[发明专利]一种太阳能光热电站功率预测方法、系统及设备

权利要求书

1.一种太阳能光热电站功率预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取数值天气预报数据、实时气象数据和全天空成像仪数据；

基于所述数值天气预报数据、实时气象数据和全天空成像仪数据，采用预测算法结合聚光集热系统设备光热转换效率得到聚光集热系统出口热熔盐流量曲线；

结合所述聚光集热系统出口热熔盐流量曲线与热熔盐储罐热盐储量，计算得出储热系统短期及超短期热盐储量；

根据汽轮机发电机组的参数，进行变工况计算得到机组当前负荷以及额定负荷工况下的主蒸汽流量，通过主蒸汽流量反算得到当前负荷以及额定负荷工况下机组所需热熔盐流量；

根据汽轮机发电机组的参数进行机组背压变工况计算，得到机组当前背压值；

根据所得机组当前背压值，结合汽轮机发电机组当前负荷值、蒸汽压力、蒸汽温度、机组额定负荷值进行蒸汽流量变工况计算得到汽轮机发电机组各负荷工况下所需主蒸汽流量、蒸汽压力、蒸汽温度；蒸汽流量变工况计算时采用迭代算法进行，前后两次迭代计算的结果偏差小于设定值则输出结果；

汽轮机发电机组的参数包括汽轮机发电机组实际环境检测数据、冷端设备初始数据、机组当前背压值以及机组蒸汽流量；

根据所述储热系统短期及超短期热盐储量和当前负荷及额定负荷工况下机组所需热熔盐流量；计算得到电站短期预测功率曲线、超短期功率预测曲线、机组当前负荷可运行时长、机组需求负荷可运行时长、机组额定负荷可运行时长；当前负荷及额定负荷工况下所需热熔盐流量值依据主蒸汽流量、主蒸汽温度、主蒸汽压力、冷热熔盐温度、冷热熔盐温度以及换热器效率采用汽水侧热量变化与熔盐侧热量变化的平衡计算得到；汽水侧热量变化计算为给水到蒸汽焓升乘以主蒸汽流量，熔盐侧热量变化计算为冷热熔盐焓升乘以熔盐流量；

所述的超短期及短期热熔盐储罐热熔盐量按如下公式计算：

式中：Q_超短期—储热系统0～4小时内可存储的熔盐量；Q_热盐罐—当前热熔盐储罐熔盐量由储罐液位经体积换算得到；Q_{超短期集热熔盐量}—聚光集热系统0～4小时内可存储的熔盐量；q_超短期(t)—聚光集热系统超短期熔盐流量曲线；Q_短期—储热系统0～72小时内可存储的熔盐量；Q_{短期集热熔盐量}—聚光集热系统0～72小时内可存储的熔盐量；q_短期(t)—聚光集热系统短期熔盐流量曲线；

所述热熔盐流量值计算公式如下：

式中：q_热熔盐—所需热熔盐流量；H_热熔盐—进入蒸汽发生系统的热熔盐焓值；H_冷熔盐—蒸汽发生系统出口冷熔盐焓值；H_主蒸汽—机组主蒸汽焓值；H_给水—机组主给水焓值；q_主蒸汽—机组主蒸汽流量，η为换热器效率。

2.如权利要求1所述的太阳能光热电站功率预测方法，其特征在于，预测算法采用先进的神经网络、支持向量机或统计回归建模算法。

3.如权利要求1所述的太阳能光热电站功率预测方法，其特征在于，聚光集热系统设备光热转换效率采用工程设计阶段设备厂家所提供的转换效率；

或结合镜场运行数据，对镜场整体转换效率进行修正后的聚光集热系统设备光热转换效率；汽轮机发电机组的换热效率采用工程设计阶段设备厂家所提供的换热效率，或结合蒸汽发生系统各设备运行数据进行修正后的汽轮机发电机组的换热效率。

4.如权利要求1所述的太阳能光热电站功率预测方法，其特征在于，其中超短期储罐热熔盐储罐热盐储量为热熔盐储罐热熔盐量与聚光集热系统0～4小时内可存储的熔盐量，短期储罐热熔盐储罐热盐储量为热熔盐储罐热熔盐量与聚光集热系统0～72小时内可存储的熔盐量。

5.如权利要求1所述的太阳能光热电站功率预测方法，其特征在于，蒸汽发生系统效率选取一定值，或结合蒸汽发生系统各设备运行数据，对换热效率进行修正。