[發明專利]一種鋼鐵企業靜態能量流網絡優化設計方法有效
| 申請號: | 201710474894.1 | 申請日: | 2017-06-21 |
| 公開(公告)號: | CN107273619B | 公開(公告)日: | 2022-01-28 |
| 發明(設計)人: | 賀東風;馮凱;徐安軍;劉平澤 | 申請(專利權)人: | 北京科技大學 |
| 主分類號: | G06F30/18 | 分類號: | G06F30/18;G06F30/20;G06Q10/04;G06Q50/04;G06F111/04 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 鋼鐵企業 靜態 能量 流網 優化 設計 方法 | ||
本發明提供一種鋼鐵企業靜態能量流網絡優化設計方法,能夠提高能源轉換效率。所述方法包括:獲取鋼鐵流程各工序/設備的多種能源介質參數;根據獲取的多種能源介質參數,以企業最大經濟效益為目標,建立靜態能量流網絡數學模型;對建立的靜態能量流網絡數學模型進行求解,得到符合預設條件且具有最大經濟效益的各能源介質的分配方案,所述預設條件包括:在滿足生產用能平衡的前提下;根據得到的得到符合預設條件且具有最大經濟效益的各能源介質的分配方案進行能源結構的優化調整,根據優化調整后的能源結構,確定靜態能量流網絡。本發明涉及大型鋼鐵企業能量利用優化與節能領域。
技術領域
本發明涉及大型鋼鐵企業能量利用優化與節能領域,特別是指一種鋼鐵企業靜態能量流網絡優化設計方法。
背景技術
近年來,鋼鐵企業能量流主要研究的是參與和輔助各個生產、轉換環節進行正常生產時各種能源的平衡,之前工作人員和研究者對此問題做了一定的研究。何佳毅等人運用仿真的方法對鋼鐵企業能源系統網絡進行建模,將整個鋼鐵企業劃分為五個子系統:生產系統、能源轉換系統、回收系統、庫存系統、連接系統,分別建立了能源產消單元模型。鄭忠等人基于鋼鐵制造流程網絡,建立了不同能量流的分層網絡,通過分析工序和設備上物質能量流的轉換關系,期望通過物質流和能量流的聯動,使得能源管理系統更好地滿足生產需求。孫彥廣通過構建鋼鐵制造流程能量使用、能源回收和能源轉換傳輸的網絡化定量分析模型,實現鋼鐵企業能源系統動態運行仿真,提出多種能源介質分解-協調優化策略和實現方法。江文德通過建立鋼鐵企業能源系統的數學模型,利用線性規劃的方法解決企業能源動態平衡和優化調度問題。
雖然當前針對系統節能和能量流網絡的研究較多,但是當前的能量流網絡(尤其是,靜態能量流網絡)設計主要是依據經驗進行,鋼鐵企業缺乏對能量流網絡整體能源結構和能源轉換效率的評估,從而無法從能源結構上優化靜態能量流網絡。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種鋼鐵企業靜態能量流網絡優化設計方法,以解決現有技術所存在的無法從能源結構上優化靜態能量流網絡的問題。
為解決上述技術問題,本發明實施例提供一種鋼鐵企業靜態能量流網絡優化設計方法,包括:
獲取鋼鐵流程各工序/設備的多種能源介質參數;
根據獲取的多種能源介質參數,以企業最大經濟效益為目標,建立靜態能量流網絡數學模型;
對建立的靜態能量流網絡數學模型進行求解,得到符合預設條件且具有最大經濟效益的各能源介質的分配方案,所述預設條件包括:在滿足生產用能平衡的前提下;
根據得到的得到符合預設條件且具有最大經濟效益的各能源介質的分配方案進行能源結構的優化調整,根據優化調整后的能源結構,確定靜態能量流網絡。
進一步地,所述根據獲取的多種能源介質參數,以企業最大經濟效益為目標,建立靜態能量流網絡數學模型包括:
確定靜態能量流網絡數學模型的約束條件;
根據獲取的多種能源介質參數及確定的約束條件,以企業最大經濟效益為目標,在保證鋼鐵企業正常生產的條件下,結合生產實際,建立各能源介質的分配利用模型;
基于建立的各能源介質的分配利用模型,建立靜態能量流網絡數學模型。
進一步地,所述約束條件包括:能源供需平衡約束、能源介質約束、用能設備的操作約束、物料轉換平衡約束、能量平衡約束和其他約束;
其中,所述其他約束包括:非負約束,初始值約束。
進一步地,所述靜態能量流網絡數學模型為:
其中,能源供需平衡約束表示為:
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