一种煤矿能源优化控制系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种煤矿能源优化控制系统，该煤矿能源优化控制系统包括：数据采集单元以及与数据采集单元通信连接的优化控制单元、监控预警单元和能效分析单元；数据采集单元用于采集煤矿能源系统中设备的运行数据，并将运行数据传输至优化控制单元、监控预警单元和能效分析单元；优化控制单元用于根据接收的运行数据，对煤矿能源系统进行经济性优化和能源利用率优化；监控预警单元用于对接收的运行数据进行监控。本实用新型专利技术实施例提供的煤矿能源优化控制系统，能够实现对煤矿能源系统的优化控制，从而提高煤矿能源系统的经济性和能源利用率，达到节能减排的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿能源优化控制系统
本技术实施例涉及能源优化控制技术，尤其涉及一种煤矿能源优化控制系统。
技术介绍
在煤矿能源系统中，负荷需求多且系统的优化运行依赖于负荷需求，若负荷需求预测值与实际值偏离较大，往往会导致系统的经济效益无法充分发挥，甚至会导致系统无法运行。因此需要对系统中的负荷特性准确估计，并对系统运行进行优化控制。目前，现有的煤矿能源控制系统，通常是对煤矿能源系统进行监测和能源分析，以对煤矿能源系统进行检修和控制，但在煤矿能源系统的优化控制包括确定负荷特性方面效果不明显，从而影响煤矿能源系统的经济性和节能减排的效果。
技术实现思路
本技术实施例提供一种煤矿能源优化控制系统，以实现对煤矿能源系统的优化控制，从而提高煤矿能源系统的经济性和能源利用率，达到节能减排的目的。第一方面，本技术实施例提供了一种煤矿能源优化控制系统，包括：数据采集单元以及与数据采集单元通信连接的优化控制单元、监控预警单元和能效分析单元；数据采集单元用于采集煤矿能源系统中设备的运行数据，并将运行数据传输至优化控制单元、监控预警单元和能效分析单元；优化控制单元用于根据接收的运行数据，对煤矿能源系统进行经济性优化和能源利用率优化；监控预警单元用于对接收的运行数据进行监控，并在运行数据超出相应的预设阈值和/或设备在异常工况下运行时发出报警提示；能效分析单元用于根据接收的运行数据，确定煤矿能源系统在预设时间段的效率。可选的，优化控制单元包括经济性优化子单元和能源利用率优化子单元，经济性优化子单元和能源利用率优化子单元均与数据采集单元通信连接；经济性优化子单元用于根据接收的运行数据，确定煤矿能源系统在预设的约束条件下，包括能耗费用和维护费用的总费用最低时对应的输入功率、输出功率和运行设备的台数；能源利用率优化子单元用于根据接收的运行数据，确定煤矿能源系统在预设的约束条件下，能源利用率最高时对应的输入功率、输出功率和运行设备的台数。可选的，监控预警单元包括监控子单元、绩效考核子单元和预警管理子单元，监控子单元、绩效考核子单元和预警管理子单元均与数据采集单元通信连接；监控子单元用于对接收的运行数据进行监控，并在运行数据超出相应的预设阈值时发出报警提示；绩效考核子单元用于根据接收的运行数据，确定煤矿能源系统在预设时间段的运行费用和能源利用率；预警管理子单元用于根据运行数据，确定设备运行在异常工况时发出报警提示。可选的，监控预警单元设置在移动终端中。可选的，运行数据包括电压、电流、温度和流量中的至少一种。可选的，优化控制单元还用于控制煤矿能源优化控制系统的工作状态。可选的，工作状态包括在线状态、离线状态和热备状态中的至少一种。第二方面，本技术实施例还提供了一种煤矿能源优化控制方法，煤矿能源优化控制方法由第一方面所述的煤矿能源优化控制系统执行，煤矿能源优化控制方法包括：采集煤矿能源系统的运行数据；基于运行数据和预设的经济最优模型，对煤矿能源系统进行经济性优化，以及基于运行数据和预设的能源利用率最优模型，对煤矿能源系统进行能源利用率优化；基于运行数据，监控煤矿能源系统，并在运行数据超出相应的预设阈值时发出报警提示。可选的，基于运行数据和预设的经济最优模型，对煤矿能源系统进行经济性优化，包括：基于运行数据和预设的经济最优模型，确定在预设的约束条件下包括能耗费用和维护费用的总费用最低时对应的输入功率、输出功率和运行设备的台数；约束条件包括煤矿能源系统中的设备运行特性约束条件和煤矿能源系统的能量平衡约束条件。可选的，基于运行数据和预设的能源利用率最优模型，对煤矿能源系统进行能源利用率优化，包括：基于运行数据和预设的能源利用率最优模型，确定在预设的约束条件下能源利用率最高时对应的输入功率、输出功率和运行设备的台数；约束条件包括煤矿能源系统中的设备运行特性约束条件和煤矿能源系统的能量平衡约束条件。本技术实施例提供了一种煤矿能源优化控制系统，煤矿能源优化控制系统包括数据采集单元以及与数据采集单元通信连接的优化控制单元、监控预警单元和能效分析单元，优化控制单元根据接收的煤矿能源系统的运行数据对煤矿能源系统进行经济性优化和能源利用率优化，以实现对煤矿能源系统的优化控制，从而提高煤矿能源系统的经济性和能源利用率，达到节能减排的目的。附图说明图1是本技术实施例一提供的一种煤矿能源优化控制系统的结构框图；图2是本技术实施例二提供的一种煤矿能源优化控制系统的结构框图；图3是本技术实施例二提供的一种煤矿能源优化控制系统的硬件拓扑示意图；图4是本技术实施例三提供的一种煤矿能源优化控制方法的流程图；图5是本技术实施例三提供的一种经济性优化的示意图；图6是本技术实施例三提供的一种能源利用率优化的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1是本技术实施例一提供的一种煤矿能源优化控制系统的结构框图，本实施例可适用于对煤矿能源系统进行管理等情况，该系统包括：数据采集单元10以及与数据采集单元10通信连接的优化控制单元20、监控预警单元30和能效分析单元40。其中，数据采集单元10用于采集煤矿能源系统中设备的运行数据，并将运行数据传输至优化控制单元20、监控预警单元30和能效分析单元40；优化控制单元20用于根据接收的运行数据，对煤矿能源系统进行经济性优化和能源利用率优化；监控预警单元30用于对接收的运行数据进行监控，并在运行数据超出相应的预设阈值和/或设备在异常工况下运行时发出报警提示；能效分析单元40用于根据接收的运行数据，确定煤矿能源系统在预设时间段的效率。示例性地，煤矿能源系统可包括生活热水子系统、井筒防冻子系统、地面采暖制冷子系统、井下降温系统、光伏发电和储能子系统、衣物烘干子系统六个子系统。生活热水子系统用于解决职工全年洗浴水问题，井筒防冻子系统用于解决进风井冬季井筒防冻问题(《煤矿安全规程》规定进风井口以下的空气温度必须在2℃以上)，地面采暖制冷子系统用于解决建筑冬季采暖、夏季制冷的问题，井下降温子系统用于解决井下热害问题，衣物烘干子系统用于解决职工衣物烘干问题，光伏发电和储能子系统用于提供能源系统所需电力。煤矿能源系统可利用水源热泵、空气热泵、空压机余热回收、乏风余热利用、瓦斯发电余热利用、光伏发电、储能等技术回收矿井余热，作为生活热水、井筒防冻、建筑采暖与制冷、井下降温、衣物烘干等的能源供应系统，实现能源的高效利用。示例性地，数据采集单元10可由四层结构组成：感知层、网络层、平台层和应用层。感知层包含一体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿能源优化控制系统，其特征在于，包括：数据采集单元以及与所述数据采集单元通信连接的优化控制单元、监控预警单元和能效分析单元；/n所述数据采集单元用于采集煤矿能源系统中设备的运行数据，并将所述运行数据传输至所述优化控制单元、所述监控预警单元和所述能效分析单元；/n所述优化控制单元用于根据接收的所述运行数据，对所述煤矿能源系统进行经济性优化和能源利用率优化；/n所述监控预警单元用于对接收的所述运行数据进行监控，并在所述运行数据超出相应的预设阈值和/或设备在异常工况下运行时发出报警提示；/n所述能效分析单元用于根据接收的所述运行数据，确定所述煤矿能源系统在预设时间段的效率。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿能源优化控制系统，其特征在于，包括：数据采集单元以及与所述数据采集单元通信连接的优化控制单元、监控预警单元和能效分析单元；
所述数据采集单元用于采集煤矿能源系统中设备的运行数据，并将所述运行数据传输至所述优化控制单元、所述监控预警单元和所述能效分析单元；
所述优化控制单元用于根据接收的所述运行数据，对所述煤矿能源系统进行经济性优化和能源利用率优化；
所述监控预警单元用于对接收的所述运行数据进行监控，并在所述运行数据超出相应的预设阈值和/或设备在异常工况下运行时发出报警提示；
所述能效分析单元用于根据接收的所述运行数据，确定所述煤矿能源系统在预设时间段的效率。


2.根据权利要求1所述的煤矿能源优化控制系统，其特征在于，所述优化控制单元包括经济性优化子单元和能源利用率优化子单元，所述经济性优化子单元和所述能源利用率优化子单元均与所述数据采集单元通信连接；
所述经济性优化子单元用于根据接收的所述运行数据，确定所述煤矿能源系统在预设的约束条件下，包括能耗费用和维护费用的总费用最低时对应的输入功率、输出功率和运行设备的台数；
所述能源利用率优化子单元用于根据接收的所述运行数据，确定所述煤矿能源系统在预设的约束条件下，能源利用率最高时...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨允，闫文瑞，殷卫峰，李振，李进，于钊，周忠波，孙宇，
申请(专利权)人：中煤科工天津清洁能源研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12