一种散料输送系统的可调负荷潜力挖掘方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种散料输送系统的可调负荷潜力挖掘方法及系统，采集待挖掘散料输送系统的设备参数信息及生产运行信息，根据设备参数信息和生产运行信息确定待挖掘散料输送系统的可调负荷挖掘的设备区间和时间范围，根据设备参数信息

【技术实现步骤摘要】
一种散料输送系统的可调负荷潜力挖掘方法及系统


[0001]本专利技术涉及智能电网
，尤其涉及一种散料输送系统的可调负荷潜力挖掘方法及系统
。

技术介绍

[0002]随着智能控制和物联网技术的发展，负荷响应电网需求的能力逐渐增强，为电网灵活调控
、
缓解调峰压力提供了一条新的途径
。
鉴于工业负荷的多样性
、
复杂性及其与生产流程和生产安全的强耦合性，目前有关需求响应
(Demand response,DR)
的研究大多考虑居民负荷或商业负荷而较少考虑工业负荷
。
实质上，工业领域用电占比高，可调节负荷潜力更大，且工业负荷参与
DR
的意愿强，调节工业负荷是保证电力系统可靠经济运行的一条新思路
。
带式输送系统是工业流程中用于中远距离运输散状物料的重要设备系统，输送机功率大，单台可达数百
kW
，且具有分钟级负荷调控特性
。
另外，散料运输系统多配备有物料仓
、
堆料场等缓冲设施，通过对输送系统缓冲能力的挖掘可以对负荷实施调节，实现电网需求响应
。
[0003]在现有技术中，论文
《
基于带式输送机的仓储转运系统优化调度研究
》
针对某由带式输送机构成的复杂水泥熟料转运系统，通过响应分时电价来对输送机进行优化调度，以电费最小化为优化调度目标，并考虑了运输需求等约束，进而实现“移峰填谷”。
但是该方法通过响应分时电价实现与电网的互动，但不对负荷指令做出响应，负荷可调节性差；专利
CN109598088A
通过设置能耗数学模型及动力学模型，建立带速设定值动态优化问题，使得输送带带速在设定值变化时可获得较好的动态效果，但是该方案只关注输送机本身控制问题，注重输送带动态特性此类安全性指标，未考虑与电网互动；专利
CN115676285A
则通过输送机运行状态的控制实现与电网的互动，但未考虑可调负荷潜力问题
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种散料输送系统的可调负荷潜力挖掘方法及系统，通过在最大可控负荷潜力挖掘的最优化问题中考虑了生产流程需求约束及生产安全约束，对散料输送系统的启停状态进行优化调度，并充分利用缓冲设施提供的缓冲能力挖掘最大可控负荷潜力，提高了散料输送系统调节潜力数值的精确性
。
[0005]本专利技术实施例的第一方面提供了一种散料输送系统的可调负荷潜力挖掘方法，所述方法包括：
[0006]采集待挖掘散料输送系统的设备参数信息及生产运行信息；
[0007]根据设备参数信息和生产运行信息确定待挖掘散料输送系统的可调负荷挖掘的设备区间和时间范围；
[0008]根据设备参数信息
、
生产运行信息
、
设备区间和时间范围构建散料输送机可调负荷潜力挖掘模型，并对散料输送机可调负荷潜力挖掘模型进行求解，得到求解结果；
[0009]根据求解结果和设备参数信息计算得到可调负荷潜力，以使电网人员根据可调负
荷潜力对散料输送系统进行电力调度
。
[0010]实施本实施例，采集待挖掘散料输送系统的设备参数信息及生产运行信息，根据设备参数信息和生产运行信息确定待挖掘散料输送系统的可调负荷挖掘的设备区间和时间范围，根据设备参数信息
、
生产运行信息
、
设备区间和时间范围构建散料输送机可调负荷潜力挖掘模型，并对散料输送机可调负荷潜力挖掘模型进行求解，得到求解结果，根据求解结果和设备参数信息计算得到可调负荷潜力，以使电网人员根据可调负荷潜力对散料输送系统进行电力调度，本方法通过在最大可控负荷潜力挖掘的最优化问题中考虑了生产流程需求约束及生产安全约束，提高了散料输送系统调节潜力数值的精确性
。
[0011]在第一方面的一种可能的实现方式中，根据设备参数信息和生产运行信息确定待挖掘散料输送系统的可调负荷挖掘的设备区间和时间范围，具体为：
[0012]根据设备参数信息中各个设备的电功率，确定第一输送机和第二输送机为可调负荷挖掘的设备区间；
[0013]根据待挖掘散料输送系统的生产运行信息进行预测，得到可调负荷挖掘的时间范围，其中，可调负荷挖掘的时间范围包括潜力挖掘时间段
、
优化调度时域和响应时段
。
[0014]在第一方面的一种可能的实现方式中，根据设备参数信息
、
生产运行信息
、
设备区间和时间范围构建散料输送机可调负荷潜力挖掘模型，具体为：
[0015]根据设备参数信息和设备区间得到输送机功率
、
转运仓容量范围以及存储仓容量范围；
[0016]根据生产运行信息得到待挖掘散料输送系统的目标运输量和目标生产消耗；
[0017]根据输送机功率
、
转运仓容量范围
、
存储仓容量范围
、
目标运输量
、
目标生产消耗和时间范围构建散料输送机可调负荷潜力挖掘模型，其中，散料输送机可调负荷潜力挖掘模型为：
[0018]maxT
span
(u)
＝
min(T1，
T2)
[0019][0020][0021][0022][0023][0024][0025]u[u1,u2,
…
,u
N
]，
u
i
∈[0,1][0026]其中，
T1表示使用转运仓的缓冲量可支撑输送机的停运时间，
T2表示使用存储仓缓
冲量可支撑输送机的停运时间，表示转运仓容量上限值，表示优化调度时域结束时转运仓中的物料量，表示转运仓容量下限值，表示优化调度时域结束时存储仓中的物料量，表示优化调度时域结束前转运仓中的物料量，表示优化调度时域结束前存储仓中的物料量，表示采样时刻
i
转运仓的物料量，表示采样时刻
i
存储仓的物料量，
u
i
为输送机在采样时刻
i
的启停控制信号
。
[0027]在第一方面的一种可能的实现方式中，并对散料输送机可调负荷潜力挖掘模型进行求解，得到求解结果，具体为：
[0028]采用
PSO
算法对散料输送机可调负荷潜力挖掘模型进行迭代计算，以使
PSO
算法在定义粒子和粒子群后，根据散料输送机可调负荷潜力挖掘模型的目标函数计算出粒子适应度值并更新最优解；
[0029]根据各个粒子通过个体极值和群体极值迭代更新各个粒子的速度和位置，判断是否达到预设迭代次数或满足预设条件，若达到预设迭代次数或满足预设条件，则输出最优解为第一求解，若没有达到预设迭代次数或不满足预测条件，则重新计算粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种散料输送系统的可调负荷潜力挖掘方法，其特征在于，包括：采集待挖掘散料输送系统的设备参数信息及生产运行信息；根据所述设备参数信息和所述生产运行信息确定所述待挖掘散料输送系统的可调负荷挖掘的设备区间和时间范围；根据所述设备参数信息
、
所述生产运行信息
、
所述设备区间和所述时间范围构建散料输送机可调负荷潜力挖掘模型，并对所述散料输送机可调负荷潜力挖掘模型进行求解，得到求解结果；根据所述求解结果和所述设备参数信息计算得到可调负荷潜力，以使电网人员根据所述可调负荷潜力对所述散料输送系统进行电力调度
。2.
如权利要求1所述的一种散料输送系统的可调负荷潜力挖掘方法，其特征在于，所述根据所述设备参数信息和所述生产运行信息确定所述待挖掘散料输送系统的可调负荷挖掘的设备区间和时间范围，具体为：根据所述设备参数信息中各个设备的电功率，确定第一输送机和第二输送机为可调负荷挖掘的设备区间；根据所述待挖掘散料输送系统的生产运行信息进行预测，得到可调负荷挖掘的时间范围，其中，所述可调负荷挖掘的时间范围包括潜力挖掘时间段
、
优化调度时域和响应时段
。3.
如权利要求1所述的一种散料输送系统的可调负荷潜力挖掘方法，其特征在于，所述根据所述设备参数信息
、
所述生产运行信息
、
所述设备区间和所述时间范围构建散料输送机可调负荷潜力挖掘模型，具体为：根据所述设备参数信息和所述设备区间得到输送机功率
、
转运仓容量范围以及存储仓容量范围；根据所述生产运行信息得到所述待挖掘散料输送系统的目标运输量和目标生产消耗；根据所述输送机功率
、
所述转运仓容量范围
、
所述存储仓容量范围
、
所述目标运输量
、
所述目标生产消耗和所述时间范围构建散料输送机可调负荷潜力挖掘模型，其中，所述散料输送机可调负荷潜力挖掘模型为：
maxT
span
(u)
＝
min(T1，
T2)))))
u
＝
[u1,u2,
…
,u
N
]
，
u
i
∈[0,1]
其中，
T1表示使用转运仓的缓冲量可支撑输送机的停运时间，
T2表示使用存储仓缓冲量可支撑输送机的停运时间，表示转运仓容量上限值，表示优化调度时域结束时转运仓中的物料量，表示转运仓容量下限值，表示优化调度时域结束时存储仓中的物料量，表示优化调度时域结束前转运仓中的物料量，表示优化调度时域结束前存储仓中的物料量，表示采样时刻
i
转运仓的物料量，表示采样时刻
i
存储仓的物料量，
u
i
为输送机在采样时刻
i
的启停控制信号
。4.
如权利要求1所述的一种散料输送系统的可调负荷潜力挖掘方法，其特征在于，所述并对所述散料输送机可调负荷潜力挖掘模型进行求解，得到求解结果，具体为：采用
PSO
算法对所述散料输送机可调负荷潜力挖掘模型进行迭代计算，以使所述
PSO
算法在定义粒子和粒子群后，根据所述散料输送机可调负荷潜力挖掘模型的目标函数计算出粒子适应度值并更新最优解；根据各个粒子通过个体极值和群体极值迭代更新各个粒子的速度和位置，判断是否达到预设迭代次数或满足预设条件，若达到预设迭代次数或满足预设条件，则输出最优解为第一求解，若没有达到预设迭代次数或不满足预测条件，则重新计算粒子适应度值并更新最优解
、
各个粒子的速度和位置，直到达到预设迭代次数或满足预设条件，则输出最优解为求解结果
。5.
如权利要求1所述的一种散料输送系统的可调负荷潜力挖掘方法，其特征在于，所述根据所述求解结果和所述设备参数信息计算得到可调负荷潜力，具体为：根据所述求解结果和所述设备参数信息计算得到可调负荷潜力，具体计算公式为：其中，表示求解结果，
P
Adjustable
表示可调负荷潜力，分别表示第一输送机在运输量取
T
时的功率，分别表示第二输送机在运输量取
T
时的功率
。6.
一种散料输送系统的可调负...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯珏，王钦，孟子杰，喻振帆，周巍，蔡新雷，郝文焕，李超，潘廷哲，金鑫，曹望璋，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：