工业负荷优化调度方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种工业负荷优化调度方法及系统，本发明专利技术实施例首先确定了预定品种的物料在预定时间段的物料存量以及光伏发电单元在所述预定时间段内输出功率；之后根据输出功率确定光伏发电单元在所述预定时间段内的维护成本，并根据维护成本建立了优化调度目标函数；最后根据优化调度目标函数、物料存量以及物料存量约束进行工业负荷优化调度。上述技术方案综合考虑了光伏发电单元接入，光伏发电单元处理出力情况以及工业生产中物料存量的等方面对工业负荷调度的影响，有效提高了工业负荷调度的效率。

【技术实现步骤摘要】
工业负荷优化调度方法及系统
本专利技术涉及电力领域，具体涉及一种工业负荷优化调度方法及系统。
技术介绍
工业部门的电能消耗份额占全国电能总量的70％。因此，对于我国工业，如何进行有效的电能负荷优化调度，做到节能减排的绿色生产是各个企业面临的重要挑战，也是企业谋求生存、确立竞争优势需要解决的关键问题之一。对于电能负荷的优化调度问题，现有模型大多采用负荷转移的方法，即将高电价时段的负荷转移到低电价时段，以减少分时电价环境下的工业企业的用电成本。另外，现有的模型大多只考虑了工业企业内部负荷的转移，而对光伏发电单元的接入及其出力的不确定性对负荷优化调度的影响没有充分的考虑。另外，现有关于工业企业的负荷调度模型往往没有考虑到工业设备生产的相关约束，如物料存量的约束，这不利于负荷调度模型在实际中的应用。综上，如何合理高效的进行负荷优化调度是目前急需解决的技术问题。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种工业负荷优化调度方法及系统，解决了现有技术中工业负荷调度效率低，无法综合考虑光伏发电单元接入，光伏发电单元处理出力情况以及工业生产中物料存量的等方面对工业负荷调度的影响的缺陷。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：第一方面，提供了一种工业负荷优化调度方法，所述方法包括如下步骤：确定预定品种的物料在预定时间段的物料存量；确定光伏发电单元在所述预定时间段内输出功率；根据所述输出功率，确定光伏发电单元在所述预定时间段内的维护成本；根据所述维护成本建立优化调度目标函数；根据所述优化调度目标函数、物料存量以及物料存量约束进行工业负荷优化调度。进一步地，所述方法还包括如下步骤：根据所述光伏发电单元在所述预定时间段内出力区间的中点、所述光伏发电单元在所述预定时间段内出力区间的半径、所述光伏发电单元发电的开始时刻、所述光伏发电单元发电的结束时刻以及光伏发电单元在所述预定时间段内输出功率，确定出力约束；根据所述优化调度目标函数、所述出力约束、所述物料存量表达式以及物料存量约束进行工业负荷优化调度。进一步地，所述方法还包括如下步骤：根据所述光伏发电单元在所述预定时间段内出力区间的中点、所述光伏发电单元在所述预定时间段内出力区间的半径、所述光伏发电单元发电的开始时刻、所述光伏发电单元发电的结束时刻、光伏发电单元在所述预定时间段内输出功率，确定决策空间约束；根据所述优化调度目标函数、所述出力约束、所述决策空间约束、所述物料存量表达式以及物料存量约束进行工业负荷优化调度。进一步地，所述方法还包括如下步骤：确定在所述预定时间段内的运行工况约束；根据所述优化调度目标函数、所述出力约束、所述决策空间约束、所述物料存量表达式、物料存量约束以及所述运行工况约束进行工业负荷优化调度。进一步地，所述方法还包括如下步骤：根据工业企业与主电网在所述预定时间段内的实际交互的功率、所述光伏发电单元在所述预定时间段内输出功率以及所述工业企业在所述预定时间段内的用电功率，确定功率平衡约束；根据所述优化调度目标函数、所述出力约束、所述决策空间约束、所述物料存量表达式、物料存量约束、所述运行工况约束以及所述功率平衡约束进行工业负荷优化调度。进一步地，所述方法还包括如下步骤：根据工业企业与主电网在所述预定时间段内的实际交互的功率的上限和工业企业与主电网在所述预定时间段内的实际交互的功率的下限，确定功率交互约束；根据所述优化调度目标函数、所述出力约束、所述决策空间约束、所述物料存量表达式、物料存量约束、所述运行工况约束、所述功率平衡约束以及所述功率交互约束进行工业负荷优化调度。进一步地，所述方法还包括如下步骤：根据物料存量的上限和物料存量的下限，确定所述物料存量约束。进一步地，所述方法还包括如下步骤：根据在所述预定时间段内的购电价格、所述预定时间段内的售电价格、所述预定时间段内的购电量、所述预定时间段内的售电量以及所述光伏发电单元在所述预定时间段内的维护成本，建立所述优化调度目标函数。进一步地，所述方法还包括如下步骤：根据运维系数以及所述输出功率，确定光伏发电单元在所述预定时间段内的维护成本。第二方面，提供了一种工业负荷优化调度系统，所述系统包括：物料存量确定单元，用于确定预定品种的物料在预定时间段的物料存量；输出功率确定单元，用于确定光伏发电单元在所述预定时间段内输出功率；维护成本确定单元，用于根据所述输出功率，确定光伏发电单元在所述预定时间段内的维护成本；优化调度目标函数建立单元，用于根据所述维护成本建立优化调度目标函数；优化调度单元，用于根据所述优化调度目标函数、物料存量以及物料存量约束进行工业负荷优化调度。(三)有益效果本专利技术实施例提供了一种工业负荷优化调度方法及系统。具备以下有益效果：本专利技术实施例首先确定了预定品种的物料在预定时间段的物料存量以及光伏发电单元在所述预定时间段内输出功率；之后根据输出功率确定光伏发电单元在所述预定时间段内的维护成本，并根据维护成本建立了优化调度目标函数；最后根据优化调度目标函数、物料存量以及物料存量约束进行工业负荷优化调度。上述技术方案综合考虑了光伏发电单元接入，光伏发电单元处理出力情况以及工业生产中物料存量的等方面对工业负荷调度的影响，有效提高了工业负荷调度的效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示意性的示出了本专利技术一实施例的工业负荷优化调度方法的流程图；图2示意性的示出了本专利技术一实施例的工业负荷优化调度方法中遗传算法流程图；图3示意性的示出了本专利技术再一实施例的工业负荷优化调度方法的流程图；图4示意性的示出了本专利技术一实施例的工业负荷优化调度系统的框图；图5示意性的示出了本专利技术再一实施例的工业负荷优化调度系统的框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本实施例提供了一种工业负荷优化调度方法，该方法包括如下步骤：110.确定预定品种的物料在预定时间段的物料存量；这里，预定品种的物料可以是工业企业在某个状态节点对应的物料，例如预定品种是工业企业在第j个状态节点对应的物料。这里，预定时段根据具体的应用场景灵活设定，例如在第t个时段。这里，物料存量可以利用如下公式确定：式中，Sj,t为第j个状态节点在第t个时段的物料存量；Sj,t-1为第j个状态节点在第t-1个时段的物料存量；h为每个预定时间段的时长；Gj为生产第j个状态节点的物料的任务集合；Cj为消耗第j个状态节点的物料的任务集合；Pj,k,t为任务k在第t个时段生产第j个状态节点物料的速率，可由下式获得；Cj,k',t为任务k'在第t个时段消耗第j个状态节点物料的速率，可由下式获得：式中，prk,m,j为任务本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业负荷优化调度方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：确定预定品种的物料在预定时间段的物料存量；确定光伏发电单元在所述预定时间段内输出功率；根据所述输出功率，确定光伏发电单元在所述预定时间段内的维护成本；根据所述维护成本建立优化调度目标函数；根据所述优化调度目标函数、物料存量以及物料存量约束进行工业负荷优化调度。

【技术特征摘要】
1.一种工业负荷优化调度方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：确定预定品种的物料在预定时间段的物料存量；确定光伏发电单元在所述预定时间段内输出功率；根据所述输出功率，确定光伏发电单元在所述预定时间段内的维护成本；根据所述维护成本建立优化调度目标函数；根据所述优化调度目标函数、物料存量以及物料存量约束进行工业负荷优化调度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：根据所述光伏发电单元在所述预定时间段内出力区间的中点、所述光伏发电单元在所述预定时间段内出力区间的半径、所述光伏发电单元发电的开始时刻、所述光伏发电单元发电的结束时刻以及光伏发电单元在所述预定时间段内输出功率，确定出力约束；根据所述优化调度目标函数、所述出力约束、所述物料存量表达式以及物料存量约束进行工业负荷优化调度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：根据所述光伏发电单元在所述预定时间段内出力区间的中点、所述光伏发电单元在所述预定时间段内出力区间的半径、所述光伏发电单元发电的开始时刻、所述光伏发电单元发电的结束时刻、光伏发电单元在所述预定时间段内输出功率，确定决策空间约束；根据所述优化调度目标函数、所述出力约束、所述决策空间约束、所述物料存量表达式以及物料存量约束进行工业负荷优化调度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：确定在所述预定时间段内的运行工况约束；根据所述优化调度目标函数、所述出力约束、所述决策空间约束、所述物料存量表达式、物料存量约束以及所述运行工况约束进行工业负荷优化调度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：根据工业企业与主电网在所述预定时间段内的实际交互的功率、所述光伏发电单元在所述预定时间段内输出功率以及所述工...

【专利技术属性】
技术研发人员：周开乐，陆信辉，杨善林，温露露，李鹏涛，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34