[发明专利]一种钢铁企业多能源介质集成调度优化方法

摘要

本发明适用于钢铁企业能源调度技术领域，提供了一种钢铁企业多能源介质集成调度优化方法，包括获取钢铁企业能源系统网络拓扑结构及除煤气、蒸汽和电力各子系统中可调度的关键设备和其它公辅设备之外各主要生产工序及设备在未来多个调度周期内对煤气、蒸汽和电力三种能源介质的需求量和产生量信息；建立煤气子系统的调度子模型J1；建立蒸汽子系统的调度子模型J2；建立电力子系统的调度子模型J3；建立钢铁企业多能源介质多周期集成优化调度模型为MinJ＝J1+J2+J3，其约束条件为各个子系统需分别满足的所述约束条件的总和；求解优化调度结果，从综合调度和全局优化的角度给出了多能源介质集成优化调度的技术方案，对具体实践的指导意义明确。

主权项

一种钢铁企业多能源介质集成调度优化方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，获取钢铁企业能源系统网络拓扑结构及除煤气、蒸汽和电力各子系统中可调度的关键设备和其它公辅设备之外各主要生产工序及设备在未来多个调度周期内对煤气、蒸汽和电力三种能源介质的需求量和产生量信息；步骤2，建立煤气子系统的调度子模型为：并确定所述煤气子系统的调度子模型的约束条件包括煤气平衡约束、煤气子系统中各单元设备的工艺约束，以及除煤气柜消耗的煤气数量之外的变量的非负约束；所述煤气子系统中的单元设备包含煤气混合站、加压站、煤气柜和放散塔；其中，为煤气放散惩罚；progas为将剩余的煤气作为商品煤气外售而产生的收益；步骤2中，∀i,t,Fi,tgas+Σj∈AUXxi,j,tgen-Σj∈AUXxi,j,tsume-Σm∈BOIci,m,tgas-Si,tgas=Di,tgas---(2)]]>式(2)为煤气平衡约束，即每种煤气介质i在调度周期t内的供需平衡，具体为煤气i在周期t内的预测产生量与煤气公辅设备的产生量之和，减去煤气公辅设备的消耗量和锅炉的消耗量以及煤气的外售量等于该煤气的预测需求量m为锅炉序号，BOI为锅炉集合，j为煤气公辅设备序号，AUX为煤气公辅设备集合；步骤3，建立蒸汽子系统的调度子模型为：确定所述蒸汽子系统的调度子模型的约束条件包括：蒸汽平衡约束、蒸汽子系统各单元设备的工艺约束和所有变量的非负约束；其中，buyfue为锅炉外购燃料的费用，用于计算燃煤锅炉或掺烧煤气锅炉在煤气之外其他燃料的费用；fedwat为锅炉给水费用；为蒸汽放散惩罚；为蒸汽降级使用惩罚；buystm为外购蒸汽成本；步骤3中，∀s,t,Fs,tstm+Σm∈BOIys,m,t+Σn∈TUR(ys,n,tout-ys,n,tin)+Σl∈VAL(ys,l,tout-ys,l,tin)+Bs,tstm-Es,tstm=Ds,tstm---(19)]]>式(19)为蒸汽平衡约束，对于任意等级的蒸汽s在调度周期t内的供需平衡，预测产生量锅炉产汽量ys,m,t、汽轮机出口抽汽/凝汽量减温减压阀出口数量与外购数量之和，减去汽轮机入口消耗量减温减压阀入口数量和放散量等于该等级蒸汽的预测需求量n为汽轮机序号，TUR为汽轮机集合，l为减温减压阀序号，VAL为减温减压阀集合；步骤4，建立电力子系统的调度子模型为：J3＝buyele‑proele，确定所述电力子系统的调度子模型的约束条件包括电力需求平衡约束、电力子系统中变量的非负约束和外购电量和外售电量不能同时大于0的约束；其中，buyele为外购电力成本；proele为电力富余时倒送返网带来的收益；步骤5，建立钢铁企业多能源介质多周期集成优化调度模型为：Min J＝J1+J2+J3，即其目标函数取为各个子系统的目标函数之和，其约束条件为各个子系统需分别满足的所述约束条件的总和；步骤6，根据所述钢铁企业多能源介质多周期集成优化调度模型求解优化调度结果。