本发明涉及电力系统，尤其涉及一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法。
背景技术：
1、电力市场包括广义和狭义两种含义。广义的电力市场是指电力生产、传输、使用和销售关系的总和。狭义的电力市场即指竞争性的电力市场，是电能生产者和使用者通过协商、竞价等方式就电能及其相关产品进行交易，通过市场竞争确定价格和数量的机制。而电厂是将某种形式的原始能转化为电能以供固定设施或运输用电的动力厂,例如水力、蒸汽、柴油或核能发电厂等。在发电侧引入竞争机制的电力市场模式下，发电厂风险管理的目标是消除其所获利润的波动性。而发电厂的管理者必须能够评估发电厂运营过程中潜在的损失。
2、随着能源需求的不断增长和环保要求的日益严格，多源供热系统作为一种高效、环保的能源利用方式，受到了广泛的关注和应用。然而，在实际运行过程中，多源供热系统面临着诸多挑战，如负荷波动、能源价格波动、设备老化等，这些问题都会影响供热系统的经济性和稳定性。因此，如何对多源供热系统进行精准调控和优化运行，以提高其经济性和稳定性，成为了当前研究的热点和难点。
3、因此，急需一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法，来解决上述现有技术中所存在的技术问题。
技术实现思路
1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法。
2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法，包括：实时数据采集模块、经济性评估模块、优化策略生成模块以及控制执行模块；
3、所述实时数据采集模块用于实时监测和获取热电联产机组的运行状态、燃料消耗以及供热量；
4、所述经济性评估模块基于所述实时数据采集模块获取的数据，拟合出在不同运行状态下所述热电联产机组的供热能力曲线，计算得出实时状态下所述燃料消耗率，以及基于所述燃料消耗率，结合燃料成本、所述热电联产机组的能源消耗计算得出经济利润值；
5、所述优化策略生成模块基于所述经济利润值，结合粒子群寻优算法，计算出所述热电联产机组的优化值；
6、所述控制执行模块基于所述优化值，调整优化所述热电联产机组的运行状态。
7、本发明一个较佳实施例中，所述热电联产机组包括燃气机组和燃煤机组，所述燃料消耗包括燃气机组在不同运行状态下的气耗量与燃煤机组在不同运行状态下的煤耗量；所述经济性评估模块根据所述热电联产机组在不同运行状态下的气耗量和煤耗量，分别计算出所述热电联产机组在不同运行状态下的气耗率和煤耗率。
8、本发明一个较佳实施例中，不同运行状态下所述热电联产机组的供热能力曲线的计算表达式为：
9、
10、式中：g1为燃气机组在不同运行状态下的供热量；q1为燃气机组不同运行状态的负荷；a1、b1、c1、d1均为拟合得到的系数，在此算法中，a1＝1.24，b1＝0.0043，c1＝0.00001，d1＝0.5503；g2为燃煤机组在不同运行状态下的供热量；q2为燃煤机组不同运行状态的负荷；a2、b2、c2、d2均为拟合得到的系数，在此算法中，a2＝0.66，b2＝0.00288，c2＝0.0000056，d2＝2.9917。
11、本发明一个较佳实施例中，所述热电联产机组在不同运行状态下的气耗率和煤耗率的计算表达式为：
12、gqfd＝βq*dng/eqf
13、grfd＝βr*dng/erf
14、
15、式中：gqfd为燃气机组实时发电的气耗率，单位：kg/(kw·h)；βq为燃气机组的发电成本分摊比；dng为天然气流量，单位：kg/h；eqf为汽机实时发电量，单位：mw/h；grfd为燃煤机组实时发电的气耗率，单位：kg/(kw·h)；βr为燃煤机组的发电成本分摊比；eqf为燃机实时发电量，单位：mw/h；为燃煤机组的发电煤耗率；为燃煤机组供热的煤耗率；ηtp,e为热电联产机组的发电热效率。
16、本发明一个较佳实施例中，所述燃气机组的发电成本分摊比βq、燃煤机组的发电成本分摊比βr以及热电联产机组的发电热效率ηtp,e的计算表达式为：
17、βq＝qsr/qtp＝qsr/dnglhv
18、βh＝qtp(h)/qtp＝qtp(h)/dnglhv
19、βr＝1-βq-βh
20、
21、式中：βh为燃气机组的供热成本分摊比；qsr为燃气机组的热耗量，单位：kj/h；qtp为热电联产机组总热耗；qtp(h)为燃气机组的供热热耗量，单位：kj/h；dnglhv即为qtp的表达式；lhv为燃料的低位发热量，单位：kj/kg；ηtp,e为热电联产机组的发电热效率；pe为燃机组的实时发电量，单位：mw/h；qtp,e为热电联产组供电的热耗量。
22、本发明一个较佳实施例中，所述燃煤机组的供热实时气耗率ggr的计算表达式为：
23、ggr＝βh*dng/qgr
24、式中，βh为燃气机组的供热成本分摊比；dng为即为qtp的表达式。
25、本发明一个较佳实施例中，所述燃气机组的热耗量qsr、燃气机组的供热热耗量qtp(h)以及热电联产机组总热耗qtp的计算表达式为：
26、qsr＝d0*(h0-hc)*d
27、
28、qtp,e＝qtp-qtp,h
29、
30、式中：d0为燃气机组阀前蒸汽总流量，单位：kg/h；h0为新蒸汽比焓，单位：kj/kg；hc为燃气机组出口蒸汽比焓，单位kj/kg；qt为燃气机组的总热耗量，单位：kj/h；dh为燃气机组供热抽汽量，单位：kg/h；hh为供热抽气焓，单位：kj/kg；d为主蒸汽流量，单位：kg/h；hfw为给水焓值，单位：kj/kg；qrh为再热蒸汽量，单位：kg/h；hrh，0、hrh，i分别为再热器出口焓值及进口焓值，单位：kj/kg；qtp,e为热电联产组供电的热耗量；d为汽轮机汽耗率，单位：kg/kwh；qtp，h为燃煤机组供热热耗量，单位kj/h；qtp(h)为燃气机组供热热耗量，单位：kj/h；；qh为热电联产组对外供热量；ηbηp为锅炉效率、管道效率。
31、本发明一个较佳实施例中，所述燃气机组的总热耗量qt与所述热电联产组对外供热量qh的计算表达式为：
32、qt＝dgas*(hg-hex)
33、qh＝dh*(hh-hc)
34、式中：hg为燃气机组出口烟气焓，单位：kj/kg；hex为余热锅炉出口烟气焓，单位：kj/kg；dgas为燃气机组出口烟气量，单位kg/h；hh为供热抽气焓，单位：kj/kg；hc为燃气机组出口蒸汽比焓，单位kj/kg；dh为燃气机组供热抽汽量，单位：kg/h。
35、本发明一个较佳实施例中，所述热电联产机组实时状态下的燃料成本计算表达式为：
36、
37、式中：pmi为i热电联产机组实时发电量；qmi为i热电联产机组实时供热量；km为煤价；kfd、kgr分别为发电气价和供热气价；pri为i燃煤机组实时发电量；qri为i燃气机组实时供热量；fi为1号燃气锅炉天然气实时流量；dmi、dri、dli表示i燃煤机组、燃气机组、燃气锅炉实时厂用电量；smi、sri、sli表示i燃煤机组、燃气机组、燃气锅炉实时耗水量。
38、本发明一个较佳实施例中，所述热电联产机组经济利润值的计算表达式为：
39、
40、式中：kmd为热电联产机组售电价格；kq为供热售汽价格；krd为热电联产机组售电价格；qmi、qqi和qli为燃气锅炉i的实时供热量理论值。
41、本发明一个较佳实施例中，所述控制执行模块内设定有所述热电联产机组的经济利润目标值l(max)；所述控制执行模块以所述经济利润目标值为评价准则，接收并优化所述经济利润值，所述经济利润目标值l(max)的计算表达式为：
42、
43、式中，l(max)为经济利润目标值，其值越大，优化结果越好，反之亦然；pmix和pqix分别表示进行优化调度后燃煤机组i和燃气机组i实时负荷修正值。
44、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
45、(1)本发明通过实时数据采集和经济性评估模块，从而能够实时监测和获取热电联产机组的运行状态和燃料消耗情况，并拟合出在不同运行状态下的供热能力曲线，从而有助于准确预测和响应负荷波动，提高供热系统的稳定性和可靠性；同时还实现了对多源供热系统的精准调控和优化运行，显著降低了运行成本，提高了盈利能力。
46、(2)本发明根据在不同负荷条件下热电联产机组的供热性能，通过拟合供热能力曲线和实时调整运行状态，使供热系统能够更好地适应电力市场的需求波动，提高了系统的灵活性和响应能力。通过优化策略生成和控制执行模块，从而能够基于经济性评估结果和粒子群寻优算法，制定出热电联产机组的经济性最优供热策略，实现了能源的优化配置和高效利用，降低了运行成本和环境污染。
1.一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法，包括：实时数据采集模块、经济性评估模块、优化策略生成模块以及控制执行模块；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法，其特征在于：所述热电联产机组包括燃气机组和燃煤机组，所述燃料消耗包括燃气机组在不同运行状态下的气耗量与燃煤机组在不同运行状态下的煤耗量；所述经济性评估模块根据所述热电联产机组在不同运行状态下的气耗量和煤耗量，分别计算出所述热电联产机组在不同运行状态下的气耗率和煤耗率。
3.根据权利要求1所述的一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法，其特征在于：不同运行状态下所述热电联产机组的供热能力曲线的计算表达式为：
4.根据权利要求2所述的一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法，其特征在于：所述热电联产机组在不同运行状态下的气耗率和煤耗率的计算表达式为：
5.根据权利要求4所述的一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法，其特征在于：所述燃气机组的发电成本分摊比βq、燃煤机组的发电成本分摊比βr以及热电联产机组的发电热效率ηtp,e的计算表达式为：
6.根据权利要求5所述的一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法，其特征在于：所述燃气机组的热耗量qsr、燃气机组的供热热耗量qtp(h)以及热电联产机组总热耗qtp的计算表达式为：
7.根据权利要求6所述的一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法，其特征在于：所述燃气机组的总热耗量qt与所述热电联产组对外供热量qh的计算表达式为：
8.根据权利要求1所述的一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法，其特征在于：所述热电联产机组实时状态下的燃料成本计算表达式为：
9.根据权利要求1所述的一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法，其特征在于：所述热电联产机组经济利润值的计算表达式为：
10.根据权利要求8和9所述的一种电力市场下多源供热系统经济性最优算法，其特征在于：所述控制执行模块内设定有所述热电联产机组的经济利润目标值l(max)；所述控制执行模块以所述经济利润目标值为评价准则，接收并优化所述经济利润值，所述经济利润目标值l(max)的计算表达式为：
