(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111254152.0 (22)申请日 2021.10.27 (71)申请人 杭州英集动力科技有限公司 地址 310000 浙江省杭州市余杭区仓前街 道龙园路8 8号2幢208、 209-1、 209-2室 (72)发明人 时伟　穆佩红　刘成刚　谢金芳　 (74)专利代理 机构 常州市科谊专利代理事务所 32225 代理人 芮雪萍 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 17/16(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 基于模糊分析的多机组多模式供热电厂运 行综合评价方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于模糊分析的多机组 多模式供热电厂运行综合评价方法， 包括： 步骤 S1、 设置供热机组参与 深度调峰协同运行时的多 供热模式组合方案； 步骤S2、 构建机组多模式深 度调峰的数字孪生模型； 步骤S3、 建立至少包括 经济性评价指标、 环保性评价指标和多维度约束 条件的供热机组多模式深度调峰评价模型； 步骤 S4、 构建各评价指标之间的判断矩阵、 确定各评 价指标对机组调峰的权重向量和建立各个多供 热模式组合方案与各评价指标之间的模糊决策 矩阵； 步骤S5、 采用模糊决策算法对权重向量和 模糊决策矩阵进行模糊计算。 本发 明对不同供热 模式组合方案的机组进行评价， 实现机组改造技 术组合方案的优化， 实现调峰热电厂的厂级智能 定量化运行调度决策。 权利要求书6页 说明书15页 附图3页 CN 113987934 A 2022.01.28 CN 113987934 A 1.一种基于模糊分析的多机组多模式供热电厂运行综合评价方法， 其特征在于， 所述 综合评价方法包括： 步骤S1、 设置供 热机组参与深度调峰协同运行时的多供 热模式组合方案； 步骤S2、 采用机理建模和数据辨识方法构建机组多模式深度调峰的数字 孪生模型； 步骤S3、 根据供热机组参与深度调峰的维度指标， 建立至少包括经济性评价指标、 环保 性评价指标和多维度约束 条件的供热机组多模式深度调峰评价模型， 用于对不同供热模式 组合方案的机组进行评价； 步骤S4、 采用模糊层次分析法建立评价层次结构， 构建各评价指标之间的判断矩阵、 确 定各评价指标对机组调峰的权重 向量和建立各个多供热模式组合方案与各评价指标之间 的模糊决策矩阵； 步骤S5、 采用模糊决策算法对所述权重向量和模糊决策矩阵进行模糊计算， 获得各个 多供热模式组合方案的综合评价值， 将评价值最高的多供热模式组合方案确定为优选组合 方案； 步骤S6、 通过所述数字孪生模型对所述优选组合方案进行机组性能验证， 将验证后的 方案作为多供热模式最佳组合方案， 依据所述最佳 组合方案实现调峰热电厂的厂级智能定 量化运行调度决策。 2.根据权利要求1所述的综合评价方法， 其特征在于， 所述步骤S1中， 设置供热机组参 与深度调峰协同运行时的多供 热模式组合方案， 具体包括： 基于机组改造成本、 复杂度、 热经济性、 电厂不同地域的需求和煤种， 依据不同供热模 式的技术适应性选取多模式供热组合方案， 所述供热模式包括高背压供热模式、 抽汽供热 模式、 切缸供热模式、 高低压旁路供热模式、 蓄热水罐供热模式和电锅炉供热模式， 所述多 模式供热组合方案包括上述各个供 热模式的两 两模式结合或者更多供 热模式结合。 3.根据权利要求1所述的综合评价方法， 其特征在于， 所述步骤S2中， 采用机理建模和 数据辨识方法构建机组多模式深度调峰的数字 孪生模型， 具体包括： 基于工程热力学、 流体力学、 传热学基本原理， 利用建模仿真技术构建与 供热机组系统 结构相一致的机理仿 真模型， 并通过输入结构参数、 属性信息和设置边界条件， 实现对不同 负荷条件下机组和全厂热力系统运行性能的理论计算； 所述机理仿 真模型中至少包括汽轮 机模块、 锅炉模块、 给水换热器模块、 凝汽器模块、 汽水流模块、 水泵模块、 管道及汇合与交 叉模块， 各个模块均需要满足各自的质量守恒方程、 能量守恒方程和约束条件； 将供热机组的实时运行数据接入机理仿真模型， 采用反向辨识方法对机理仿真模型的 仿真结果进行自适应辨识修 正； 其中， 所述反向辨识方法包括： 对供热机组多工况的运行数据进行缺失值处理、 异常值 处理和数据平滑预 处理操作后， 通过历史运行数据将实时运行数据中含有测量误差的运行 数据初步修正为满足基本机理规则数据； 将满足基本机理规则数据中的输入变量输入机理 仿真模型计算变量中待校正变量的预测 值； 构造误差隶属 函数， 对待校正变量的满足基本 机理规则数据进行误差检测和辨识获得含误差数据； 通过预测值对误差进行检测和 辨识， 并经专家系统判断含有误差的原因， 为 误差较大的待校正变量的运行 数据进行 校正。 4.根据权利要求1所述的综合评价方法， 其特征在于， 所述步骤S3中的经济性评价指标 和环保性评价指标为一级评价指标； 所述经济性目标还包括燃煤采购成本Ccost_i和碳排权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 113987934 A 2放交易成本Ccq， 供电收入 C1、 供热收入 C2和调峰收入C3二级评价指标； 火电厂的总收益C表示 为： C＝C1+C2+C3‑Ccost； 所述燃煤采购成本Ccost_i根据电厂 的设计参数和 实际运行数据， 并考虑汽轮机阀门 开启数量随着机组发电功率的逐渐增加而随之增多， 当前级阀门完全打开而后级阀门刚刚 开启时， 蒸汽流通受到阻碍使得煤耗量增加， 产生阀点效应， 引起煤耗量非线性和不连续 性， 通过增 加正弦函数， 拟合出 各台机组的供电煤耗特性表示 为： i＝1,2,…,N为各台机组的编号； Pi为第 i台机组的分配负荷,MW； 为第i台机组的负荷出力下限,MW； ai、 bi、 ci、 di和ei分别为机组 煤耗特性系数； C cost_i为第i台机组的发电煤耗成本,元/ h； 所述碳排放交易成本Ccq由碳排放量Eo和碳配额Eq决定， 表示为： Ccq＝c(Eo‑Eq)， c为碳交 易价格； 所述碳排放量Eo由火电机组碳排放量Eo1和热电联产机组碳排放量Eo2两部分组成， μi表示第i台火电机组单位出力的碳排 放强度； γi表示第i台热 电机组单位出力的碳排放强度； 所述碳配额Eq由火电机组碳配额Eq1和热电联产机组碳配额 Eq2两部分组成， Pi为第i台火电机组发电功率； λ为单位电量碳排放分配系数； PZS,i＝PCHP,i+bv,iHCHP,i， PZS,i表示热电联产机组i纯凝工况下的发电功率； PCHP， i和HCHP， i分别表示热电机组i的净发电功率和热功率； bv， i为抽凝式热电机组进气量不 变时增加单位热 出力下对应的电出力减小值； 根据所述燃煤采购成本Ccost_i和碳排放交易成本Ccq计算全厂运行总 成本Ccost， 表示 为： 所 述 供 电 收 入 C1由 纯 凝 机 组 和 热 电 机 组 的 供 电 收 入 组 成 ，表 示 为 ： 所述供热收入C2由热电机组和电储热的联合供热收入组成， 表 示为： pg为上网电价； pheat为单位供热收费； T为系统运行时间； 将同一型号的火电机组看做一个整体,M为纯凝机组类型数,N为热电机组类型数； 所述调峰 收入C3由纯凝机 组参与深度调峰收入C3ck和热电联产 机组参与深度调峰收入C3rl组成， 表示 为： pt1、 pt2为第一、 二档调峰价格； 为纯凝机组k在第二档的调峰电量；权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 113987934 A 3