1.基于第一種靈活運行模式的燃燒后碳捕集電廠控制方法，其特征在于，包括對燃燒后碳捕集電廠的設備結構改造、設備協調控制和運行優化控制三部分：

1)燃燒后碳捕集電廠的設備結構改造，具體包括：

在常規燃燒后碳捕集電廠的碳捕集系統中的吸收塔底部與貧液泵出口之間以及吸收塔底部與富液泵入口之間分別裝設溶液支管道，并在兩溶液支管道中分別裝設一個富液分流閥門，以控制從吸收塔底部出來的富液的流向和分流比例；同時，在再沸器與蒸汽發電系統之間的蒸汽管道中以及低壓透平入口處的蒸汽管道中分別裝設一個速率調節閥門，使得可以自由調節為再沸器供熱所抽取的蒸汽的速率；此外，增大低壓透平以及發電機的設計容量，使該容量與蒸汽發電系統處于額定狀態而碳捕集系統關閉時的工況相匹配；

2)燃燒后碳捕集電廠的設備協調控制，具體包括：

設置第一種靈活運行模式下燃燒后碳捕集電廠的設備控制變量，分別為等效發電功率P_G、富液分流比λ_R和再沸器熱功率因子其中，

等效發電功率P_G定義為發電機組凈發電功率P_N、廠用電功率P_τ以及碳捕集等效能耗P_CCS-EQ的總和；

富液分流比λ_R定義為進入解析塔的富液流率與從吸收塔出來的富液流率的比值；

再沸器熱功率因子定義為實際再沸器熱功率Q_REB與使得等效CO₂捕集效率α_CAP為基準值所需的再沸器熱功率的比值；

該靈活運行模式下燃燒后碳捕集電廠的設備協調控制包括以下步驟：

2-1)通過調節等效發電功率P_G控制燃燒后碳捕集電廠整體運行指標的基準值：首先確立各整體運行指標的基準值目標，據此確立等效發電功率P_G的目標值，然后控制蒸汽發電系統的燃料投入速度使其與該目標值對應，并同步協調控制鍋爐、汽輪機和發電機的工況以與當前燃料投入速度匹配，從而實現通過調節等效發電功率P_G控制整體運行指標的基準值；

2-2)通過調節富液分流比λ_R控制碳捕集系統的瞬時CO₂捕集速率E_CAP：通過調節富液分流閥門使富液分流比λ_R在0-100％之間連續調節，同時同步調節蒸汽速率閥門控制抽取蒸汽的速率使再沸器熱功率因子從而實現對碳捕集系統的瞬時CO₂捕集速率E_CAP的控制；

2-3)通過調節再沸器熱功率因子控制等效CO₂捕集效率α_CAP：在完成等效發電功率P_G和富液分流比λ_R的調節并使得再沸器熱功率因子后，調節蒸汽速率閥門對再沸器熱功率因子再進行±10％范圍內的微調，從而實現對碳捕集系統的等效CO₂捕集效率α_CAP的控制，使其在基準值附近根據需求上下調節；

3)燃燒后碳捕集電廠的運行優化控制，具體包括以下步驟：

3-1)確立燃燒后碳捕集電廠運行優化模型在決策周期T內各個時段t的決策變量，分別為等效發電功率P_G，t、富液分流比λ_R，t、再沸器熱功率因子和啟?？刂谱兞縄_t，t＝1，2...T；

其中，啟停控制變量I_t的取值為0或1，I_t＝0表示停機，I_t＝1表示開機；

3-2)確立燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內各個時段的運行狀態變量，建立運行狀態變量與決策變量的關聯：

(I)CO₂捕集速率E_CAP，t，其表達式為

ECAP,t=λR,t·PG,t‾fη,t·αCAP,tαCAPB·ECAPB]]>

其中，

為等效發電功率標幺值，表達式為為等效發電功率基準值；

f_η，t為等效發電效率因子，表達式為f_η，t＝η_t/η^B；η_t為等效發電效率，表達式為η_t＝P_G，t/(q·F_t)；q為標準煤燃燒值；F_t為總發電煤耗；η^B為等效發電效率基準值；

α_CAP，t為等效CO₂捕集效率，表達式為為等效CO₂捕集效率基準值；k_r為關系曲線在處的斜率；

為CO₂捕集速率基準值，表達式為為CO₂產生速率基準值，表達式為為單位等效發電功率的CO₂產生速率基準值；

(II)CO₂凈排放速率E_EMI，t，其表達式為

E_EMI，t＝E_GEN，t-E_CAP，t

其中，E_GEN，t為CO₂產生速率，表達式為

(III)碳捕集系統等效能耗P_{CCS-EQ，t}，其表達式為

P_CCS-EQ，t＝r_R·Q_REB，t+P_ELE，t+P_COM，t

其中，Q_REB，t為碳捕集系統消耗的再沸器熱功率；P_ELE，t為碳捕集系統消耗的輔助電功率；P_COM，t為碳捕集系統消耗的壓縮電功率；Q_REB，t、P_ELE，t和P_COM，t的表達式為

QREB,t=PG,t‾fη,t·λR,t·QREB,t‾·wREB·ECAPBPELE,t=PG,t‾fη,t·λR,t·(wELE1+wELE2)·ECAPBPCOM,t=PG,t‾fη,t·αCAP,tαCAPB·λR,t·wCOM·ECAPB]]>

其中，r_R為電力當量因子；w_REB為等效CO₂捕集效率為基準值時捕集單位CO₂所消耗的再沸器熱功率；w_ELE1為捕集單位CO₂所消耗的輔助電功率中與吸收速率成正比的部分；w_ELE2為捕集單位CO₂所消耗的輔助電功率中與解析速率成正比的部分；w_COM為壓縮單位CO₂所消耗的電功率；

(IV)凈發電功率P_N，t，其表達式為

P_N，t＝P_G，t-P_τ，t-P_CCS-EQ，t

其中，P_τ，t為總廠用電功率，表達式為P_τ，t＝P_G，t·(τ₀+τ_C)；τ₀為蒸汽發電系統的廠用電率；τ_C為碳捕集系統的初始固定能耗所等效的廠用電率；

3-3)構建燃燒后碳捕集電廠運行優化模型的目標函數，表達式如下：

max{R_EL+R_ER-C_E-C_STA+R_C-R_OTH}

其中，

R_EL＝q_L·S_PL，為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內獲得的合約售電收益總和；q_L為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的合約電量總和；S_PL為等效合約電價；

為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內參與實時電力市場獲得的交易收益總和；P_L，t為根據合約在時段t的計劃發電功率；S_GS，t為時段t的實時電價；

為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的可變發電成本總和；c_EQ，t為單位等效發電功率所對應的可變發電成本，表達式為c_FUE為燃料價格；F^B為總發電煤耗基準值；

為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的啟停費用總和；S_STA為發電機組的單次啟停費用；

為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的碳交易收益總和；E_L為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的碳排放額度；S_C，t為時段t的碳價；

為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的其他可變成本總和；c_OTH為捕集單位CO₂所需的其他可變成本總和；

3-4)確定決策變量的可行區間和運行狀態變量的控制范圍，進而確立燃燒后碳捕集電廠運行優化模型的約束條件：

(I)等效發電功率P_G，t上下限約束，即

It·PG,min≤PG,t≤It·PGB]]>

其中，為等效發電功率基準值；P_G，min為等效發電功率最小值；

(II)等效發電功率P_G，t的調整速率約束，即

PG,t+1-PG,t≤γUPG,t-PG,t+1≤γD]]>

其中，γ_U、γ_D分別為等效發電功率P_G，t在一個時段內的增加量和減小量的最大值；

(III)機組最小啟停時間約束，即

TD,t-(It-It-1)·TD,min≥0TU,t-(It-1-It)·TU,min≥0]]>

其中，T_D，min、T_U，min分別發電機組的最小連續開機時間和最小連續停機時間；T_U，t、T_D，t分別為機組在時段t已經持續保持在開機和停機狀態的時間，表達式為

TU,t=Σi=t-TU,mint-1ItTD,t=Σi=t-TD,mint-1(1-It)]]>

(IV)富液分流比λ_R，t上下限約束，即

0≤λ_R，t≤1

(V)等效CO₂捕集效率α_CAP，t上下限約束，即

α_CAP，max≤α_CAP，t≤α_CAP，min

其中，α_CAP，max、α_CAP，min分別為等效CO₂捕集效率的最大值和最小值；

(VI)碳捕集系統的調整速率約束，即

-ΔQREB,min≤QREB,t+1-QREB,t≤ΔQREB,max-ΔλR,min≤λR,t+1-λR,t≤ΔλR,max]]>

其中，ΔQ_REB，max、ΔQ_{REB，min}分別為再沸器熱功率Q_REB，t在一個時段內的增加量和減小量的最大值；Δλ_R，max、Δλ_R，min分別為富液分流比λ_R，t在一個時段內的增加量和減小量的最大值；

(VII)碳排放約束，即

Σt=1TEEMI,tΣt=1TPN,t≤eN,max]]>

其中，e_N，max為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的平均凈碳排放強度的最大允許值；

上述決策變量、目標函數以及約束條件構成了第一種靈活運行模式下燃燒后碳捕集電廠的運行優化模型；

3-5)求解該運行優化模型，得到燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內所有時段的決策變量的最優值；

3-6)以各決策變量最優值作為調控目標值，按照所述燃燒后碳捕集電廠的設備協調控制部分的步驟2-1)-2-3)，實時調節燃燒后碳捕集電廠的啟?？刂谱兞縄_t、等效發電功率P_G，t、富液分流比λ_R，t和再沸器熱功率因子至目標值，以實施燃燒后碳捕集電廠的運行優化控制；

3-7)根據當前時段的決策變量的目標值計算出燃燒后碳捕集電廠的各運行狀態變量即CO₂捕集速率E_CAP，t、CO₂凈排放速率E_EMI，t、碳捕集系統等效能耗P_CCS-EQ，t和凈發電功率P_N，t在當前時段的理論值，同時對燃燒后碳捕集電廠的實時運行狀態進行監測，得到設備控制變量P_G，t、λ_R，t和以及運行狀態變量E_CAP，t、E_EMI，t、P_{CCS-EQ，t}和P_N，t在當前時段的實際值，對比設備控制變量和運行狀態變量的理論值與實際值，若偏差在允許范圍內，則在下一個時段按步驟3-5)得到的各決策變量最優值作為調控目標值，轉步驟3-6)，實施燃燒后碳捕集電廠的運行優化控制；若偏差超過允許范圍，則以設備控制變量和運行狀態變量在當前時段的實際值作為運行優化模型的初始條件，以剩余時段作為決策周期重新求解運行優化模型，將得到的新的各決策變量最優值作為下一時段的調控目標值，轉步驟3-6)，實施燃燒后碳捕集電廠的運行優化控制；

3-8)重復執行步驟3-7)，直至完成燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內全部時段的運行優化控制。

2.基于第二種靈活運行模式的燃燒后碳捕集電廠控制方法，其特征在于，包括對燃燒后碳捕集電廠的設備結構改造、設備協調控制和運行優化控制三部分：

1)燃燒后碳捕集電廠的設備結構改造，具體包括：

在常規燃燒后碳捕集電廠的碳捕集系統的煙氣入口處裝設煙氣直排通道，并在直排通道入口處和引風機入口處分別裝設煙氣旁路閥，使得可以靈活控制直排煙氣與進入碳捕集系統的煙氣的比例；其次，在富液泵入口側裝設富液存儲器，并裝設相應的富液存儲器連接管道和富液存儲器控制閥門，在貧液泵出口側裝設貧液存儲器，并裝設相應的貧液存儲器連接管道和貧液存儲器控制閥門，使得可以協調控制溶液在富液存儲器和貧液存儲器中的流向和流速；同時，在再沸器與蒸汽發電系統之間的蒸汽管道中以及低壓透平入口處的蒸汽管道中分別裝設速率調節閥門，使得可以自由調節為再沸器供熱所抽取的蒸汽的速率；此外，增大低壓透平以及發電機的設計容量，使該容量與蒸汽發電系統處于額定狀態而碳捕集系統關閉時的工況相匹配；并增大貧富液熱交換器、解析塔和CO₂壓縮機的設計容量，使該容量與蒸汽發電系統處于額定狀態而碳捕集系統處于最高CO₂捕集速率狀態時的工況相匹配；

2)燃燒后碳捕集電廠的設備協調控制，具體包括：

設置第二種靈活運行模式下燃燒后碳捕集電廠的設備控制變量，分別為等效發電功率P_G、煙氣分流比λ_S和解析速率因子其中，

等效發電功率P_G定義為發電機組凈發電功率P_N、廠用電功率P_τ以及碳捕集等效能耗P_CCS-EQ的總和；

煙氣分流比λ_S定義為進入碳捕集系統的煙氣流率與蒸汽發電系統產生的煙氣總流率的比值；

解析速率因子定義為實際解析速率v_STR與將當前蒸汽發電系統產生的煙氣全部通入碳捕集系統且溶液存儲器處于平衡狀態時所對應的解析速率值的比值；

該靈活運行模式下燃燒后碳捕集電廠的設備協調控制包括以下步驟：

2-1)通過調節等效發電功率P_G控制燃燒后碳捕集電廠整體運行指標的基準值：首先確立各整體運行指標的基準值目標，據此確立等效發電功率P_G的目標值，然后控制蒸汽發電系統的燃料投入速度使其與該目標值對應，并同步協調控制鍋爐、汽輪機和發電機的工況以與當前燃料投入速度匹配，從而實現通過調節等效發電功率P_G控制整體運行指標的基準值；

2-2)通過調節煙氣分流比λ_S控制碳捕集系統的平均CO₂捕集速率E_CAP-AVA：根據需求調節煙氣旁路閥使煙氣分流比λ_S在0-100％之間連續調節，從而實現對碳捕集系統的平均CO₂捕集速率E_CAP-AVA的控制；

2-3)通過調節溶液存儲器的狀態控制碳捕集系統的瞬時CO₂捕集速率E_CAP：同步調節富液存儲器控制閥門和貧液存儲器控制閥門，使碳捕集系統根據需求工作在存儲平衡狀態、高瞬時CO₂捕集速率狀態和低瞬時CO₂捕集速率狀態這三種狀態之一，從而實現對碳捕集系統的瞬時CO₂捕集速率E_CAP的控制；

3)燃燒后碳捕集電廠的運行優化控制，具體包括以下步驟：

3-1)確立燃燒后碳捕集電廠運行優化模型在決策周期T內各個時段t的決策變量，分別為等效發電功率P_G，t、煙氣分流比λ_S，t、解析速率因子和啟?？刂谱兞縄_t，t＝1，2...T；

3-2)確立燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內各個時段的運行狀態變量，建立運行狀態變量與決策變量的關聯：

(I)CO₂捕集速率E_CAP，t，其表達式為

ECAP,t=vSTR,t‾·PG,t‾fη,t·ECAPB]]>

其中，

為等效發電功率標幺值，表達式為為等效發電功率基準值；

f_η，t為等效發電效率因子，表達式為f_η，t＝η_t/η^B；η_t為等效發電效率，表達式為η_t＝P_G，t/(q·F_t)；q為標準煤燃燒值；F_t為總發電煤耗；η^B為等效發電效率基準值；

為CO₂捕集速率基準值，表達式為為等效CO₂捕集效率基準值；為CO₂產生速率基準值，表達式為為單位等效發電功率的CO₂產生速率基準值；

(II)CO₂凈排放速率E_EMI，t，其表達式為

E_EMI，t＝E_GEN，t-E_CAP，t

其中，E_GEN，t為CO₂產生速率，表達式為

(III)碳捕集系統等效能耗P_CCS-EQ，t，其表達式為

P_CCS-EQ，t＝r_R·Q_REB，t+P_ELE，t+P_COM，t

其中，Q_REB，t為碳捕集系統消耗的再沸器熱功率；P_ELE，t為碳捕集系統消耗的輔助電功率；P_COM，t為碳捕集系統消耗的壓縮電功率；Q_REB，t、P_ELE，t和P_COM，t的表達式為

QREB,t=PG,t‾fη,t·vSTR,t‾·wREB·ECAPBPELE,t=PG,t‾fη,t·(λS,t·wELE1+vSTR,t‾·wELE2)·ECAPBPCOM,t=PG,t‾fη,t·vSTR,t‾·wCOM·ECAPB]]>

其中，r_R為電力當量因子，為碳捕集系統消耗的再生熱能用于電力生產的電力效率；w_REB為等效CO₂捕集效率為基準值時捕集單位CO₂所消耗的再沸器熱功率；w_ELE1為捕集單位CO₂所消耗的輔助電功率中與吸收速率成正比的部分；w_ELE2為捕集單位CO₂所消耗的輔助電功率中與解析速率成正比的部分；w_COM為壓縮單位CO₂所消耗的電功率；

(IV)凈發電功率P_N，t，其表達式為

P_N，t＝P_G，t-P_τ，t-P_{CCS-EQ，t}

其中，P_τ，t為總廠用電功率，表達式為P_τ，t＝P_G，t·(τ₀+τ_C)；τ₀為蒸汽發電系統的廠用電率；τ_C為碳捕集系統的初始固定能耗所等效的廠用電率；

(V)進入吸收塔4的貧液流率v_LEA，t和進入解析塔50的富液流率v_RIC，t，其表達式為

vLEA,t=PG,t‾·vSTR,t‾fη,t·vLEABvRIC,t=PG,t‾·λS,tfη,t·vRICB]]>

其中，分別為進入吸收塔4的貧液流率基準值和進入解析塔50的富液流率基準值；

(VI)貧液存儲器45和富液存儲器41的溶液儲量V_L，t和V_R，t，其表達式為

VL,t=VL,0+Σi=1t(vRIC,i-vLEA,i)VR,t=VR,0+Σi=1t(vLEA,i-vRIC,i)]]>

其中，V_L，0、V_R，0分別為貧液存儲器45和富液存儲器41在決策周期T初始時刻的溶液儲量；

3-3)構建燃燒后碳捕集電廠運行優化模型的目標函數，表達式如下：

max{R_EL+R_ER-C_E-C_STA+R_C-R_OTH}

其中，

R_EL＝q_L·S_PL，為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內獲得的合約售電收益總和；q_L為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的合約電量總和；S_PL為等效合約電價；

為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內參與實時電力市場獲得的交易收益總和；P_L，t為根據合約在時段t的計劃發電功率；S_GS，t為時段t的實時電價；

為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的可變發電成本總和；c_EQ，t為單位等效發電功率所對應的可變發電成本，表達式為c_FUE為燃料價格；F^B為總發電煤耗基準值；

為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的啟停費用總和；S_STA為發電機組的單次啟停費用；

為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的碳交易收益總和；E_L為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的碳排放額度；S_C，t為時段t的碳價；

為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的其他可變成本總和；c_OTH為捕集單位CO₂所需的其他可變成本總和；

3-4)確定決策變量的可行區間和運行狀態變量的控制范圍，進而確立燃燒后碳捕集電廠運行優化模型的約束條件：

(I)等效發電功率P_G，t上下限約束，即

It·PG,min≤PG,t≤It·PGB]]>

其中，為等效發電功率基準值；P_G，min為等效發電功率最小值；

(II)等效發電功率P_G，t的調整速率約束，即

PG,t+1-PG,t≤γUPG,t-PG,t+1≤γD]]>

其中，γ_U、γ_D分別為等效發電功率P_G，t在一個時段內的增加量和減小量的最大值；

(III)機組最小啟停時間約束，即

TD,t-(It-It-1)·TD,min≥0TU,t-(It-1-It)·TU,min≥0]]>

其中，T_D，min、T_U，min分別發電機組的最小連續開機時間和最小連續停機時間；T_U，t、T_D，t分別為機組在時段t已經持續保持在開機和停機狀態的時間，表達式為

TU,t=Σi=t-TU,mint-1ItTD,t=Σi=t-TD,mint-1(1-It)]]>

(IV)煙氣分流比λ_S，t上下限約束，即

0≤λ_S，t≤1

(V)解析速率因子上下限約束，即

0≤vSTR,t‾≤vSTR,max‾]]>

其中，為解析速率因子的最大值；

(VI)碳捕集系統的調整速率約束，即

-ΔλS,min≤λS,t+1-λS,t≤ΔλS,max-ΔvSTR,min≤vSTR,t+1-vSTR,t≤ΔvSTR,max]]>

其中，Δλ_S，max、Δλ_S，min分別為煙氣分流比λ_S，t在一個時段內的增加量和減小量的最大值；Δv_STR，max、Δv_STR，min分別為解析速率v_STR，t在一個時段內的增加量和減小量的最大值；

(VII)溶液存儲器的容量約束，即

0≤VL,t≤VL,max0≤VR,t≤VR,max]]>

其中V_L，max、V_R，max分別為貧液存儲器45和富液存儲器41的最大存儲容量；

(VIII)維持溶液存儲器在決策周期T的結束時刻與初始時刻的存儲量相等所對應的約束，即

Σi=1TvLEA,i=Σi=1TvRIC,i]]>

(IX)碳排放約束，即

Σt=1TEEMI,tΣt=1TPN,t≤eN,max]]>

其中，e_N，max為燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內的平均凈碳排放強度的最大允許值；

上述決策變量、目標函數以及約束條件構成了第二種靈活運行模式下燃燒后碳捕集電廠的運行優化模型；

3-5)求解該運行優化模型，得到燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內所有時段的決策變量的最優值；

3-6)以各決策變量最優值作為調控目標值，按照所述燃燒后碳捕集電廠的設備協調控制部分的步驟2-1)-2-3)，實時調節燃燒后碳捕集電廠的啟?？刂谱兞縄_t、等效發電功率P_G，t、煙氣分流比λ_S，t和解析速率因子至目標值，以實施燃燒后碳捕集電廠的運行優化控制；

3-7)根據當前時段的決策變量的目標值計算出燃燒后碳捕集電廠的各運行狀態變量即CO₂捕集速率E_CAP，t、CO₂凈排放速率E_EMI，t、碳捕集系統等效能耗P_CCS-EQ，t、凈發電功率P_N，t、貧液流率v_LEA，t和富液流率v_RIC，t、溶液存儲器的溶液儲量V_L，t和V_R，t在當前時段的理論值，同時對燃燒后碳捕集電廠的實時運行狀態進行監測，得到設備控制變量P_G，t、λ_S，t和以及運行狀態變量E_CAP，t、E_EMI，t、P_CCS-EQ，t、P_N，t、v_LEA，t、v_RIC，t、V_L，t和V_R，t在當前時段的實際值，對比設備控制變量和運行狀態變量的理論值與實際值，若偏差在允許范圍內，則在下一個時段按步驟3-5)得到的各決策變量最優值作為調控目標值，轉步驟3-6)，實施燃燒后碳捕集電廠的運行優化控制；若偏差超過允許范圍，則以設備控制變量和運行狀態變量在當前時段的實際值作為運行優化模型的初始條件，以剩余時段作為決策周期重新求解運行優化模型，將得到的新的各決策變量最優值作為下一時段的調控目標值，轉步驟3-6)，實施燃燒后碳捕集電廠的運行優化控制；

3-8)重復執行步驟3-7)，直至完成燃燒后碳捕集電廠在決策周期T內全部時段的運行優化控制。