[发明专利]一种多空压站动态协同优化调控系统及方法

说明书

本发明涉及一种多空压站动态协同优化调控系统及方法，属于工业生产能源管控领域。该系统包括：运行数据监测模块、数据采集及传输模块、优化调控分析计算模块以及应用终端；运行数据监测模块包括压缩空气管网运行监测子模块和空压机组运行监测子模块；优化调控分析计算模块利用智能寻优算法，通过调用压缩空气管网运行仿真子模块和空压机组能耗辨识子模块，以保障用气终端供气压力要求和减少空压机组能耗为目标，以机组负荷调节范围和负荷调节能力为约束建立空压机组优化调控模型，通过迭代求解得到各空压机组的负荷建议调节量。本发明根据压缩空气用气负荷的动态变化，实时优化各空压机组的供气负荷，从而降低企业压缩空气系统的运行成本。

技术领域

本发明属于工业生产能源管控领域，涉及一种多空压站动态协同调控系统及方法。

背景技术

压缩空气是工业生产中常用的气体能源介质，在许多工业领域中都有应用。生产过程中使用的压缩空气由空压机提供，空压机组是高耗电设备，在空压机组全生命周期成本中其电费占比可达80％以上，空压机组的节能降耗成为企业关注的重点。

在钢铁、石化等大型工业企业，压缩空气系统庞大而复杂，一般通过建立多个空压站以及联通的压缩空气管网进行压缩空气供应。由于压缩空气用户遍布于各生产单元，在实际生产过程中，各生产单元的生产变化也会引起用气负荷的变化。在压缩空气的调节过程中，需要根据用气负荷动态调整各空压站中各空压机组的供气负荷。由于调节过程中既要考虑供气压力满足各用气单元的要求，又要兼顾空压机组的运行效率，降低机组电耗，需要多空压站的动态协同优化。而目前空压系统调控只是基于单机组的PLC自动控制，空压站之间的调节主要依靠人的经验，容易出现调控不及时、不到位的问题，引起能源浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多空压站动态协同优化调控系统及方法，基于对企业压缩空气管网及空压机组运行参数的监控，通过压缩空气管网运行仿真、空压机组能耗辨识，建立以保障用气终端供气压力要求和减少空压机组能耗为目标的空压机组优化调控模型，根据压缩空气用气负荷的动态变化，实时优化各空压机组的供气负荷，达到降低企业压缩空气系统运行成本的目的。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多空压站动态协同优化调控系统，包括：运行数据监测模块、数据采集及传输模块、优化调控分析计算模块以及应用终端。

所述运行数据监测模块，用于通过仪表等检测装置分别监测压缩空气系统中压缩空气管网和空压机组的运行数据；

所述数据采集及传输模块，用于采集运行数据监测模块的监测数据，并传输到优化调控分析计算模块和应用终端；

所述优化调控分析计算模块，根据监测到的压缩空气系统运行数据调用压缩空气管网运行仿真子模块和空压机组能耗辨识子模块，并利用智能寻优算法计算得到空压机组的优化调控策略；

所述应用终端用于显示系统监测到的压缩空气系统运行数据以及优化调控分析计算模块计算得到的空压机组优化调控策略。

进一步，所述运行数据监测模块包括：压缩空气管网运行监测子模块和空压机组运行监测子模块；所述压缩空气管网运行监测子模块采用相应检测装置对压缩空气管网中各空压站出口端以及各用户端的压缩空气流量、压力和温度进行监测；所述空压机组运行监测子模块采用相应检测装置对各空压机组电耗、负荷率、主机温度、排气压力和运行/故障状态等进行监测。

进一步，所述优化调控分析计算模块利用智能寻优算法，通过调用压缩空气管网运行仿真子模块和空压机组能耗辨识子模块，以保障用气终端供气压力要求和减少空压机组能耗为目标，以机组负荷调节范围和负荷调节能力为约束建立空压机组优化调控模型，并通过迭代求解得到各空压机组的负荷建议调节量。