[發明專利]一種煤礦能源優化控制系統和優化控制方法

在審

• 申請號: 202010350896.1
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN111427268A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 楊允;閆文瑞;殷衛峰;李振;李進;于釗;周忠波;孫宇
• 申請（專利權）人: 中煤科工（天津）清潔能源研究院有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

1.一種煤礦能源優化控制系統，其特征在于，包括：數據采集單元以及與所述數據采集單元通信連接的優化控制單元、監控預警單元和能效分析單元；

所述數據采集單元用于采集煤礦能源系統中設備的運行數據，并將所述運行數據傳輸至所述優化控制單元、所述監控預警單元和所述能效分析單元；

所述優化控制單元用于根據接收的所述運行數據，對所述煤礦能源系統進行經濟性優化和能源利用率優化；

所述監控預警單元用于對接收的所述運行數據進行監控，并在所述運行數據超出相應的預設閾值和/或設備在異常工況下運行時發出報警提示；

所述能效分析單元用于根據接收的所述運行數據，確定所述煤礦能源系統在預設時間段的效率。

2.根據權利要求1所述的煤礦能源優化控制系統，其特征在于，所述優化控制單元包括經濟性優化子單元和能源利用率優化子單元，所述經濟性優化子單元和所述能源利用率優化子單元均與所述數據采集單元通信連接；

所述經濟性優化子單元用于根據接收的所述運行數據，確定所述煤礦能源系統在預設的約束條件下，包括能耗費用和維護費用的總費用最低時對應的輸入功率、輸出功率和運行設備的臺數；

所述能源利用率優化子單元用于根據接收的所述運行數據，確定所述煤礦能源系統在預設的約束條件下，能源利用率最高時對應的輸入功率、輸出功率和運行設備的臺數。

3.根據權利要求1所述的煤礦能源優化控制系統，其特征在于，所述監控預警單元包括監控子單元、績效考核子單元和預警管理子單元，所述監控子單元、所述績效考核子單元和所述預警管理子單元均與所述數據采集單元通信連接；

所述監控子單元用于對接收的所述運行數據進行監控，并在所述運行數據超出相應的預設閾值時發出報警提示；

所述績效考核子單元用于根據接收的所述運行數據，確定所述煤礦能源系統在預設時間段的運行費用和能源利用率；

所述預警管理子單元用于根據所述運行數據，確定設備運行在異常工況時發出報警提示。

4.根據權利要求1所述的煤礦能源優化控制系統，其特征在于，所述監控預警單元設置在移動終端中。

5.根據權利要求1所述的煤礦能源優化控制系統，其特征在于，所述運行數據包括電壓、電流、溫度和流量中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的煤礦能源優化控制系統，其特征在于，所述優化控制單元還用于控制所述煤礦能源優化控制系統的工作狀態。

7.根據權利要求6所述的煤礦能源優化控制系統，其特征在于，所述工作狀態包括在線狀態、離線狀態和熱備狀態中的至少一種。

8.一種煤礦能源優化控制方法，其特征在于，所述煤礦能源優化控制方法由權利要求1-7任一項所述的煤礦能源優化控制系統執行，所述煤礦能源優化控制方法包括：

采集煤礦能源系統的運行數據；

基于所述運行數據和預設的經濟最優模型，對所述煤礦能源系統進行經濟性優化，以及基于所述運行數據和預設的能源利用率最優模型，對所述煤礦能源系統進行能源利用率優化；

基于所述運行數據，監控所述煤礦能源系統，并在所述運行數據超出相應的預設閾值時發出報警提示。

9.根據權利要求8所述的煤礦能源優化控制方法，其特征在于，基于所述運行數據和預設的經濟最優模型，對所述煤礦能源系統進行經濟性優化，包括：

基于所述運行數據和預設的經濟最優模型，確定在預設的約束條件下包括能耗費用和維護費用的總費用最低時對應的輸入功率、輸出功率和運行設備的臺數；所述約束條件包括所述煤礦能源系統中的設備運行特性約束條件和所述煤礦能源系統的能量平衡約束條件。

10.根據權利要求8所述的煤礦能源優化控制方法，其特征在于，基于所述運行數據和預設的能源利用率最優模型，對所述煤礦能源系統進行能源利用率優化，包括：

基于所述運行數據和預設的能源利用率最優模型，確定在預設的約束條件下能源利用率最高時對應的輸入功率、輸出功率和運行設備的臺數；所述約束條件包括所述煤礦能源系統中的設備運行特性約束條件和所述煤礦能源系統的能量平衡約束條件。