种燃机机组计算实时热电利润平衡点的方法，本发明根据燃机机组的运行参数通过多项式函数拟合方法，得到燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系，再对燃机机组气耗量与供电功率与供热功率的函数关系的解析关系，得到燃机机组实时的运行热电利润平衡点。本发明通过对燃机机组的实时及历史运行数据，经过大数据分析，计算得到机组实时运行中的供电与供热利润平衡点，管理人员在得到机组运行中实时的供电与供热利润平衡点后，便可以给出机组运行的最优供电功率与供热功率的决策方案，从而获取机组运行的最大经济利润，以指导机组的优化运行。以指导机组的优化运行。以指导机组的优化运行。


技术研发人员：赖菲 吴涛 刘维纲 张辰龙 刘全生 王斌 徐甲佳 李渊 胡国庆
受保护的技术使用者：华能太原东山燃机热电有限责任公司
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2022/3/8