[发明专利]一种自适应可选约束的钢铁企业燃气优化调度系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁燃气调度技术领域，特别是提供了一种自适应可选约束的钢铁企业燃气优化调度系统及方法，用于钢铁企业燃气优化调度。

背景技术

一个企业燃气产量的高低以及燃气供应量与需求量之间的平衡程度，对这个企业的产品成本和能源消耗影响极大。全面分析钢铁企业的燃气状况，科学制定燃气供需之间的平衡对策，对发展钢铁生产、降低能源消耗和改善环境都有重要的意义。

目前有关燃气调度的系统和方法，如发明专利“基于综合数据来源的钢铁能源的自动优化调度系统及方法”提供了一种基于综合数据来源的钢铁能源的自动优化调度系统及方法冶金自动化研究设计院ZL 200710178959.4，但该发明专利没有对燃气调度进行深入探索，只是全面的分析钢铁企业能源调度系统与方法，对燃气调度问题考虑不够，使得在实际应用中有一定的局限性、文献“宝钢高炉煤气系统平衡实践”从宝钢的实际情况出发，结合企业的实际设备指出煤气调度的关键在于系统运行时的监控和调整宝钢技术2003，着重指出高炉煤气发生量、高炉煤气热值、管道压力和煤气柜位是最重要的监控内容并说明了该如何调度煤气，文章比较详细地说明了调度的具体过程和目标，但仅限于实践经验，没有一定的理论作为指导、文献“钢铁联合企业煤气系统优化利用”分析了各种煤气消耗量和发生量的波动幅度冶金能源2005，并考虑到各个设备的能源利用率得出热平衡关系式，在满足某些工艺条件下建立了一个简单的线性规划模型。由于充分考虑到每个设备的实际耗能，所以更加具有实际意义；但模型简单，不能很好的满足煤气分配的要求、文献“钢铁企业煤气平衡问题的探讨”指出煤气调度分为静态调度和动态调度中国节能2004，具体分析了引起煤气波动的三大原因，最后指出煤气调度的关键是保证煤气不发生波动现象，并提出了三种人工调度的经验，但亦无模型作为指导。

本发明则提出了一种在多阶段调度过程中根据调度环境自适应地获取调度约束信息，增加或者减少调度单元以得到更加符合实际情况的燃气优化调度模型。同时基于所建模型，搭建了自适应可选约束的钢铁企业燃气优化调度系统。从而提高了燃气优化调度的准确性和可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应可选约束的钢铁企业燃气优化调度系统及方法，满足钢铁企业钢铁生产和燃气生产的要求，为钢铁企业日常的能源调度提供决策支持。

本发明所述的自适应可选约束的钢铁企业燃气优化调度系统包括生产计划子系统、燃气预测子系统、系统配置子系统、自适应子系统、燃气优化调度子系统、保存打印子系统及连接各子系统的计算机网络；系统之间连接关系如图1所示。下面逐一介绍这六个子系统：

生产计划子系统：主要实现现场生产计划数据的采集，采集的数据包括：燃气生产和消耗的历史实绩数据，钢铁企业主工序生产状态信息，钢铁企业燃气生产状态信息，燃气生产和消耗的实时数据、钢铁企业主工序和燃气生产工序生产计划数据和生产过程工艺参数数据。

燃气预测子系统：主要实现将生产计划子系统采集的生产计划数据利用选定的燃气预测模型进行燃气供需动态预测。

系统配置子系统：主要实现燃气优化调度所需要的配置参数的建立，包括管网配置，调度规则库配置，调度单元配置，手动输入参数。

自适应子系统：运行燃气优化调度约束的自适应系统，该系统可根据调度环境自适应地获取调度约束信息，增加或者减少调度单元以得到更加符合实际情况的调度策略。

燃气优化调度子系统：主要实现在确保生产任务和安全生产的基础上，根据调度目标给出燃气的最佳分配调度决策方案。用户可以选择调度目标函数，并可以对调度结果做出修改，添加新的约束条件，并重新生产调度方案。

保存打印子系统：用户每做出一次新的调度计算，都可以使用该系统打印出调度结果，除了以列表的形式反映在窗口外，还将以Excel的形式打印出来。

本发明所述的一种自适应可选约束的钢铁企业燃气优化调度方法包括：燃气调度模型建立、燃气调度模型数学描述、燃气调度模型改进、燃气调度模型比较和分析、燃气调度模型应用。

1、燃气调度模型建立，主要实现燃气调度管网模型和燃气调度单元模型的建立，本发明可以建立钢铁企业所包含的高炉煤气管网、焦炉煤气管网、转炉煤气管网、天然气管网模型；由调度单元的特性，可将调度单元分为生产单元、产销单元、缓冲单元、消耗单元。