[发明专利]一种太阳能光热电站功率预测方法、系统及设备

说明书

本发明公开一种太阳能光热电站功率预测方法、系统及设备，包括熔盐储热热量预测子系统、功率需求热量预测子系统、发电功率预测及通信子系统。在熔盐储热热量预测子系统中，充分考虑了气象条件的变化以及集热系统设备效率的影响，确保储热热量预测的精度；在功率需求热量预测子系统中，分别对不同工况下蒸汽发生系统、汽轮发电系统的效率进行计算，从而预测出不同负荷下所需的合理热量值；针对光热电站所处电网的实际需求，预测出光热电站各种类型的发电功率。本发明解决了光热电站功率预测难度大、计算复杂的问题，解决了光热电站功率预测存在的不确定性问题，提高了光热电站功率预测的可靠性和准确性。

技术领域

本发明属于太阳能热发电技术领域，涉及一种太阳能光热电站功率预测方法、系统及设备。

背景技术

光热发电站不同于其他如风电、光伏这样的波动电源，储热装置可平滑发电出力，提高电网的灵活性，弥补风电、光伏发电的波动特性，提高电网消纳波动电源的能力。同时，带有储热装置的太阳能热发电系统在白天把一部分太阳能转化成热能储存在蓄热系统中，在傍晚之后或者电网需要调峰的时候用于发电以满足电网的要求。另外，由于光热发电是通过产生过热蒸汽带动汽轮机发电，与传统火力发电方式相同，不会对电网产生不利的影响，同时还能提供无功功率，是与现有电力系统友好的发电方式。

太阳能光热电站具有强友好性的同时，受气象条件的影响也较大，如果不对气象条件和光热电站发电功率进行预测，对电网和电厂运行都将极为不便，也不能充分发挥光热电站可参与调频调峰、稳定运行的优势；现有的功率预测系统多是基于光伏电站开发出来的，很多计算方法并不适用于太阳能光热电站，本发明则指出一种合理并且可以精确预测光热电站功率的计算方法及系统。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有的技术空白，提供一种太阳能光热电站功率预测方法、系统及设备，建立光热电站同电网合理的负荷调度及响应需求交互平台，提高光热电站调频调峰和长期稳定运行能力，最大限度发挥光热电站的优势。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种太阳能光热电站功率预测方法，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。

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。

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。

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。

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；