包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统及方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110324021.5

申请日:

2011.10.23

公开号:

CN102510101A

公开日:

2012.06.20

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):H02J 3/46申请日:20111023授权公告日:20131211终止日期:20161023|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02J 3/46申请日:20111023|||公开

IPC分类号:

H02J3/46; H02J3/14; F24D19/10; H02P9/04; F01D21/00

主分类号:

H02J3/46

申请人:

西安交通大学

发明人:

龙虹毓; 吴锴; 杨玉龙

地址:

710049 陕西省西安市咸宁西路28号

优先权:

专利代理机构:

西安通大专利代理有限责任公司 61200

代理人:

徐文权

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内容摘要

本发明公开了一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统及方法,包括热电联产机组、空调器热泵、电能表、散热器、耗热计量表及采集所述电能表检测的耗电数据及耗热计量表检测的采暖耗热数据的第二远程集中控制器、通过第一~三远程集中控制器控制所述热电联产机组、空调器热泵及散热器运行的调度控制装置。本发明通过采集用户至热源的管道距离,利用该管道距离合理将原本独立运行热电联产机组进行联合调度,大大减小系统实际需要的负荷值与电力负荷预测值之间的误差,以有利于系统运行和规划,减小调度困难。

权利要求书

1: 一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统, 其特征在于 : 包括 : 用于产出电力和采暖热水的背压式热电联产机组 (A) ; 与所述背压式热电联产机组 (A) 并联的空调器热泵 (108), 所述空调器热泵 (108) 由所 述背压式热电联产机组 (A) 产生的电能驱动而产生采暖热能 ; 控制空调器热泵 (108) 的空调器热泵遥控开关 (117) ; 采集用户非采暖用电的电表 ; 与所述背压式热电联产机组 (A) 相连接的热水式采暖散热器 (110), 所述背压式热电 联产机组 (A) 生产的热水流入所述热水式采暖散热器 (110) 中产生采暖热能 ; 热水式采暖散热器热水消耗计量表 (111), 用于检测所述热水式采暖散热器 (110) 热 水消耗的数据 ; 控制热水式采暖散热器 (110) 的热水式采暖散热器流水阀门遥控开关 (116) ; 第一远程集中控制器 (1121), 采集背压式热电联产机组 (A) 的供暖出力热水流量和 发电出力电量, 并将该供暖出力热水流量和发电出力电量数据传送给综合调度控制装置 (115) ; 第二远程集中控制器 (1122), 其内存储有热水式采暖散热器 (110) 与背压式热电联产 机组 (A) 之间的距离信息, 采集所述用户非采暖用电的电表所检测的非采暖耗电数据, 采 集热水式采暖散热器热水消耗计量表 (111) 检测的热水消耗数据, 然后将上述非采暖耗电 数据及热水消耗数据以及热水式采暖散热器 (110) 与背压式热电联产机组 (A) 之间距离数 据传送给综合调度控制装置 (115) ; 综合调度控制装置 (115), 根据热水式采暖散热器 (110) 与背压式热电联产机组 (A) 之 间距离计算并生成最终调度控制背压式热电联产机组 (A) 的发电出力和热出力以及用户 不同时刻的空调热泵的耗电量和供热量的控制信号 ; 所述第一远程集中控制器 (1121) 接收到综合调度控制装置 (115) 所发出的调度控制 信号后, 以该调度控制信号控制背压式热电联产机组 (A) 的执行装置动作 ; 所述第二远程集中控制器 (1122) 接收到综合调度控制装置 (115) 所发出的调度控制 信号后, 以该调度控制信号分别驱动空调器热泵遥控开关 (117)、 热水式采暖散热器流水阀 门遥控开关 (116) 执行开关机动作。
2: 根据权利要求 1 所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统, 其特征 在于, 所述热水式采暖散热器流水阀门遥控开关 (116), 通过第二远程集中控制器 (112) 以 遥控方式与所述综合调度控制装置 (115) 耦合 ; 所述空调器热泵遥控开关 (117), 通过第二远程集中控制器以遥控方式与所述综合调 度控制装置 (115) 耦合 ; 所述背压式热电联产机组控制执行装置, 通过第一远程集中控制器以遥控方式与所述 综合调度控制装置 (115) 耦合 ; 所述背压式热电联产机组控制执行装置 (118) 根据获得的调度控制信号, 控制与其连 接的燃煤进料阀门、 锅炉蒸汽进汽阀门、 采暖蒸汽抽汽阀门及发电蒸汽流量阀门动作。
3: 根据权利要求 1 所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统, 其特征 在于, 所述综合调度控制装置 (115) 包括 : 2 接收第一远程集中控制器发送的背压式热电联产机组 (A) 的供暖出力热水流量和发 电出力电量的第一数据接收单元 (200) ; 接收第二远程集中控制器发送的用户非采暖电表检测的耗电数据、 采暖热水消耗数据 及用户管道距离信息的第二数据接收单元 (201) ; 将接收到的所述用户非采暖耗电数据和采暖热水消耗数据进行解码的数据解码器 (202) ; 对所述解码后的用户非采暖耗电数据和采暖热水消耗数据进行存储的数据存储器 (203) ; 对数据存储器内所存储的数据进行计算并生成调度控制信号的调度控制信号计算单 元 (204) ; 将所述调度控制信号进行编码的信号转换编码器 (205) ; 及 将编码后的调度控制信号分别传递给第一远程集中控制器和第二远程集中控制器的 发送单元 (206)。
4: 根据权利要求 1 所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统, 其特征 在于, 所述背压式热电联产机组的执行装置包括调度控制信号收发编码存储单元 (302)、 驱 动电路 (303) 及机械齿轮控制装置 (304), 所述调度控制信号经调度控制信号收发编码存 储单元解码后生成燃煤热电联产机组调度控制指令, 该控制指令经过驱动电路输出电力拖 动信号并触发机械齿轮控制装置, 机械齿轮控制装置再控制背压式热电联产机组的燃煤进 料阀门动作、 采暖蒸汽抽汽阀门动作及发电蒸汽流量阀门动作。
5: 根据权利要求 1 所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统, 其特 征在于, 所述综合调度控制装置 (115) 通过电力光纤 (120) 与云计算计算服务系统 (917) 连接, 并驱动云计算服务系统 (917) 计算, 以获得调度控制信号 ; 所述综合调度控制装置 (115) 通过电力光纤 (120) 接收云计算计算服务系统 (917) 计算获得的调度控制信号, 然后 经由电力电缆或无线传输方式发布该调度控制信号给第一远程集中控制器和第二远程集 中控制器。
6: 根据权利要求 1 所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统, 其特征 在于, 所述第二远程集中控制器包括依次连接的用户非采暖电表脉冲计数器、 采暖热水流 量脉冲计数器、 脉冲信号编码转换器、 计量信号放大发射器, 及相互连接的控制信号接收解 码器和控制信号遥控发射器 ; 用户非采暖电表脉冲计数器与用户非采暖电表连接, 用户非采暖电表脉冲计数器将检 测得到的耗电数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合调 度控制装置 (115) ; 采暖热水流量脉冲计数器连接热水式采暖散热器热水消耗计量表 (111), 用于检测热 水式采暖散热器热水消耗计量表 (111) 的采暖流量数据, 采暖热水流量脉冲计数器将检测 得到的采暖流量数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合 调度控制装置 (115) ; 控制信号接收解码器, 接收综合调度控制装置 (115) 发出的调度控制信息并进行解 码, 然后通过控制信号遥控发射器将控制信号发送给空调器热泵遥控开关 (117)、 热水式采 暖散热器流水阀门遥控开关 (116) 执行开关机动作。 3
7: 根据权利要求 1 所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统, 其特征 在于, 所述第二远程集中控制器 (1122) 还用于采集用户输入的热惯性时间数据, 并将该数 据传送给综合调度控制装置 (115)。
8: 根据权利要求 1 所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统的调度 方法, 其特征在于 : 包括以下步骤 : 1) 测量以下数据 : 每间隔 ΔT 周期测量一次, 其中, ΔT 为采样周期, 采样次数为 T, T为 自然数 1.1) 测量供给侧 : 第一远程集中控制器 (1121) 采集背压式热电联产机组 (A) 的发电 出力 PCHP(t) 和热出力 HCHP(t) ; 1.2) 用户侧 : 第二远程集中控制器 (1122) 采集以下数据 : (a)N 个用户的热水式采暖散热器距背压式热电联产机组 A 的管道距离 Si ; (b)N 个用户的非采暖耗电量 Pi(t) ; (c)N 个用户的热水式采暖散热器的耗热量 Hi(t) ; (d)N 个用户的空调热泵装机容量 (e)N 个用户输入的热惯性时间 Ti ; 2) 计算 : 2.1) 计算所有用户总的非采暖用电量 2.2) 根据 2.1) 中计算出的用户总的非采暖用电量 Psum(t) 利用统计分析方法计算预 根据 1.1) 采集的背压式热电联产机组 (A) 的热出力 测出一段时间的电力负荷 Pload(t) ; HCHP(t), 预测未来一段时间的背压式热电联产机组 (A) 的热出力 HCHP(t) ; 根据 1.1) 采集的 背压式热电联产机组 (A) 的发电出力 PCHP(t), 预测未来一段时间的背压式热电联产机组 (A) 的发电出力 PCHP(t) ; 2.3) 根据热水式采暖散热器 (110) 与背压式热电联产机组 (A) 之间距离 Si 将所有用 户分为 L 组, L 为自然数, 然后分别求出各组中所有用户的总采暖负荷 Hload(l) =∑ Hi(t, l) 和空调热泵容量 负荷, Hi(t, l) 为第 l 组热水式采暖散热器在 t 时刻的采暖 为第 l 组热水式采暖散热器的热泵容量, 其中用户分组方法为 : 首先计算出热 v 为热水在 水式采暖散热器 (110) 与背压式热电联产机组 (A) 之间的等效距离 管道中的流速, 然后对 取整得到 si, 接着, 将具有相同 si 的用户分为同一组, 其中, si = l, l 为 L 分组中的第 l 组 ; 2.4 根据上述测量和预测出的各参数迭代计算调节后背压式热电联产机组发电出力 pCHP(t) 和热出力 hCHP(t)、 用户不同时刻热泵耗电量 pEHP(t, l) 和供热量 hEHP(t, l)。
9: 根据权利要求 8 所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统的调度 方法, 其特征在于 : 调节后背压式热电联产机组发电出力 pCHP(t) 和热出力 hCHP(t)、 用户不 同时刻空调热泵耗电量 pEHP(t, l) 和供热量 hEHP(t, l) 的计算方法为 : 联合以下公式 (1) ~ (11) 即可得知在 Δp 最小的情况下, 调节后背压式热电联产机组发电出力 pCHP(t) 和热出力 hCHP(t) 以及用户不同时刻空调热泵耗电量 pEHP(t, l) 和供热量 hEHP(t, l) : 4 (A) 确立目标函数 其中, Δp 为调节后等效用电负荷与目标负荷的标准误差, 单位 MW ; pload(t) 为调节后等效用电负荷, 单位 MW ; Pneed(t) 为目标负荷, 单位 MW ; 电力负荷跟踪后的等效负荷定义如下 : pload(t) = Pload(t)-(pCHP(t)-PCHP(t))+pEHPs(t) (2) 其中, pload(t) 为调节后等效用电负荷, 单位 MW ; Pload(t) 为步骤 2.2) 中预测的电力负荷, 单位 MW ; pCHP(t) 为调节后热电机组 A 的发电出力, 单位 MW ; PCHP(t) 为步骤 2.2) 中预测的热电机组 A 的发电出力, 单位 MW ; pEHPs(t) 为 t 时所有用户热泵的耗电功率, 单位 MW ; (B) 确立约束方程 热负荷平衡方程 : Δh(t) = |HCHP(t)-hCHP(t)| (3) 其中, Δh(t) 表示第 t 时段热电联产机组热水供暖不足的功率, 单位 MW ; HCHP(t) 为预测的热电联产机组供暖热出力, 单位 MW ; hCHP(t) 为调节后热电机组供暖热出力, 单位 MW ; hEHP(t+l, l) 为 t+l 时刻第 l 组用户热泵的供暖功率之和, 单位 MW ; 背压式热电联产机组约束 : 发电出力下限 : 发电出力上限 : 发电出力限制 : 热电联产热电比约束 : hCHP(t) = RDB·pCHP(t) ; (8) 上述公式 (5) ~ (9) 中, PCHP 为背压式热电联产机组额定发电出力 ; 为调节后背 压式热电联产机组最小发电出力 ; pCHP(t) 为调节后背压式热电联产机组发电出力 ; 为调节后背压式热电联产机组最大发电出力 ; RDB 为背压式热电联产机组热电比 ; ηCHP(t) 为背压式热电联产机组效率, fCHP(t) 为调节后背压式热电联产机组的功率能耗, 单位 MW ; 用户侧热泵约束 : 热电比约束 : hEHP(t, l) = COPEHP·pEHP(t, l) (10) 5 热泵出力上限 : 0 ≤ pEHP(t, l) ≤ min(PEHP(l), Hload(l)/COPEHP) (11) 其中, hEHP(t, l) 为 t 时刻第 l 组用户热泵的供暖功率之和, 单位 MW ; COPEHP 为热泵性能系数 ; pEHP(t, l) 为 t 时刻第 l 组用户热泵的耗电功率之和, 单位 MW ; 所有用户组的空调热泵耗电量 :

说明书


包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统及方法

    技术领域 本发明涉及城市综合能源供应系统, 尤其涉及一种包括背压式热电联产机组的热 电联合调度系统及方法。
     背景技术 电力负荷预测是电力系统规划的重要组成部分, 也是电力系统经济运行的基础, 其对电力系统规划和运行都极其重要。
     电力负荷预测包括两方面的含义, 即用以指安装在国家机关、 企业、 居民等用户处 的各种用电设备, 也可用以描述上述用电设备所消耗的电力电量的数值。
     电力负荷预测是以电力负荷为对象进行的一系列预测工作。从预测对象来看, 电 力负荷预测包括对未来电力需求量 ( 功率 ) 的预测和对未来用电量 ( 能量 ) 的预测以及对 负荷曲线的预测。其主要工作是预测未来电力负荷的时间分布和空间分布, 为电力系统规 划和运行提供可靠的决策依据。
     但电力负荷预测值与系统实际需要的负荷值存在一定的误差, 减小这个误差有利 于系统运行和规划, 减小调度困难。
     发明内容 本发明所要解决的技术问题是一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系 统及方法, 通过本发明调度系统及其调度方法, 可以大大减小系统实际需要的负荷值与电 力负荷预测值之间的误差, 以有利于系统运行和规划, 减小调度困难。
     为了实现上述目的, 本发明采用如下技术方案 :
     一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统, 包括 : 用于产出电力和采暖 热水的背压式热电联产机组 ; 与所述背压式热电联产机组并联的空调器热泵, 所述空调器 热泵由所述背压式热电联产机组产生的电能驱动而产生采暖热能 ; 控制空调器热泵的空调 器热泵遥控开关 ; 采集用户非采暖用电的电表 ; 与所述背压式热电联产机组相连接的热水 式采暖散热器, 所述背压式热电联产机组生产的热水流入所述热水式采暖散热器中产生采 暖热能 ; 热水式采暖散热器热水消耗计量表, 用于检测所述热水式采暖散热器热水消耗的 数据 ; 控制热水式采暖散热器的热水式采暖散热器流水阀门遥控开关 ; 第一远程集中控制 器, 采集背压式热电联产机组的供暖出力热水流量和发电出力电量, 并将该供暖出力热水 流量和发电出力电量数据传送给综合调度控制装置 ; 第二远程集中控制器, 其内存储有热 水式采暖散热器与背压式热电联产机组之间的距离信息, 采集所述用户非采暖用电的电表 所检测的非采暖耗电数据, 采集热水式采暖散热器热水消耗计量表检测的热水消耗数据, 然后上述非采暖耗电数据及热水消耗数据以及热水式采暖散热器与背压式热电联产机组 之间距离数据传送给综合调度控制装置 ; 综合调度控制装置, 根据热水式采暖散热器与背 压式热电联产机组之间距离计算并生成最终调度控制背压式热电联产机组的发电出力和 热出力以及用户不同时刻的空调热泵的耗电量和供热量的控制信号 ; 所述第一远程集中控
     制器接收到综合调度控制装置所发出的调度控制信号后, 以该调度控制信号控制背压式热 电联产机组的控制执行装置动作 ; 所述第二远程集中控制器接收到综合调度控制装置所发 出的调度控制信号后, 以该调度控制信号分别驱动空调器热泵遥控开关、 热水式采暖散热 器流水阀门遥控开关执行开关机动作。
     所述热水式采暖散热器流水阀门遥控开关, 通过第二远程集中控制器以遥控方式 与所述综合调度控制装置耦合 ; 所述空调器热泵遥控开关, 通过第二远程集中控制器以遥 控方式与所述综合调度控制装置耦合 ; 所述背压式热电联产机组控制执行装置, 通过第一 远程集中控制器以遥控方式与所述综合调度控制装置耦合 ; 所述背压式热电联产机组控制 执行装置根据获得的调度控制信号, 控制与其连接的燃煤进料阀门、 锅炉蒸汽进汽阀门、 采 暖蒸汽抽汽阀门及发电蒸汽流量阀门动作 ;
     所述综合调度控制装置包括 : 接收第一远程集中控制器发送的背压式热电联产机 组的供暖出力热水流量和发电出力电量的第一数据接收单元 ; 接收第二远程集中控制器发 送的用户非采暖电表检测的耗电数据、 采暖热水消耗数据及用户管道距离信息的第二数据 接收单元 ; 将接收到的所述用户非采暖耗电数据和采暖热水消耗数据进行解码的数据解码 器; 对所述解码后的用户非采暖耗电数据和采暖热水消耗数据进行存储的数据存储器 ; 对 数据存储器内所存储的数据进行计算并生成调度控制信号的调度控制信号计算单元 ; 将所 述调度控制信号进行编码的信号转换编码器 ; 及将编码后的调度控制信号分别传递给第一 远程集中控制器和第二远程集中控制器的发送单元 ; 所述背压式热电联产机组控制执行装置包括调度控制信号收发编码存储单元、 驱 动电路及机械齿轮控制装置, 所述调度控制信号经调度控制信号收发编码存储单元解码后 生成燃煤热电联产机组调度控制指令, 该控制指令经过驱动电路输出电力拖动信号并触发 机械齿轮控制装置, 机械齿轮控制装置再控制燃煤热电联产机组的燃煤进料阀门动作、 采 暖蒸汽抽汽阀门动作及发电蒸汽流量阀门动作 ;
     所述综合调度控制装置通过电力光纤与云计算计算服务系统连接, 并驱动云计算 服务系统计算, 以获得调度控制信号 ; 所述综合调度控制装置通过电力光纤接收云计算计 算服务系统计算获得的调度控制信号, 然后经由电力电缆或无线传输方式发布该调度控制 信号给第一远程集中控制器和第二远程集中控制器 ;
     所述第二远程集中控制器包括依次连接的用户非采暖电表脉冲计数器、 采暖热水 流量脉冲计数器、 脉冲信号编码转换器、 计量信号放大发射器, 及相互连接的控制信号接收 解码器和控制信号遥控发射器 ; 用户非采暖电表脉冲计数器与用户非采暖电表连接, 用户 非采暖电表脉冲计数器将检测得到的耗电数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大 发射器处理后传送至综合调度控制装置 ; 采暖热水流量脉冲计数器连接热水式采暖散热器 热水消耗计量表, 用于检测热水式采暖散热器热水消耗计量表的采暖流量数据, 采暖热水 流量脉冲计数器将检测得到的采暖流量数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发 射器处理后传送至综合调度控制装置 ; 控制信号接收解码器, 接收综合调度控制装置发出 的调度控制信息并进行解码, 然后通过控制信号遥控发射器将控制信号发送给空调器热泵 遥控开关、 热水式采暖散热器流水阀门遥控开关执行开关机动作 ;
     所述第二远程集中控制器还用于采集用户输入的热惯性时间数据, 并将该数据传 送给综合调度控制装置 ;
     一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统的调度方法, 包括以下步骤 :
     1) 测量以下数据 : 每间隔 ΔT 周期测量一次, 其中, ΔT 为采样周期, 采样次数为 T, T 为自然数
     1.1) 测量供给侧 : 采集背压式热电联产机组 (A) 的发电出力 PCHP(t) 和热出力 HCHP(t) ;
     1.2) 用户侧 :
     (a)N 个用户的热水式采暖散热器距背压式热电联产机组 A 的管道距离 Si ;
     (b)N 个用户的非采暖耗电量 Pi(t) ;
     (c)N 个用户的热水式采暖散热器的耗热量 Hi(t) ;
     (d)N 个用户的空调热泵装机容量 (e)N 个用户输入的热惯性时间 Ti ; 2) 计算 : 2.1) 计算所有用户总的非采暖用电量2.2) 根据 2.1) 中计算出的用户总的用电量 Psum(t) 利用统计分析方法计算预测出 一段时间的电力负荷 Pload(t) ; 根据 1.1) 采集的背压式热电联产机组 (A) 的热出力 HCHP(t), 预测未来一段时间的背压式热电联产机组 (A) 的热出力 HCHP(t) ; 根据 1.1) 采集的背压式热 电联产机组 (A) 的发电出力 PCHP(t), 预测未来一段时间的背压式热电联产机组 (A) 的发电 出力 PCHP(t) ;
     2.3) 根据热水式采暖散热器 (110) 与背压式热电联产机组 (A) 之间距离 Si 将所有 用户分为 L 组, L 为自然数, 然后分别求出各组中所有用户的总采暖负荷 Hload(l) =∑ Hi(t, l) 和空调热泵容量 暖负荷, Hi(t, l) 为第 l 组热水式采暖散热器在 t 时刻的采 为第 l 组热水式采暖散热器的热泵容量, 其中用户分组方法为 : 首先计算出 v 为热水在管道中热水式采暖散热器与背压式热电联产机组之间的等效距离的流速, 然后对 取整得到 si, 接着, 将具有相同 si 的用户分为同一组, 其中, si = l, l为L 分组中的第 l 组 ;
     2.4 根据上述计算和预测出的各参数迭代计算调节后背压式热电联产机组发电出 力 pCHP(t) 和热出力 hCHP(t)、 用户不同时刻热泵耗电量 pEHP(t, l) 和供热量 hEHP(t, l)。
     所述调节后背压式热电联产机组发电出力 pCHP(t) 和热出力 hCHP(t)、 用户不同时刻 空调热泵耗电量 pEHP(t, l) 和供热量 hEHP(t, l) 的计算方法为 : 联合以下公式 (1) ~ (11) 即 可得知在 Δp 最小的情况下, 调节后背压式热电联产机组发电出力 pCHP(t) 和热出力 hCHP(t) 以及用户不同时刻空调热泵耗电量 pEHP(t, l) 和供热量 hEHP(t, l) :
     (A) 确立目标函数
     其中, ΔP 为调节后等效用电负荷与目标负荷的标准差值 ;pload(t) 为调节后等效用电负荷, 单位 MW ; Pneed(t) 为目标负荷, 单位 MW ; 电力负荷跟踪后的等效负荷定义如下 : pload(t) = P1oad(t)-(pCHP(t)-PCHP(t))+pEHPs(t) (2) 其中, pload(t) 为调节后等效用电负荷, 单位 MW ; Pload(t) 为步骤 2.2) 中预测的电力负荷, 单位 MW ; pCHP(t) 为调节后热电机组 A 的发电出力, 单位 MW ; PCHP(t) 为步骤 2.2) 中预测的始热电机组 A 的发电出力, 单位 MW ; pEHPs(t) 为 t 时所有用户热泵的耗电功率, 单位 MW ; (B) 确立约束方程 热负荷平衡方程 : Δh(t) = |HCHP(t)-hCHP(t)| (3)其中, Δh(t) 表示第 t 时段背压式热电联产机组热水供暖不足的功率, 单位 MW ; HCHP 为预测的背压式热电联产机组供暖热出力, 单位 MW ; hCHP(t) 为调节后背压式热电联产机组供暖热出力, 单位 MW ; hEHP(t+l, l) 为 t+l 时刻第 l 组用户热泵的供暖功率之和, 单位 MW ; 背压式热电联产机组约束 : 发电出力下限 : 发电出力上限 : 发电出力限制 : 热电联产热电比约束 : hCHP(t) = RDB·pCHP(t) ; (8)上述公式 (5) ~ (9) 中, PCHP 为背压式热电联产机组额定发电出力 ;为调节后背压式热电联产机组最小发电出力 ; pCHP(t) 为调节后背压式热电联产机组发电出力 ; 为调节后背压式热电联产机组最大发电出力 ; RDB 为背压式热电联产机组热电比 ηCHP(t) 为背压式热电联产机组效率, fCHP(t) 为调节后背压式热电联产机组的功率能耗, 单 位 MW ;
     用户侧热泵约束 :
     热电比约束 : hEHP(t, l) = COPEHP·pEHP(t, l) (10)
     热泵出力上限 : 0 ≤ pEHP(t, l) ≤ min(PRHP(l), Hload(l)/COPEHP) (11)
     其中, hEHP(t, l) 为 t 时刻第 l 组用户热泵的供暖功率之和, 单位 MW ;
     COPEHP 为热泵性能系数 ;pEHP(t, l) 为 t 时刻第 l 组用户热泵的耗电功率之和, 单位 MW ; 所有用户组的空调 热泵耗电量 :
     相对于现有技术, 本发明的有益效果在于 : 本发明利用用户至热源的管道距离, 根据终端用户的负荷能耗的需求调节热电联产机组的燃料消耗量、 发电出力和采暖供热出 力、 终端用户的空调热泵采暖的电力消耗量、 及终端用户的散热器的采暖供热量, 从而大大 减小系统实际需要的负荷值与电力负荷预测值之间的误差, 以有利于系统运行和规划, 减 小调度困难。
     附图说明
     图 1 为本发明热电联合调度系统的结构框图 ;
     图 2 为本发明第二远程集中控制器的结构框图 ;
     图 3 为本发明背压式热电联产机组控制执行装置的结构框图 ;
     图 4 为本发明综合调度控制装置的结构框图 ;
     图 5 为本发明综合调度控制装置与云计算服务系统的连接图 ; 图 6 为经本发明调度系统及调度方法调节后等效用电负荷与目标负荷的曲线图。具体实施方式
     下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
     请参照图 1 所示, 本发明的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统包 括:
     用于产出电力和采暖热水的背压式热电联产机组 A ;
     通过电力电缆 113 与所述背压式热电联产机组 A 并联的空调器热泵 108, 所述空调 器热泵 108 由所述背压式热电联产机组 A 产生的电能驱动而产生采暖热能 ;
     用户非采暖用电表, 用于检测用户的非采暖耗电数据 ;
     控制空调器热泵 108 的空调器热泵遥控开关 117 ;
     通过供热管道 114 与所述背压式热电联产机组 A 相连接的热水式采暖散热器 110, 所述背压式热电联产机组 A 生产的热水流入所述热水式采暖散热器 110 中产生采暖热能 ; 热水式采暖散热器热水消耗计量表 111, 用于检测所述热水式采暖散热器 110 热 水消耗的数据 ;
     控制热水式采暖散热器 110 的热水式采暖散热器流水阀门遥控开关 116 ;
     第一远程集中控制器 1121, 采集背压式热电联产机组 A 的燃料投入量, 蒸汽进气 量, 供暖出力热水流量和发电出力电量, 并将采集的背压式热电联产机组 A 的燃料投入量, 蒸汽进气量, 供暖出力热水流量, 发电出力电量, 传送给综合调度控制装置 115 ;
     第二远程集中控制器 1122, 存储有热水式采暖散热器与背压式热电联产机组 A 之 间的距离信息, 采集用户非采暖耗电数据, 再将该用户非采暖耗电数据以及热水式采暖散 热器与背压式热电联产机组 A 之间的距离信息传送给综合调度控制装置 115 ; 采集热水式 采暖散热器热水消耗计量表 111 检测的热水消耗数据, 再将该采集的热水式采暖散热器热
     水消耗计量表 111 检测的热水消耗数据传送给综合调度控制装置 115 ;
     综合调度控制装置 115, 根据热水式采暖散热器 110 与背压式热电联产机组 A 之间 距离, 计算并生成最终调度控制背压式热电联产机组 A 的发电出力和热出力以及用户不同 时刻的空调热泵的耗电量和供热量的控制信号 ;
     第一远程集中控制器接收到综合调度控制装置 115 所发出的调度控制信号后, 以 该调度控制信号控制背压式热电联产机组 A 的执行装置动作 ;
     第二远程集中控制器到接收综合调度控制装置 115 所发出的调度控制信号后, 以 该调度控制信号分别驱动空调器热泵遥控开关 117、 热水式采暖散热器流水阀门遥控开关 116 执行开关机动作 ;
     终端用户处的空调器热泵 108 在背压式热电联产机组 A 产生的电能的驱动下可为 使用空调器热泵 108 的终端用户提供采暖供热。背压式热电联产机组 A 生产的采暖用热水 通过供热管道 114 传送给终端用户的散热器 110 提供采暖供热。背压式热电联产机组 AA 设有输入蒸汽量的阀门①、 采暖供热出力抽汽量阀门②及发电蒸汽量阀门③。所述终端用 户处的空调器热泵 108 通过输电线路 113 与背压式热电联产机组 A 并联, 由所述背压式热 电联产机组 A 产生的电能驱动空调器热泵 108 产生采暖热能, 进而为空调用户提供采暖供 热。所述空调器热泵 108 还包括空调器热泵开关⑤。 请参照图 1, 所述空调器热泵遥控开关 117 连接空调器热泵 108, 用于控制空调器 热泵 108 的开关。所述散热器 110 通过供热管道 114 与所述背压式热电联产机组 A 相连 接, 并由所述背压式热电联产机组 A 产出的热水流入所述散热器 110 中产生采暖热能。所 述热水消耗计量表 111 与所述散热器 110 相耦合, 用于检测所述散热器 110 的采暖耗热数 据。所述散热器 110 设有开关阀门⑥。第二远程集中控制器 112 采集用户的非采暖耗电数 据再将用户的非采暖耗电数据传送给综合调度控制装置 115 ; 采集热水式采暖散热器热水 消耗计量表 111 检测的热水消耗数据, 然后再将该热水消耗数据传送给综合调度控制装置 115。
     请参照图 2 所示, 第二远程集中控制器 1122 包括依次连接的用户非采暖电表脉冲 计数器、 采暖热水流量脉冲计数器、 脉冲信号编码转换器、 计量信号放大发射器, 及相互连 接的控制信号接收解码器和控制信号遥控发射器 ; 用户非采暖电表脉冲计数器用于检测用 户非采暖的耗电数据, 用户非采暖电表脉冲计数器检测得到的耗电数据经过脉冲信号编码 转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合调度控制装置 115 ; 采暖热水流量脉冲计 数器连接热水式采暖散热器热水消耗计量表 111, 用于检测热水式采暖散热器热水消耗计 量表 111 的采暖流量数据和热水式采暖散热器与背压式热电联产机组 A 之间的距离信息, 采暖热水流量脉冲计数器检测得到的采暖流量数据和距离信息经过脉冲信号编码转换器 及计量信号放大发射器处理后传送至综合调度控制装置 115 ; 控制信号接收解码器, 接收 综合调度控制装置 115 发出的调度控制信息并进行解码, 然后通过控制信号遥控发射器将 控制信号发送给空调器热泵遥控开关 117、 热水式采暖散热器流水阀门遥控开关 116 执行 开关机动作。
     第一远程集中控制器 1121, 采集背压式热电联产机组 A 的燃料投入量, 蒸汽进气 量, 供暖出力热水流量和发电出力电量, 并将采集的背压式热电联产机组 A 的燃料投入量, 蒸汽进气量, 供暖出力热水流量, 发电出力电量, 传送给综合调度控制装置 115。
     请参照图 3 所示, 背压式热电联产机组 A 控制执行装置包括调度控制信号收发编 码存储器 302、 驱动电路 303 及机械齿轮控制装置 304, 所述调度控制信号经调度控制信号 收发编码存储器 302 解码以后生成燃煤热电联产机组调度控制指令, 经过驱动电路 303 输 出的电力拖动信号触发机械齿轮控制装置 304, 机械齿轮控制装置 304 再控制背压式热电 联产机组 A 的输入蒸汽量阀门①动作、 采暖供热出力抽汽量阀门②动作及发电蒸汽量阀门 ③动作。从而控制背压式热电联产机组 A 的燃料输入、 采暖用途抽汽流量及发电用途蒸汽 流量。
     请参照图 4, 综合调度控制装置 115 包括 :
     接收第一远程集中控制器发送的背压式热电联产机组 (A) 的供暖出力热水流量 和发电出力电量的第一数据接收单元 200 ;
     接收第二远程集中控制器发送的用户非采暖电表检测的耗电数据、 采暖热水消耗 数据及用户管道距离信息的第二数据接收单元 201 ;
     将接收到的所述用户非采暖耗电数据和采暖热水消耗数据进行解码的数据解码 器 202 ;
     对所述解码后的用户非采暖耗电数据和采暖热水消耗数据进行存储的数据存储 器; 对数据存储器内所存储的数据进行计算并生成调度控制信号的调度控制信号计 算单元 204 ;
     将所述调度控制信号进行编码的信号转换编码器 205 ; 及
     将编码后的调度控制信号分别传递给第一远程集中控制器和第二远程集中控制 器的发送单元 206。
     请参照图 5, 综合调度控制装置 115 通过电力光纤 120 与云计算服务系统 917 连 接, 并驱动云计算服务系统 917 计算, 以获得调度控制信号 ; 综合调度控制装置 115 通过电 力光纤 120 接收云计算服务系统 917 计算获得的调度控制信号, 然后经由电力电缆或无线 传输方式发布该调度控制信号给第一远程集中控制器 1121、 第二远程集中控制器 1122。
     本发明包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统的调度方法包括以下步 骤:
     1) 测量——每间隔 ΔT 周期测量一次, 其中, ΔT 为采样周期, 采样次数为 T, T为 自然数
     (1.1) 测量供给侧 :
     测量背压式热电联产机组 A 的发电出力 PCHP(t) 和热出力 HCHP(t) ;
     (1.2) 测量用户侧 : (i = 0 ~ N, N 为用户个数 )
     1.2.1)N 个用户的热水式采暖散热器距背压式热电联产机组 A 的管道距离 Si ;
     1.2.2)N 个用户的非采暖耗电量 Pi(t) ;
     1.2.3)N 个用户的热水式采暖散热器的耗热量 Hi(t) ;
     1.2.4)N 个用户的空调热泵装机容量 1.2.5)N 个用户输入的热惯性时间 Ti 2) 计算 :2.1) 计算所有用户总的非采暖用电量2.2) 根 据 2.1) 中 计 算 出 的 用 户 总 的 非 采 暖 用 电 量 Psum(t), 利用已知 SPSS(Statistical Product and Service Solutions) 统计分析方法, 预测出未来一段时 间的电力负荷 Pload(t) ; 根据 1.1) 采集的背压式热电联产机组 A 的热出力 HCHP(t), 预测未来 一段时间的背压式热电联产机组 A 的热出力 HCHP(t) ; 根据 1.1) 采集的背压式热电联产机组 (A) 的发电出力 PCHP(t), 预测未来一段时间的背压式热电联产机组 (A) 的发电出力 PCHP(t) ;
     2.3) 用户分组 : 计算每个用户到热源的等效距离并做取整运算得将相同的 的用户分为同一组, si = l, 总计为 L 组 (L 为自然数 ; v 为热水在管道中 的流速 ) ;
     2.4) 对 2.3) 中分得的 L 个组, 分别求出各组所有用户的总采暖负荷 Hload(l) 和热 泵容量 PEHP(l)
     Hi(t, l) 为第 l 组用户 i 在 t 时刻的采暖负荷 为第 l 组用户 i 的热泵容量 3) 控制计算 将 1) 中计算和预测的各参数代入以下控制计算中 : (3.1) 目标函数 公式 (1) 其中, Δp 为调节后等效用电负荷与目标负荷的标准差值, 单位 MW ; pload(t) 为调节后等效用电负荷, 单位 MW ; Pneed(t) 为目标负荷, 单位 MW。 电力负荷跟踪后的等效负荷定义如下 : pload(t) = Pload(t)-(pCHP(t)-PCHP(t))+pEHPs(t) 公式 (2) 其中, pload(t) 为调节后等效用电负荷, 单位 MW ; Pload(t) 为步骤 2.2) 中预测的电力负荷, 单位 MW ;pCHP(t) 为调节后热电机组 A 的发电出力, 单位 MW ;
     PCHP(t) 为步骤 2.2) 中预测的始热电机组 A 的发电出力, 单位 MW ;
     pEHPs(t) 为 t 时所有用户热泵的耗电功率, 单位 MW。
     (3.2) 约束方程
     3.2.1 热负荷平衡方程
     空调热泵用电供暖代替背压式热电联产机组热水供暖出力的不足是方法的核心, 如果 Δh(t) 表示第 t 时段背压式热电联产机组热水供暖不足的功率, 则, 其表达式为 :
     Δh(t) = |HCHP(t)-hCHP(t)| 公式 (3)
     其中, Δh(t) 表示第 t 时段背压式热电联产机组热水供暖不足的功率, 单位 MW
     HCHP(t) 预测的热电联产供暖热出力, 单位 MW ;hCHP(t) 为调节后热电联产供暖热出力, 单位 MW。
     第 t 时段背压式热电联产机组热水供给不足是由各个用户组使用热泵耗电采暖 获得的, 由于热水传输的延时性, 热水不足的影响也存在延时, 而这个延时随着用户组距离 的变化而变化。例如, 根据上文中将所有用户分为近似的 0, 1, .., L 用户组, 对于第 1 用户 组, 热水流到其的时间为一个单位调度时长, 所以热水不足也将会在第 t+1 时段影响到第 1 用户组, 同理, 热水不足将会在第 t+l 时段影响到第 l 用户组。终上所述, 第 t 时段背压式 热电联产机组热水供给不足将由 0 ~ L 用户组的空调热泵, 分别在 t ~ (t+l) 时段通过用 电来补偿。具体公式为 :
     (T ≤ t+l ≤ 2T)公式 (4)其中, hEHP(t+l, l) 为 t+l 时刻第 l 组用户热泵的供暖功率之和, 单位 MW。
     如果式中 hEHP(t, l) 可以取 0 的话, 一方面, 某些时段并不是所有用户组都参与补 偿; 另一方面, 如果超过了规定的总调度时间, 热水供给不足仍未影响到处于远端的用户 组, 那么这些用户组也将不参与补偿。
     3.2.2 背压式热电联产机组约束 :
     发电出力下限 :
     公式 (5) 发电出力上限 : 公式 (6) 发电出力限制 : 公式 (7) 热电联产热电比约束 : hCHP(t) = RDB·pCHP(t) ; 公式 (8)上述公式 (5) ~ (8) 中, PCHP 为背压式热电联产机组额定发电出力 ;为调节后背压式热电联产机组最小发电出力 ; pCHP(t) 为调节后背压式热电联产机组发电出力 ; 为调节后背压式热电联产机组最大发电出力 ; RDB 为背压式热电联产机组热电比 ηCHP(t) 为背压式热电联产机组效率, fCHP(t) 为调节后背压式热电联产机组的功率能耗, 单 位 MW。同时在方法概述一节提到为了保证热电机组依然能够满足原有区域电力负荷的需 求, 可以另外限制热电联产发电出力大于原计划发电出力 :
     pCHP(t) ≥ PCHP ; 3.2.3 用户侧热泵约束 热电比约束 hEHP(t, l) = COPEHP·pEHP(t, l) 公式 (10) 热泵出力上限 0 ≤ pEHP(t, l) ≤ min(PEHP(l), Hload(l)/COP) 公 式 (11) 其中, hEHP(t, l) 为 t 时刻第 l 组用户热泵的供暖功率之和, 单位 MW ; COPEHP 为热泵性能系数 ;pEHP(t, l) 为 t 时刻第 l 组用户热泵的耗电功率之和, 单位 MW。
     最后空调热泵耗电供热既可以补偿热水供暖的不足, 也可以增加电力低谷时段的 负荷, 因此, 需要求出各时段所有用户组的空调热泵耗电量之和 :
     4) 发送控制信号到供给和用户 - 执行动作
     根据 3) 优化后得执行变量, 将该执行变量信号发送至供给侧和用户, 执行具体动 作, 如下 :
     A 热电联产发电出力 pCHP(t) 和热出力 hCHP(t) 信号, 控制热电联产在未来调节时间 内各时段的动作
     B 用户不同时刻热泵耗电量 pEHP(t, l) 和供热量 hEHP(t, l), 控制用户侧不同距离用 户使用热泵供暖量, 以及关闭散热器量。
     所述背压式热电联产机组发电出力 pCHP(t) 和热出力 hCHP(t) 信号和用户不同时刻 热泵耗电量 pEHP(t, l) 和供热量 hEHP(t, l) 联合上述公式 (1) ~公式 (11) 即可得到。
     请参照图 6 所示, 由图可知, 经发明调度方法调节后, 用户的用电负荷与目标负荷 曲线基本接近一致。
     本发明以减少热水或冷水的输出而调节背压式热电联产机组的发电量, 最终调节 电力负荷, 如此, 可以在大大节能的基础上, 使得预测的用电负荷与目标负荷一致。
     以上所述仅为本发明的一种实施方式, 不是全部或唯一的实施方式, 本领域普通 技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换, 均为本发明 的权利要求所涵盖。
    

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1、(10)申请公布号 CN 102510101 A (43)申请公布日 2012.06.20 C N 1 0 2 5 1 0 1 0 1 A *CN102510101A* (21)申请号 201110324021.5 (22)申请日 2011.10.23 H02J 3/46(2006.01) H02J 3/14(2006.01) F24D 19/10(2006.01) H02P 9/04(2006.01) F01D 21/00(2006.01) (71)申请人西安交通大学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 (72)发明人龙虹毓 吴锴 杨玉龙 (74)专利代理机构西安通大专利代理有限。

2、责任 公司 61200 代理人徐文权 (54) 发明名称 包括背压式热电联产机组的热电联合调度系 统及方法 (57) 摘要 本发明公开了一种包括背压式热电联产机组 的热电联合调度系统及方法,包括热电联产机组、 空调器热泵、电能表、散热器、耗热计量表及采集 所述电能表检测的耗电数据及耗热计量表检测 的采暖耗热数据的第二远程集中控制器、通过第 一三远程集中控制器控制所述热电联产机组、 空调器热泵及散热器运行的调度控制装置。本发 明通过采集用户至热源的管道距离,利用该管道 距离合理将原本独立运行热电联产机组进行联合 调度,大大减小系统实际需要的负荷值与电力负 荷预测值之间的误差,以有利于系统运行和规。

3、划, 减小调度困难。 (51)Int.Cl. 权利要求书5页 说明书10页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 5 页 说明书 10 页 附图 3 页 1/5页 2 1.一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统,其特征在于:包括: 用于产出电力和采暖热水的背压式热电联产机组(A); 与所述背压式热电联产机组(A)并联的空调器热泵(108),所述空调器热泵(108)由所 述背压式热电联产机组(A)产生的电能驱动而产生采暖热能; 控制空调器热泵(108)的空调器热泵遥控开关(117); 采集用户非采暖用电的电表; 与所述背压式热电联产机组(A)相连。

4、接的热水式采暖散热器(110),所述背压式热电 联产机组(A)生产的热水流入所述热水式采暖散热器(110)中产生采暖热能; 热水式采暖散热器热水消耗计量表(111),用于检测所述热水式采暖散热器(110)热 水消耗的数据; 控制热水式采暖散热器(110)的热水式采暖散热器流水阀门遥控开关(116); 第一远程集中控制器(1121),采集背压式热电联产机组(A)的供暖出力热水流量和 发电出力电量,并将该供暖出力热水流量和发电出力电量数据传送给综合调度控制装置 (115); 第二远程集中控制器(1122),其内存储有热水式采暖散热器(110)与背压式热电联产 机组(A)之间的距离信息,采集所述用户。

5、非采暖用电的电表所检测的非采暖耗电数据,采 集热水式采暖散热器热水消耗计量表(111)检测的热水消耗数据,然后将上述非采暖耗电 数据及热水消耗数据以及热水式采暖散热器(110)与背压式热电联产机组(A)之间距离数 据传送给综合调度控制装置(115); 综合调度控制装置(115),根据热水式采暖散热器(110)与背压式热电联产机组(A)之 间距离计算并生成最终调度控制背压式热电联产机组(A)的发电出力和热出力以及用户 不同时刻的空调热泵的耗电量和供热量的控制信号; 所述第一远程集中控制器(1121)接收到综合调度控制装置(115)所发出的调度控制 信号后,以该调度控制信号控制背压式热电联产机组(。

6、A)的执行装置动作; 所述第二远程集中控制器(1122)接收到综合调度控制装置(115)所发出的调度控制 信号后,以该调度控制信号分别驱动空调器热泵遥控开关(117)、热水式采暖散热器流水阀 门遥控开关(116)执行开关机动作。 2.根据权利要求1所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统,其特征 在于, 所述热水式采暖散热器流水阀门遥控开关(116),通过第二远程集中控制器(112)以 遥控方式与所述综合调度控制装置(115)耦合; 所述空调器热泵遥控开关(117),通过第二远程集中控制器以遥控方式与所述综合调 度控制装置(115)耦合; 所述背压式热电联产机组控制执行装置,通过第一。

7、远程集中控制器以遥控方式与所述 综合调度控制装置(115)耦合; 所述背压式热电联产机组控制执行装置(118)根据获得的调度控制信号,控制与其连 接的燃煤进料阀门、锅炉蒸汽进汽阀门、采暖蒸汽抽汽阀门及发电蒸汽流量阀门动作。 3.根据权利要求1所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统,其特征 在于,所述综合调度控制装置(115)包括: 权 利 要 求 书CN 102510101 A 2/5页 3 接收第一远程集中控制器发送的背压式热电联产机组(A)的供暖出力热水流量和发 电出力电量的第一数据接收单元(200); 接收第二远程集中控制器发送的用户非采暖电表检测的耗电数据、采暖热水消耗数据。

8、 及用户管道距离信息的第二数据接收单元(201); 将接收到的所述用户非采暖耗电数据和采暖热水消耗数据进行解码的数据解码器 (202); 对所述解码后的用户非采暖耗电数据和采暖热水消耗数据进行存储的数据存储器 (203); 对数据存储器内所存储的数据进行计算并生成调度控制信号的调度控制信号计算单 元(204); 将所述调度控制信号进行编码的信号转换编码器(205);及 将编码后的调度控制信号分别传递给第一远程集中控制器和第二远程集中控制器的 发送单元(206)。 4.根据权利要求1所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统,其特征 在于,所述背压式热电联产机组的执行装置包括调度控制信号。

9、收发编码存储单元(302)、驱 动电路(303)及机械齿轮控制装置(304),所述调度控制信号经调度控制信号收发编码存 储单元解码后生成燃煤热电联产机组调度控制指令,该控制指令经过驱动电路输出电力拖 动信号并触发机械齿轮控制装置,机械齿轮控制装置再控制背压式热电联产机组的燃煤进 料阀门动作、采暖蒸汽抽汽阀门动作及发电蒸汽流量阀门动作。 5.根据权利要求1所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统,其特 征在于,所述综合调度控制装置(115)通过电力光纤(120)与云计算计算服务系统(917) 连接,并驱动云计算服务系统(917)计算,以获得调度控制信号;所述综合调度控制装置 (115)。

10、通过电力光纤(120)接收云计算计算服务系统(917)计算获得的调度控制信号,然后 经由电力电缆或无线传输方式发布该调度控制信号给第一远程集中控制器和第二远程集 中控制器。 6.根据权利要求1所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统,其特征 在于,所述第二远程集中控制器包括依次连接的用户非采暖电表脉冲计数器、采暖热水流 量脉冲计数器、脉冲信号编码转换器、计量信号放大发射器,及相互连接的控制信号接收解 码器和控制信号遥控发射器; 用户非采暖电表脉冲计数器与用户非采暖电表连接,用户非采暖电表脉冲计数器将检 测得到的耗电数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合调 度控。

11、制装置(115); 采暖热水流量脉冲计数器连接热水式采暖散热器热水消耗计量表(111),用于检测热 水式采暖散热器热水消耗计量表(111)的采暖流量数据,采暖热水流量脉冲计数器将检测 得到的采暖流量数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合 调度控制装置(115); 控制信号接收解码器,接收综合调度控制装置(115)发出的调度控制信息并进行解 码,然后通过控制信号遥控发射器将控制信号发送给空调器热泵遥控开关(117)、热水式采 暖散热器流水阀门遥控开关(116)执行开关机动作。 权 利 要 求 书CN 102510101 A 3/5页 4 7.根据权利要求1所述的一种包括背。

12、压式热电联产机组的热电联合调度系统,其特征 在于,所述第二远程集中控制器(1122)还用于采集用户输入的热惯性时间数据,并将该数 据传送给综合调度控制装置(115)。 8.根据权利要求1所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统的调度 方法,其特征在于:包括以下步骤: 1)测量以下数据:每间隔T周期测量一次,其中,T为采样周期,采样次数为T,T为 自然数 1.1)测量供给侧:第一远程集中控制器(1121)采集背压式热电联产机组(A)的发电 出力P CHP (t)和热出力H CHP (t); 1.2)用户侧:第二远程集中控制器(1122)采集以下数据: (a)N个用户的热水式采暖散热器距。

13、背压式热电联产机组A的管道距离S i ; (b)N个用户的非采暖耗电量P i (t); (c)N个用户的热水式采暖散热器的耗热量H i (t); (d)N个用户的空调热泵装机容量 (e)N个用户输入的热惯性时间T i ; 2)计算: 2.1)计算所有用户总的非采暖用电量 2.2)根据2.1)中计算出的用户总的非采暖用电量P sum (t)利用统计分析方法计算预 测出一段时间的电力负荷P load (t);根据1.1)采集的背压式热电联产机组(A)的热出力 H CHP (t),预测未来一段时间的背压式热电联产机组(A)的热出力H CHP (t);根据1.1)采集的 背压式热电联产机组(A)的发电。

14、出力P CHP (t),预测未来一段时间的背压式热电联产机组 (A)的发电出力P CHP (t); 2.3)根据热水式采暖散热器(110)与背压式热电联产机组(A)之间距离S i 将所有用 户分为L组,L为自然数,然后分别求出各组中所有用户的总采暖负荷H load (l)H i (t,l) 和空调热泵容量H i (t,l)为第l组热水式采暖散热器在t时刻的采暖 负荷,为第l组热水式采暖散热器的热泵容量,其中用户分组方法为:首先计算出热 水式采暖散热器(110)与背压式热电联产机组(A)之间的等效距离v为热水在 管道中的流速,然后对取整得到s i ,接着,将具有相同s i 的用户分为同一组,其中。

15、,s i l, l为L分组中的第l组; 2.4根据上述测量和预测出的各参数迭代计算调节后背压式热电联产机组发电出力 p CHP (t)和热出力h CHP (t)、用户不同时刻热泵耗电量p EHP (t,l)和供热量h EHP (t,l)。 9.根据权利要求8所述的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统的调度 方法,其特征在于:调节后背压式热电联产机组发电出力p CHP (t)和热出力h CHP (t)、用户不 同时刻空调热泵耗电量p EHP (t,l)和供热量h EHP (t,l)的计算方法为:联合以下公式(1) (11)即可得知在p最小的情况下,调节后背压式热电联产机组发电出力p CH。

16、P (t)和热出力 h CHP (t)以及用户不同时刻空调热泵耗电量p EHP (t,l)和供热量h EHP (t,l): 权 利 要 求 书CN 102510101 A 4/5页 5 (A)确立目标函数 其中,p为调节后等效用电负荷与目标负荷的标准误差,单位MW; p load (t)为调节后等效用电负荷,单位MW; P need (t)为目标负荷,单位MW; 电力负荷跟踪后的等效负荷定义如下: p load (t)P load (t)-(p CHP (t)-P CHP (t)+p EHPs (t) (2) 其中,p load (t)为调节后等效用电负荷,单位MW; P load (t)为步。

17、骤2.2)中预测的电力负荷,单位MW; p CHP (t)为调节后热电机组A的发电出力,单位MW; P CHP (t)为步骤2.2)中预测的热电机组A的发电出力,单位MW; p EHPs (t)为t时所有用户热泵的耗电功率,单位MW; (B)确立约束方程 热负荷平衡方程: h(t)|H CHP (t)-h CHP (t)| (3) 其中,h(t)表示第t时段热电联产机组热水供暖不足的功率,单位MW; H CHP (t)为预测的热电联产机组供暖热出力,单位MW; h CHP (t)为调节后热电机组供暖热出力,单位MW; h EHP (t+l,l)为t+l时刻第l组用户热泵的供暖功率之和,单位MW。

18、; 背压式热电联产机组约束: 发电出力下限: 发电出力上限: 发电出力限制: 热电联产热电比约束: h CHP (t)RDBp CHP (t);(8) 上述公式(5)(9)中,P CHP 为背压式热电联产机组额定发电出力;为调节后背 压式热电联产机组最小发电出力;p CHP (t)为调节后背压式热电联产机组发电出力; 为调节后背压式热电联产机组最大发电出力;RDB为背压式热电联产机组热电比; CHP (t) 为背压式热电联产机组效率,f CHP (t)为调节后背压式热电联产机组的功率能耗,单位MW; 用户侧热泵约束: 热电比约束:h EHP (t,l)COP EHP p EHP (t,l) (。

19、10) 权 利 要 求 书CN 102510101 A 5/5页 6 热泵出力上限:0p EHP (t,l)min(P EHP (l),H load (l)/COP EHP ) (11) 其中,h EHP (t,l)为t时刻第l组用户热泵的供暖功率之和,单位MW; COP EHP 为热泵性能系数; p EHP (t,l)为t时刻第l组用户热泵的耗电功率之和,单位MW; 所有用户组的空调热泵耗电量: 权 利 要 求 书CN 102510101 A 1/10页 7 包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统及方法 技术领域 0001 本发明涉及城市综合能源供应系统,尤其涉及一种包括背压式热电联产机组。

20、的热 电联合调度系统及方法。 背景技术 0002 电力负荷预测是电力系统规划的重要组成部分,也是电力系统经济运行的基础, 其对电力系统规划和运行都极其重要。 0003 电力负荷预测包括两方面的含义,即用以指安装在国家机关、企业、居民等用户处 的各种用电设备,也可用以描述上述用电设备所消耗的电力电量的数值。 0004 电力负荷预测是以电力负荷为对象进行的一系列预测工作。从预测对象来看,电 力负荷预测包括对未来电力需求量(功率)的预测和对未来用电量(能量)的预测以及对 负荷曲线的预测。其主要工作是预测未来电力负荷的时间分布和空间分布,为电力系统规 划和运行提供可靠的决策依据。 0005 但电力负荷。

21、预测值与系统实际需要的负荷值存在一定的误差,减小这个误差有利 于系统运行和规划,减小调度困难。 发明内容 0006 本发明所要解决的技术问题是一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系 统及方法,通过本发明调度系统及其调度方法,可以大大减小系统实际需要的负荷值与电 力负荷预测值之间的误差,以有利于系统运行和规划,减小调度困难。 0007 为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案: 0008 一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统,包括:用于产出电力和采暖 热水的背压式热电联产机组;与所述背压式热电联产机组并联的空调器热泵,所述空调器 热泵由所述背压式热电联产机组产生的电能驱动而产生采暖热。

22、能;控制空调器热泵的空调 器热泵遥控开关;采集用户非采暖用电的电表;与所述背压式热电联产机组相连接的热水 式采暖散热器,所述背压式热电联产机组生产的热水流入所述热水式采暖散热器中产生采 暖热能;热水式采暖散热器热水消耗计量表,用于检测所述热水式采暖散热器热水消耗的 数据;控制热水式采暖散热器的热水式采暖散热器流水阀门遥控开关;第一远程集中控制 器,采集背压式热电联产机组的供暖出力热水流量和发电出力电量,并将该供暖出力热水 流量和发电出力电量数据传送给综合调度控制装置;第二远程集中控制器,其内存储有热 水式采暖散热器与背压式热电联产机组之间的距离信息,采集所述用户非采暖用电的电表 所检测的非采暖。

23、耗电数据,采集热水式采暖散热器热水消耗计量表检测的热水消耗数据, 然后上述非采暖耗电数据及热水消耗数据以及热水式采暖散热器与背压式热电联产机组 之间距离数据传送给综合调度控制装置;综合调度控制装置,根据热水式采暖散热器与背 压式热电联产机组之间距离计算并生成最终调度控制背压式热电联产机组的发电出力和 热出力以及用户不同时刻的空调热泵的耗电量和供热量的控制信号;所述第一远程集中控 说 明 书CN 102510101 A 2/10页 8 制器接收到综合调度控制装置所发出的调度控制信号后,以该调度控制信号控制背压式热 电联产机组的控制执行装置动作;所述第二远程集中控制器接收到综合调度控制装置所发 出。

24、的调度控制信号后,以该调度控制信号分别驱动空调器热泵遥控开关、热水式采暖散热 器流水阀门遥控开关执行开关机动作。 0009 所述热水式采暖散热器流水阀门遥控开关,通过第二远程集中控制器以遥控方式 与所述综合调度控制装置耦合;所述空调器热泵遥控开关,通过第二远程集中控制器以遥 控方式与所述综合调度控制装置耦合;所述背压式热电联产机组控制执行装置,通过第一 远程集中控制器以遥控方式与所述综合调度控制装置耦合;所述背压式热电联产机组控制 执行装置根据获得的调度控制信号,控制与其连接的燃煤进料阀门、锅炉蒸汽进汽阀门、采 暖蒸汽抽汽阀门及发电蒸汽流量阀门动作; 0010 所述综合调度控制装置包括:接收第。

25、一远程集中控制器发送的背压式热电联产机 组的供暖出力热水流量和发电出力电量的第一数据接收单元;接收第二远程集中控制器发 送的用户非采暖电表检测的耗电数据、采暖热水消耗数据及用户管道距离信息的第二数据 接收单元;将接收到的所述用户非采暖耗电数据和采暖热水消耗数据进行解码的数据解码 器;对所述解码后的用户非采暖耗电数据和采暖热水消耗数据进行存储的数据存储器;对 数据存储器内所存储的数据进行计算并生成调度控制信号的调度控制信号计算单元;将所 述调度控制信号进行编码的信号转换编码器;及将编码后的调度控制信号分别传递给第一 远程集中控制器和第二远程集中控制器的发送单元; 0011 所述背压式热电联产机组。

26、控制执行装置包括调度控制信号收发编码存储单元、驱 动电路及机械齿轮控制装置,所述调度控制信号经调度控制信号收发编码存储单元解码后 生成燃煤热电联产机组调度控制指令,该控制指令经过驱动电路输出电力拖动信号并触发 机械齿轮控制装置,机械齿轮控制装置再控制燃煤热电联产机组的燃煤进料阀门动作、采 暖蒸汽抽汽阀门动作及发电蒸汽流量阀门动作; 0012 所述综合调度控制装置通过电力光纤与云计算计算服务系统连接,并驱动云计算 服务系统计算,以获得调度控制信号;所述综合调度控制装置通过电力光纤接收云计算计 算服务系统计算获得的调度控制信号,然后经由电力电缆或无线传输方式发布该调度控制 信号给第一远程集中控制器。

27、和第二远程集中控制器; 0013 所述第二远程集中控制器包括依次连接的用户非采暖电表脉冲计数器、采暖热水 流量脉冲计数器、脉冲信号编码转换器、计量信号放大发射器,及相互连接的控制信号接收 解码器和控制信号遥控发射器;用户非采暖电表脉冲计数器与用户非采暖电表连接,用户 非采暖电表脉冲计数器将检测得到的耗电数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大 发射器处理后传送至综合调度控制装置;采暖热水流量脉冲计数器连接热水式采暖散热器 热水消耗计量表,用于检测热水式采暖散热器热水消耗计量表的采暖流量数据,采暖热水 流量脉冲计数器将检测得到的采暖流量数据经过脉冲信号编码转换器及计量信号放大发 射器处理后传送至。

28、综合调度控制装置;控制信号接收解码器,接收综合调度控制装置发出 的调度控制信息并进行解码,然后通过控制信号遥控发射器将控制信号发送给空调器热泵 遥控开关、热水式采暖散热器流水阀门遥控开关执行开关机动作; 0014 所述第二远程集中控制器还用于采集用户输入的热惯性时间数据,并将该数据传 送给综合调度控制装置; 说 明 书CN 102510101 A 3/10页 9 0015 一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统的调度方法,包括以下步骤: 0016 1)测量以下数据:每间隔T周期测量一次,其中,T为采样周期,采样次数为 T,T为自然数 0017 1.1)测量供给侧:采集背压式热电联产机组(。

29、A)的发电出力P CHP (t)和热出力 H CHP (t); 0018 1.2)用户侧: 0019 (a)N个用户的热水式采暖散热器距背压式热电联产机组A的管道距离S i ; 0020 (b)N个用户的非采暖耗电量P i (t); 0021 (c)N个用户的热水式采暖散热器的耗热量H i (t); 0022 (d)N个用户的空调热泵装机容量 0023 (e)N个用户输入的热惯性时间T i ; 0024 2)计算: 0025 2.1)计算所有用户总的非采暖用电量 0026 2.2)根据2.1)中计算出的用户总的用电量P sum (t)利用统计分析方法计算预测出 一段时间的电力负荷P load 。

30、(t);根据1.1)采集的背压式热电联产机组(A)的热出力H CHP (t), 预测未来一段时间的背压式热电联产机组(A)的热出力H CHP (t);根据1.1)采集的背压式热 电联产机组(A)的发电出力P CHP (t),预测未来一段时间的背压式热电联产机组(A)的发电 出力P CHP (t); 0027 2.3)根据热水式采暖散热器(110)与背压式热电联产机组(A)之间距离S i 将所有 用户分为L组,L为自然数,然后分别求出各组中所有用户的总采暖负荷H load (l)H i (t, l)和空调热泵容量H i (t,l)为第l组热水式采暖散热器在t时刻的采 暖负荷,为第l组热水式采暖散。

31、热器的热泵容量,其中用户分组方法为:首先计算出 热水式采暖散热器与背压式热电联产机组之间的等效距离v为热水在管道中 的流速,然后对取整得到s i ,接着,将具有相同s i 的用户分为同一组,其中,s i l,l为L 分组中的第l组; 0028 2.4根据上述计算和预测出的各参数迭代计算调节后背压式热电联产机组发电出 力p CHP (t)和热出力h CHP (t)、用户不同时刻热泵耗电量p EHP (t,l)和供热量h EHP (t,l)。 0029 所述调节后背压式热电联产机组发电出力p CHP (t)和热出力h CHP (t)、用户不同时刻 空调热泵耗电量p EHP (t,l)和供热量h E。

32、HP (t,l)的计算方法为:联合以下公式(1)(11)即 可得知在p最小的情况下,调节后背压式热电联产机组发电出力p CHP (t)和热出力h CHP (t) 以及用户不同时刻空调热泵耗电量p EHP (t,l)和供热量h EHP (t,l): 0030 (A)确立目标函数 0031 0032 其中,P为调节后等效用电负荷与目标负荷的标准差值; 说 明 书CN 102510101 A 4/10页 10 0033 p load (t)为调节后等效用电负荷,单位MW; 0034 P need (t)为目标负荷,单位MW; 0035 电力负荷跟踪后的等效负荷定义如下: 0036 p load (t。

33、)P 1oad (t)-(p CHP (t)-P CHP (t)+p EHPs (t) (2) 0037 其中,p load (t)为调节后等效用电负荷,单位MW; 0038 P load (t)为步骤2.2)中预测的电力负荷,单位MW; 0039 p CHP (t)为调节后热电机组A的发电出力,单位MW; 0040 P CHP (t)为步骤2.2)中预测的始热电机组A的发电出力,单位MW; 0041 p EHPs (t)为t时所有用户热泵的耗电功率,单位MW; 0042 (B)确立约束方程 0043 热负荷平衡方程: 0044 h(t)|H CHP (t)-h CHP (t)| (3) 00。

34、45 0046 其中,h(t)表示第t时段背压式热电联产机组热水供暖不足的功率,单位MW; 0047 H CHP 为预测的背压式热电联产机组供暖热出力,单位MW; 0048 h CHP (t)为调节后背压式热电联产机组供暖热出力,单位MW; 0049 h EHP (t+l,l)为t+l时刻第l组用户热泵的供暖功率之和,单位MW; 0050 背压式热电联产机组约束: 0051 发电出力下限: 0052 0053 发电出力上限: 0054 0055 发电出力限制: 0056 0057 热电联产热电比约束: 0058 h CHP (t)RDBp CHP (t);(8) 0059 0060 上述公式(。

35、5)(9)中,P CHP 为背压式热电联产机组额定发电出力;为调 节后背压式热电联产机组最小发电出力;p CHP (t)为调节后背压式热电联产机组发电出力; 为调节后背压式热电联产机组最大发电出力;RDB为背压式热电联产机组热电比 CHP (t)为背压式热电联产机组效率,f CHP (t)为调节后背压式热电联产机组的功率能耗,单 位MW; 0061 用户侧热泵约束: 0062 热电比约束:h EHP (t,l)COP EHP p EHP (t,l) (10) 0063 热泵出力上限:0p EHP (t,l)min(P RHP (l),H load (l)/COP EHP ) (11) 0064。

36、 其中,h EHP (t,l)为t时刻第l组用户热泵的供暖功率之和,单位MW; 0065 COP EHP 为热泵性能系数; 说 明 书CN 102510101 A 10 5/10页 11 0066 p EHP (t,l)为t时刻第l组用户热泵的耗电功率之和,单位MW;所有用户组的空调 热泵耗电量: 0067 0068 相对于现有技术,本发明的有益效果在于:本发明利用用户至热源的管道距离, 根据终端用户的负荷能耗的需求调节热电联产机组的燃料消耗量、发电出力和采暖供热出 力、终端用户的空调热泵采暖的电力消耗量、及终端用户的散热器的采暖供热量,从而大大 减小系统实际需要的负荷值与电力负荷预测值之间的。

37、误差,以有利于系统运行和规划,减 小调度困难。 附图说明 0069 图1为本发明热电联合调度系统的结构框图; 0070 图2为本发明第二远程集中控制器的结构框图; 0071 图3为本发明背压式热电联产机组控制执行装置的结构框图; 0072 图4为本发明综合调度控制装置的结构框图; 0073 图5为本发明综合调度控制装置与云计算服务系统的连接图; 0074 图6为经本发明调度系统及调度方法调节后等效用电负荷与目标负荷的曲线图。 具体实施方式 0075 下面结合附图说明本发明的具体实施方式。 0076 请参照图1所示,本发明的一种包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统包 括: 0077 用于产出。

38、电力和采暖热水的背压式热电联产机组A; 0078 通过电力电缆113与所述背压式热电联产机组A并联的空调器热泵108,所述空调 器热泵108由所述背压式热电联产机组A产生的电能驱动而产生采暖热能; 0079 用户非采暖用电表,用于检测用户的非采暖耗电数据; 0080 控制空调器热泵108的空调器热泵遥控开关117; 0081 通过供热管道114与所述背压式热电联产机组A相连接的热水式采暖散热器110, 所述背压式热电联产机组A生产的热水流入所述热水式采暖散热器110中产生采暖热能; 0082 热水式采暖散热器热水消耗计量表111,用于检测所述热水式采暖散热器110热 水消耗的数据; 0083 。

39、控制热水式采暖散热器110的热水式采暖散热器流水阀门遥控开关116; 0084 第一远程集中控制器1121,采集背压式热电联产机组A的燃料投入量,蒸汽进气 量,供暖出力热水流量和发电出力电量,并将采集的背压式热电联产机组A的燃料投入量, 蒸汽进气量,供暖出力热水流量,发电出力电量,传送给综合调度控制装置115; 0085 第二远程集中控制器1122,存储有热水式采暖散热器与背压式热电联产机组A之 间的距离信息,采集用户非采暖耗电数据,再将该用户非采暖耗电数据以及热水式采暖散 热器与背压式热电联产机组A之间的距离信息传送给综合调度控制装置115;采集热水式 采暖散热器热水消耗计量表111检测的热。

40、水消耗数据,再将该采集的热水式采暖散热器热 说 明 书CN 102510101 A 11 6/10页 12 水消耗计量表111检测的热水消耗数据传送给综合调度控制装置115; 0086 综合调度控制装置115,根据热水式采暖散热器110与背压式热电联产机组A之间 距离,计算并生成最终调度控制背压式热电联产机组A的发电出力和热出力以及用户不同 时刻的空调热泵的耗电量和供热量的控制信号; 0087 第一远程集中控制器接收到综合调度控制装置115所发出的调度控制信号后,以 该调度控制信号控制背压式热电联产机组A的执行装置动作; 0088 第二远程集中控制器到接收综合调度控制装置115所发出的调度控制。

41、信号后,以 该调度控制信号分别驱动空调器热泵遥控开关117、热水式采暖散热器流水阀门遥控开关 116执行开关机动作; 0089 终端用户处的空调器热泵108在背压式热电联产机组A产生的电能的驱动下可为 使用空调器热泵108的终端用户提供采暖供热。背压式热电联产机组A生产的采暖用热水 通过供热管道114传送给终端用户的散热器110提供采暖供热。背压式热电联产机组AA 设有输入蒸汽量的阀门、采暖供热出力抽汽量阀门及发电蒸汽量阀门。所述终端用 户处的空调器热泵108通过输电线路113与背压式热电联产机组A并联,由所述背压式热 电联产机组A产生的电能驱动空调器热泵108产生采暖热能,进而为空调用户提供。

42、采暖供 热。所述空调器热泵108还包括空调器热泵开关。 0090 请参照图1,所述空调器热泵遥控开关117连接空调器热泵108,用于控制空调器 热泵108的开关。所述散热器110通过供热管道114与所述背压式热电联产机组A相连 接,并由所述背压式热电联产机组A产出的热水流入所述散热器110中产生采暖热能。所 述热水消耗计量表111与所述散热器110相耦合,用于检测所述散热器110的采暖耗热数 据。所述散热器110设有开关阀门。第二远程集中控制器112采集用户的非采暖耗电数 据再将用户的非采暖耗电数据传送给综合调度控制装置115;采集热水式采暖散热器热水 消耗计量表111检测的热水消耗数据,然后。

43、再将该热水消耗数据传送给综合调度控制装置 115。 0091 请参照图2所示,第二远程集中控制器1122包括依次连接的用户非采暖电表脉冲 计数器、采暖热水流量脉冲计数器、脉冲信号编码转换器、计量信号放大发射器,及相互连 接的控制信号接收解码器和控制信号遥控发射器;用户非采暖电表脉冲计数器用于检测用 户非采暖的耗电数据,用户非采暖电表脉冲计数器检测得到的耗电数据经过脉冲信号编码 转换器及计量信号放大发射器处理后传送至综合调度控制装置115;采暖热水流量脉冲计 数器连接热水式采暖散热器热水消耗计量表111,用于检测热水式采暖散热器热水消耗计 量表111的采暖流量数据和热水式采暖散热器与背压式热电联。

44、产机组A之间的距离信息, 采暖热水流量脉冲计数器检测得到的采暖流量数据和距离信息经过脉冲信号编码转换器 及计量信号放大发射器处理后传送至综合调度控制装置115;控制信号接收解码器,接收 综合调度控制装置115发出的调度控制信息并进行解码,然后通过控制信号遥控发射器将 控制信号发送给空调器热泵遥控开关117、热水式采暖散热器流水阀门遥控开关116执行 开关机动作。 0092 第一远程集中控制器1121,采集背压式热电联产机组A的燃料投入量,蒸汽进气 量,供暖出力热水流量和发电出力电量,并将采集的背压式热电联产机组A的燃料投入量, 蒸汽进气量,供暖出力热水流量,发电出力电量,传送给综合调度控制装置。

45、115。 说 明 书CN 102510101 A 12 7/10页 13 0093 请参照图3所示,背压式热电联产机组A控制执行装置包括调度控制信号收发编 码存储器302、驱动电路303及机械齿轮控制装置304,所述调度控制信号经调度控制信号 收发编码存储器302解码以后生成燃煤热电联产机组调度控制指令,经过驱动电路303输 出的电力拖动信号触发机械齿轮控制装置304,机械齿轮控制装置304再控制背压式热电 联产机组A的输入蒸汽量阀门动作、采暖供热出力抽汽量阀门动作及发电蒸汽量阀门 动作。从而控制背压式热电联产机组A的燃料输入、采暖用途抽汽流量及发电用途蒸汽 流量。 0094 请参照图4,综合。

46、调度控制装置115包括: 0095 接收第一远程集中控制器发送的背压式热电联产机组(A)的供暖出力热水流量 和发电出力电量的第一数据接收单元200; 0096 接收第二远程集中控制器发送的用户非采暖电表检测的耗电数据、采暖热水消耗 数据及用户管道距离信息的第二数据接收单元201; 0097 将接收到的所述用户非采暖耗电数据和采暖热水消耗数据进行解码的数据解码 器202; 0098 对所述解码后的用户非采暖耗电数据和采暖热水消耗数据进行存储的数据存储 器; 0099 对数据存储器内所存储的数据进行计算并生成调度控制信号的调度控制信号计 算单元204; 0100 将所述调度控制信号进行编码的信号转。

47、换编码器205;及 0101 将编码后的调度控制信号分别传递给第一远程集中控制器和第二远程集中控制 器的发送单元206。 0102 请参照图5,综合调度控制装置115通过电力光纤120与云计算服务系统917连 接,并驱动云计算服务系统917计算,以获得调度控制信号;综合调度控制装置115通过电 力光纤120接收云计算服务系统917计算获得的调度控制信号,然后经由电力电缆或无线 传输方式发布该调度控制信号给第一远程集中控制器1121、第二远程集中控制器1122。 0103 本发明包括背压式热电联产机组的热电联合调度系统的调度方法包括以下步 骤: 0104 1)测量每间隔T周期测量一次,其中,T为。

48、采样周期,采样次数为T,T为 自然数 0105 (1.1)测量供给侧: 0106 测量背压式热电联产机组A的发电出力P CHP (t)和热出力H CHP (t); 0107 (1.2)测量用户侧:(i0N,N为用户个数) 0108 1.2.1)N个用户的热水式采暖散热器距背压式热电联产机组A的管道距离S i ; 0109 1.2.2)N个用户的非采暖耗电量P i (t); 0110 1.2.3)N个用户的热水式采暖散热器的耗热量H i (t); 0111 1.2.4)N个用户的空调热泵装机容量 0112 1.2.5)N个用户输入的热惯性时间T i 0113 2)计算: 说 明 书CN 1025。

49、10101 A 13 8/10页 14 0114 2.1)计算所有用户总的非采暖用电量 0115 2.2)根据2.1)中计算出的用户总的非采暖用电量P sum (t),利用已知 SPSS(Statistical Product and Service Solutions)统计分析方法,预测出未来一段时 间的电力负荷P load (t);根据1.1)采集的背压式热电联产机组A的热出力H CHP (t),预测未来 一段时间的背压式热电联产机组A的热出力H CHP (t);根据1.1)采集的背压式热电联产机组 (A)的发电出力P CHP (t),预测未来一段时间的背压式热电联产机组(A)的发电出力P CHP。

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