电热锅炉及蓄热装置的控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明节能减排领域，特别涉及电热锅炉及蓄热装置的控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、区域性耗电耗热企业，特别是大型油田企业等生产企业，为了企业节能减排的需要及响应国家政策的要求，开始大规模建设风力发电、光伏发电等新能源发电项目。新能源发电存在不稳定性和间歇性的特点，为了避免新能源发电对电力系统的影响，可以通过建设电热锅炉及蓄热系统，以吸收新能源发电。

2、为了获得更好经济效益，可以采用在低电价时电热锅炉制热、蓄热装置储热，然后在高电价时利用蓄热装置放热的控制策略。

3、发明人经过研究发现，现有技术中电热锅炉及蓄热装置的控制方式，至少存在以下缺陷：

4、应用于新能源装机容量、电热锅炉和蓄热装置容量较大的场景中时，大容量的新能源发电和电热锅炉会对影响电网的稳定性，从而导致无法充分发挥电热锅炉和蓄热装置的整体效能。

5、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于充分发挥电热锅炉和蓄热装置的整体效能。

2、本发明提供了一种电热锅炉及蓄热装置的控制方法，包括：

3、s11、将作为控制对象的电热锅炉和蓄热装置所涉及的电力网和热力网确定为目标区域；

4、s12、构建所述电力网基于潮流计算的数学模型；

5、s13、设置目标区域的电力约束条件和热力约束条件；

6、s14、生成用能总成本最小化的目标函数；所述用能总成本的影响因素包括分时电价和碳排放交易；

7、s15、获取包括燃料价格、热效率，碳交易价格，碳排放系数、一天内的分时电价，和，所述控制对象的工况数据的当前参数；

8、s16、以所述当前参数为输入，基于所述数学模型和所述目标函数，通过智能优化算法分别求解电热锅炉和蓄热装置在一天内的分时最优运行功率；

9、s17、根据所述分时最优运行功率生成电热锅炉和蓄热装置的控制指令。

10、优选的，在本发明中，还包括：

11、s18、当预设参数发生变化时，返回步骤s11。

12、在本发明的另一面，还提供了一种电热锅炉及蓄热装置的控制装置，包括：

13、目标确定单元，用于将作为控制对象的电热锅炉和蓄热装置所涉及的电力网和热力网确定为目标区域；

14、模型构建单元，用于构建所述电力网基于潮流计算的数学模型；

15、约束设置单元，用于置目标区域的电力约束条件和热力约束条件；

16、目标函数单元，用于生成用能总成本最小化的目标函数；所述用能总成本的影响因素包括分时电价和碳排放交易；

17、参数值确定单元，用于获取包括燃料价格、热效率，碳交易价格，碳排放系数、一天内的分时电价，和，所述控制对象的工况数据的当前参数值；

18、智能优化单元，用于以所述当前参数为输入，基于所述数学模型和所述目标函数，通过智能优化算法分别求解电热锅炉和蓄热装置在一天内的分时最优运行功率；

19、指令生成单元，用于根据所述分时最优运行功率生成电热锅炉和蓄热装置的控制指令。

20、在本发明实施例的另一面，还提供了一种电热锅炉及蓄热装置的控制设备，包括：

21、存储器，用于存储计算机程序；

22、处理器，用于调用并执行所述计算机程序，以实现如上任一项所述的电热锅炉及蓄热装置的控制方法的各个步骤。

23、在本发明实施例的另一面，还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上任一项所述的电热锅炉及蓄热装置的控制方法的各个步骤。

24、所述电热锅炉及蓄热装置的控制设备包括存储在介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行以上各个方面所述的方法，并实现相同的技术效果。

25、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

26、在本发明中，通过电力约束和功率约束来保证电力和热力系统的稳定性；这样既保证了新能源特性下电力系统的稳定性，又保证了蓄热装置在热力平衡下保持最优温度区间以提高热交换效率；接着，再将24小时的分时电价和碳排放收益引入到优化算法中，以实现在保证区域用能量(电力+燃料)不变的情况下，达到区域经济型最优。

27、本发明提供的电热锅炉及蓄热装置的控制方案，能够在风力发电和光伏发电功率、电热锅炉和蓄热锅炉功率占比较大或很大的场景中，充分发挥电热锅炉和蓄热装置的整体效能，即，能够在保证电力和热力系统稳定性的前提下，获得更好的经济效益。

28、上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。

技术特征：

1.一种电热锅炉及蓄热装置的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电热锅炉及蓄热装置的控制方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的电热锅炉及蓄热装置的控制方法，其特征在于，包括：

4.根据权利要求3所述的电热锅炉及蓄热装置的控制方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的电热锅炉及蓄热装置的控制方法，其特征在于，所述目标区域的电力约束条件，包括：

6.根据权利要求5所述的电热锅炉及蓄热装置的控制方法，其特征在于，所述热力约束条件，包括蓄热装置功率约束、热力平衡约束和蓄热装置温度控制约束；

7.根据权利要求6所述的电热锅炉及蓄热装置的控制方法，其特征在于，所述目标函数的公式包括：

8.根据权利要求7所述的电热锅炉及蓄热装置的控制方法，其特征在于，所述预设参数包括：

9.根据权利要求7所述的电热锅炉及蓄热装置的控制方法，其特征在于，所述分别求解电热锅炉和蓄热装置在一天内的分时最优运行功率，包括：

10.一种电热锅炉及蓄热装置的控制装置，其特征在于，包括：

11.一种电热锅炉及蓄热装置的控制设备，其特征在于，包括：

12.一种存储介质，其特征在于，包括软件程序，所述软件程序适于由处理器执行如权利要求1至9中任一所述电热锅炉及蓄热装置的控制方法的步骤。

技术总结本发明公开了电热锅炉及蓄热装置的控制方法、装置、设备及存储介质，其中所述方法包括：将电热锅炉和蓄热装置所涉及的电力网和热力网确定为目标区域；构建电力网基于潮流计算的数学模型；设置目标区域的电力约束条件和热力约束条件；生成用能总成本最小化的目标函数；用能总成本的影响因素包括分时电价和碳排放交易；以当前参数为输入通过智能优化算法求解电热锅炉和蓄热装置的分时最优运行功率；根据电分时最优运行功率生成电热锅炉和蓄热装置的控制指令；本发明能够在风力发电和光伏发电功率、电热锅炉和蓄热锅炉功率占比较大或很大的场景中，充分发挥电热锅炉和蓄热装置的整体效能，能够在系统稳定性的前提下获得更好的经济效益。技术研发人员：刘维功,张洪阳,李君,时振堂,吴冠霖受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5