[发明专利]一种确定钢铁企业能源综合调度可行解的方法

权利要求书

1.一种确定钢铁企业能源综合调度可行解的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，根据钢铁企业能源系统网络拓扑结构建立其对应的能源介质管网信息集E、单元设备信息集Ψ和所述单元设备信息集中每个单元设备的输入或输出变量对应的变量集X；

所述单元设备信息集为系统中可调度的关键设备和其他公辅设备，包括：煤气混合站、煤气加压站、煤气柜、煤气放散塔、锅炉、蒸汽轮机和减温减压阀单元设备；

步骤2，判断所述变量集中无直接关联的单元设备或者不能根据已知的输入/输出变量计算得到的变量或者不能依据其它的功/能量/热量守恒或物料/质量守恒定律间接计算得到的变量为自由变量，构建自由变量集X′；

步骤3，分别确定煤气能源介质和蒸汽及电力能源介质对应的单元设备的自由变量满足在其对应的上下限范围内的初始值；

确定所述煤气能源介质对应的单元设备的自由变量的初始值的方法包括：

确定一个种类的各个单元设备的变量的初始值后，对所述确定的初始值进行限幅处理，使其满足在其对应的上下限范围内，再确定下一个种类的各个单元设备的变量的初始值；

所述确定一个种类的各个单元设备的变量的初始值的方法包括：对该种类各个单元设备依次求初始值；单元设备的初始值为煤气富余量减去已经确定的该种类单元设备的变量初始值后与区间[0，1]范围内的随机数的乘积，其中该种类单元设备中的最后一个单元设备相乘的随机数为1；

蒸汽及电力能源介质对应的蒸汽轮机单元设备的自由变量的初始值为：

锅炉产生的蒸汽量减去主生产工序对蒸汽的预测需求量和已经确定的蒸汽轮机的变量初始值后与区间[0，1]范围内的随机数的乘积，其中最后一个所述蒸汽轮机相乘的随机数为1；

步骤4，根据所述变量集中所述自由变量和非自由变量的相关性确定非自由变量的值；

步骤5，判断所述变量集中的变量的值是否满足单元设备的工艺模型约束，是，记录变量值输出可行解，否，执行步骤6；

步骤6，调整所述变量集中违反约束的变量的值，执行步骤5。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1为根据所述钢铁企业能源系统网络拓扑结构对钢铁企业能源综合调度问题初始化的过程，还包括：

步骤101，建立能源介质管网信息集E＝{GAS,STM,ELE,…}和单元设备信息集Ψ＝{MIX,PRE,HLD,EMI,BOI,TUR,VAL,…}；

GAS、STM和ELE分别为煤气、蒸汽和电力能源介质子集；MIX、PRE、HLD、EMI、BOI、TUR和VAL分别为煤气混合站、煤气加压站、煤气柜、煤气放散塔、锅炉、蒸汽轮机和减温减压阀单元设备子集；

步骤102，确定所述单元设备的工艺模型和约束条件，并将所述单元设备的工艺模型和约束条件以及按管网归类的各能源介质的物理平衡约束映射为约束集合C＝{C₁,C₂}，其中，C₁为单元设备的工艺约束子集，C₂为能源介质的物理平衡约束子集。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤201，将所述步骤101中所述单元设备信息集Ψ包含的每个单元设备的输入/输出变量构造成变量集X＝(x₁,x₂,…,x_i,…,x_n)，其中，x_i为第i个单元设备的变量值；结合单元设备的工艺特征对X进行相关性分析，将X中的变量区分为自由变量和非自由变量，将自由变量构造成新的变量集X′；

步骤202：确定所述变量集X中所有所述变量的值域集D，满足其中，和分别为变量x_i的取值范围下限和上限；

所述自由变量和非自由变量的区分方法包括：

在能源系统网络拓扑结构中无直接关联的单元设备的输入变量均作为自由变量；有直接关联的单元设备的输入变量均作为非自由变量；

单元设备的输出变量中，能够依据工艺模型由已知的输入/输出变量计算得到，或者依据其它的功/能量/热量守恒或物料/质量守恒定律间接计算得到，则为非自由变量，其余的为自由变量。