气体系统管网压力调控方法及系统技术方案

本发明专利技术属于气体系统调控技术领域，具体公开了一种气体系统管网压力调控方法及系统。该方法对气体输送或缓存管网的压力进行因值而异的惩罚，进而优化压力波动，调整气体输送与缓存系统的调度计划，使管网压力在期望压力附近波动，能够最大程度缓解管网压力不确定性波动的干扰，保障管网压力安全。采用本技术方案，针对不同的管网压力与期望值的偏差，配置对应的惩罚权重，设计了带相对惩罚强度的管网压力波动优化目标，建立对应的混合整数线性规划模型，优化管网压力到期望值附近波动，利用钢铁行业氧气管网系统的管控示例说明了方法的有效性。效性。效性。

【技术实现步骤摘要】
气体系统管网压力调控方法及系统


[0001]本专利技术属于气体系统调控
，涉及一种气体系统管网压力调控方法 及系统，特别涉及冶金控制
中存在不确性干扰的气体系统优化调度控 制方法及管网压力波动控制方法。

技术介绍

[0002]工业气体广泛应用于化工、炼油、煤制气以及炼钢行业，在具体使用时气 体供需不平衡会引起管网压力波动，不确定性干扰和管网容量过小可能导致管 网压力波动超限，造成安全和生产事故。
[0003]以下以钢铁企业为例进行说明，在钢铁企业中，物质流表现为含铁物质在 制造流程中的动态运动和转化，能量流作为化学物理转化的反应剂驱动着物质 流。在炼铁、炼钢、连铸和热轧工艺的钢铁生产过程中，气体是一种重要的能 量物质，由于转炉间歇工作、高炉突然停炉与空分低温空分设备(ASUs)稳定 运行之间的矛盾，通常会导致气体供需失衡。
[0004]对于钢铁企业的气体能源系统，现有的调度优化主要从生产气体侧进行调 控，并未关注储氧设备缓冲能力在应对需氧量不确定性方面的重要性和作用。

技术实现思路

>[0005]本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体系统管网压力调控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，对气体系统进行数学模型转化，所述数学模型的决策变量包括输送和缓存系统管网的气体压力，所述数学模型的优化目标自变量包括压力偏差值和对应的惩罚权重；S2，对数学模型进行优化求解；S3，优化解作为调度方案作用于气体系统。2.如权利要求1所述的气体系统管网压力调控方法，其特征在于，步骤S1中的数学模型包含决策变量、约束条件和多个优化目标的数学表达式。3.如权利要求2所述的气体系统管网压力调控方法，其特征在于，决策变量包含输送和缓存系统管网的压力或其线性转换；约束条件表达式包含相关设备性能约束和物质平衡的等式或不等式方程；多个优化目标包含输送和缓存子系统管网的压力波动优化目标。4.如权利要求3所述的气体系统管网压力调控方法，其特征在于，输送和缓存子系统管网的压力波动优化目标构建步骤如下：S4
‑
1，获取气体输送和缓存子系统管网压力与期望值的偏差；S4
‑
2，根据偏差值计算其对应的相对惩罚权重；S4
‑
3，将压力偏差值和对应的惩罚权重相乘构建压力波动优化目标，通过数学模型的优化求解得出气体系统的调度计划，使管网压力在目标压力附近波动。5.如权利要求4所述的气体系统管网压力调控方法，其特征在于，步骤S4
‑
2中压力偏差相对惩罚强度与对应的压力偏差正相关；步骤S4
‑
3中在调整气体系统的调度计划时，实现压力在期望值处的波动幅度最小化。6.如权利要求2所述的气体系统管网压力调控方法，其特征在于，多目标函数为：其中，PreFlu表示管网压力波动目标函数，W
Pre
表示对应的惩罚权重，大于0，Obj
n
表示其他第n个目标函数，W
n
表示对应的惩罚权重。7.如权利要求6所述的气体系统管网压力调控方法，其特征在于，管网压力波动目标函数PreFlu可采用线性化或者非线性化表达。8.如权利要求7所述的气体系统管网压力调控方法，其特征在于，管网压力波动目标函数PreFlu采用的非线性表达式为：f(Δp
t
)＝Δp
t
·
g(Δp
t
),Δp
t
＝|p
t

【专利技术属性】
技术研发人员：郑忠，张镠，柴毅，刘余，张开天，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：