[發明專利]一種短流程鋼企需求響應潛力分析方法及系統

有效

• 申請號: 202110272732.6
• 申請日: 2021-03-13
• 公開（公告）號: CN112884242B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 王沈征;張虓;張海靜;鞠文杰;王為帥;王一;程思瑾;李心一;王海博;任藝婧;張利
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司泰安供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種短流程鋼企需求響應潛力分析方法，其特征是，包括如下步驟：

分析短流程鋼鐵企業生產流程，選擇用電規律性強的主要生產設備作為典型可調控對象并建立其用電特性模型；

定義所選擇的生產設備及其輸入輸出的爐次和消耗的電力為資源，定義設備加工與爐次運輸為任務，利用離散時間RTN模型描述鋼鐵生產過程中資源與任務的交互關系，得到短流程鋼鐵企業生產約束條件；

在所述離散時間RTN模型的等待時間約束中計入增加精煉時間對爐次允許冷卻時間的延長作用，并對其余生產約束條件進行修正；

在等待時間約束中計入增加精煉時間對爐次允許冷卻時間的延長作用，是指將等待時間約束中爐次在脫碳與精煉兩個生產階段間的允許冷卻時間設置成為與爐次在LF外等待時的溫降速度、爐次精煉時的溫升速度以及延長的精煉時間有關的可調物理量,具體表達式為：

式中：為未采取溫度補償措施時爐次h在運輸任務k所連接兩個生產階段間的允許冷卻時間，其數值可根據爐次h在前一階段生產設備的出站溫度、在后一階段生產設備的進站溫度下限以及在兩個生產階段間運輸、等待的溫降速度給定；為爐次h的精煉任務LR_h執行時爐次h的平均溫升速度；為爐次h在LF外等待時的平均溫降速度；為延長的爐次h精煉時間；為采取延長精煉時間補償溫降時爐次h在運輸任務TransferDL_h所連接的脫碳與精煉兩個生產階段間的最大允許冷卻時間；為采取延長精煉時間補償溫降前后爐次h在LF進站溫度下限的差值；

所述對其余生產約束條件進行修正，具體步驟為：

在精煉任務LR_h和運輸任務TransferLC_h的交互關系矩陣中刪去與和電力資源對應的行向量，在運輸任務TransferLC_h而不是精煉任務LR_h的交互關系矩陣中記錄LF在精煉任務LR_h的結束時刻亦即運輸任務TransferLC_h的開始時刻被釋放的事件，即

令精煉任務LR_h開始時刻到運輸任務TransferLC_h開始時刻的時間差大于爐次h的原定精煉時間以表示前者在時間上先于后者執行，即

引入表征精煉任務LR_h在各時段執行狀態的0-1變量將持續時間可變的精煉任務LR_h與運輸任務TransferLC_h在時間上銜接在一起，即

式中：表示爐次h在時段t正在進行精煉，表示爐次h在時段t沒有進行精煉，

將精煉任務LR_h在執行期間各時段消耗的平均電功率分為以下兩種情況：一為LF的額定功率，一為LR_h結束時刻位于時段內部時其在該時段的實際用電量與時段長度的比值，在考慮后者僅可能出現于LR_h執行期間的末時段的前提下分別采用與表示LR_h在執行期間其他時段與末時段的平均用電功率并把它們加入電力資源對應的資源平衡約束中以對短流程鋼鐵企業各生產任務在各時段消耗的平均電功率進行準確計算，即

式中：為LF的額定功率；ε為趨于0的無窮小正數；

綜合考慮購電成本最小與用電舒適度最大兩種目標建立反映企業參與需求響應真實意愿的短流程鋼鐵生產調度模型，并且采用歸一化處理與線性加權求和的方法將所述生產調度模型由多目標優化模型轉化為單目標優化模型；

獲取企業生產信息與電價信息，輸入轉化后的單目標優化模型進行求解，得到給定權重系數下企業各時段的用電功率，將其與未參與需求響應時企業的用電負荷情況進行比較，確定短流程鋼鐵企業的需求響應潛力。