【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁企业能源调度，尤其涉及一种面向最优价值评价的副产能源优化调度方法。
技术介绍
1、目前，在对钢铁企业能源的优化分配方面的研究，主要集中在煤气、蒸汽、电力等单一能源介质的研究上，而且对煤气系统的研究较多。对于副产煤气的优化分配，提出了一种考虑分时电价的混合整数线性规划副产煤气调度模型，可以有效利用副产煤气并降低外购能源成本，提高煤气柜的稳定性(x.zhao,h.bai,et al.a milp model concerning theoptimization of penalty factors for the short-term distribution of byproductgases produced in the iron and steel making process.applied energy,2015,148:142-158)。zhao j等提出基于数据驱动的动态调度思想，通过贝叶斯网络建立的概率关系来决定可调用户及调度量(j.zhao,w.wang,et al.a bayesian networks structurelearning and reasoning-based byproduct gas scheduling in steel industry.ieeetransactions on automation science and engineering,2014,11(4),1149-1154)。对于蒸汽的优化分配，高金彤等人考虑分时电价等因素建立了混合整数非线性规划(min
2、总的来说，目前的技术所存在的问题是：只针对单一能源介质的研究，并没有考虑多种能源相互耦合的情况，面对钢铁企业这样复杂的综合能源系统，各种能源子系统之间不可能完全独立的运行，为了保证整个系统安全稳定且经济的运行，考虑多种能源耦合要比单独考虑一种能源介质更加合理。
技术实现思路
1、一、要解决的技术问题
2、本专利技术提出一种面向最优价值评价的副产能源优化调度方法，其目的在于：解决企业内部各种能源子系统之间不能相互耦合，造成能源利用率低的问题。
3、二、技术方案
4、为了实现上述目的，本专利技术采用以下具体方案，其步骤包括：
5、s1、数据预处理
6、获取企业能源系统网络拓扑结构以及煤气、蒸汽、电力子系统中的各单元设备信息，提取一日内产生的所有煤气、消耗用户及消耗量、煤气柜的柜容数据，并计算除可调用户外其余煤气消耗用户的煤气消耗量，从而得到系统在各个时段的煤气富余量；提取一日内产生的所有蒸汽、消耗用户及消耗量，并计算系统在各个时段对蒸汽的总需求量；提取一日内产生的所有电力、消耗用户及消耗量，并计算系统在各个时段对电力的总需求量；
7、s2、建立能源调度模型
8、该能源调度模型主要由目标函数和约束条件两部分组成，目标函数为外购能源成本，包括外购煤成本及外购电成本，如下式：
9、
10、其中，e为外购能源成本，单位为元；ccoal为外购煤的价格，单位为元/吨；为a1机组在时段t内消耗的外购煤量，单位为吨；cele,buy为外购电的价格，单位为元/千瓦时；为系统在时段t内的电力需求量，单位为兆瓦；为系统在时段t内所产生的电量，单位为兆瓦；t为一日内所有的时间段；
11、s3、采用粒子群优化算法对模型(1)进行求解
12、将步骤1中经过计算得到的煤气富余量、蒸汽总需求量、电力总需求量作为能源调度模型的输入参数，然后采用粒子群优化算法对该模型进行求解，得到最优的调度方案以及一日内最少的外购能源成本。
13、所述模型(1)的约束条件包括煤气供需平衡约束，即：
14、
15、其中，为时段t内高炉煤气的发生量，单位为km3；为时段t内除可调用户外高炉煤气的消耗量，单位为km3；为a2锅炉在时段t内所消耗的高炉煤气量，单位为km3；为a1锅炉在时段t内所消耗的高炉煤气量，单位为km3；为ccpp机组在时段t内所消耗的高炉煤气量，单位为km3；为第j个高炉煤气柜在t时刻的柜容，单位为km3；为第j个高炉煤气柜在t-1时刻的柜容，单位为km3；
16、
17、其中，为时段t内焦炉煤气的发生量，单位为km3；为时段t内除可调用户外焦炉煤气的消耗量，单位为km3；为a2锅炉在时段t内所消耗的焦炉煤气量，单位为km3；为a1锅炉在时段t内所消耗的焦炉煤气量，单位为km3；为ccpp机组在时段t内所消耗的焦炉煤气量，单位为km3；为焦炉煤气柜在t时刻的柜容，单位为km3；为焦炉煤气柜在t-1时刻的柜容，单位为km3；
18、
19、其中，为时段t内转炉煤气的发生量，单位为km3；为时段t内除可调用户外转炉煤气的消耗量，单位为km3；为a2锅炉在时段t内所消耗的转炉煤气量，单位为km3；为a1锅炉在时段t内所消耗的转炉煤气量，单位为km3；为第j个转炉煤气柜在t时刻的柜容，单位为km3；为第j个转炉煤气柜在t-1时刻的柜容，单位为km3。
20、所述模型(1)的约束条件还包括蒸汽供需平衡约束，即：
21、
22、其中，为系统在时段t的过热蒸汽需求量，单位为吨；为a2机组供给管网的蒸汽量，单位为吨；为a1机组供给管网的蒸汽量，单位为吨。
23、所述模型(1)的约束条件还包括电力供需平衡约束，即：
24、
25、其中，为a1机组在时段t内所产生的电量，单位为兆瓦；为a1机组在时段t内所产生的电量，单位为兆瓦；为ccpp机组在时段t内所产生的电量，单位为兆瓦；为时段t内的电力购买量，单位为兆瓦。
26、所述模型(1)的约束条件还包括能量平衡约束，即：
27、
28、其中，qbfg为高炉煤气的热值，单位为kj/m3；qcog为焦炉煤气的热值，单位为kj/m3；qldg为转炉煤气的热值，单位为kj/m3；η1为锅炉效率；为a2锅炉在时段t内产生的蒸汽量，单位为吨；hgr为过热蒸汽的焓值，单位为kj/kg；
29、
30、其中，qcoal为煤的热值，单位为kj/kg；为a1锅炉在时段t内产生的蒸汽量，单位为吨；
31、
32、其中，η2为汽轮机效率；hcq为汽轮机抽取蒸汽的焓值，单位为kj/kg，hc为电力的热值，单位为kj/kwh；
33、
34、
35、其中：ηccpp为ccpp机组的效率。
36、所述模型(1)的约束条件还包括设备运行约束，即：
37、
38、其中，为设备i在时段t内对副产煤气g的消耗量，设备i包括a2锅炉、a1锅炉、ccpp机组；为设备本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向最优价值评价的副产能源优化调度方法，其特征在于，采用以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的副产能源优化调度方法，其特征在于，所述模型(1)的约束条件包括煤气供需平衡约束，即：
3.根据权利要求2所述的副产能源优化调度方法，其特征在于，所述模型(1)的约束条件还包括蒸汽供需平衡约束，即：
4.根据权利要求3所述的副产能源优化调度方法，其特征在于，所述模型(1)的约束条件还包括电力供需平衡约束，即：
5.根据权利要求4所述的副产能源优化调度方法，其特征在于，所述模型(1)的约束条件还包括能量平衡约束，即：
6.根据权利要求5所述的副产能源优化调度方法，其特征在于，所述模型(1)的约束条件还包括设备运行约束，即：
7.根据权利要求6所述的副产能源优化调度方法，其特征在于，所述模型(1)的约束条件还包括设备能力约束，即：
8.根据权利要求7所述的副产能源优化调度方法，其特征在于，所述模型(1)的约束条件还包括煤气柜柜容约束，即：
9.根据权利要求1至8中任一项所述的副产能源优化调
10.根据权利要求9所述的副产能源优化调度方法，其特征在于，所述各单元设备信息包括：各单元设备的类型和数量；每一单元设备的能源产耗变量集；各单元设备的工艺模型和约束条件。
...【技术特征摘要】
1.一种面向最优价值评价的副产能源优化调度方法，其特征在于，采用以下具体步骤：
2.根据权利要求1所述的副产能源优化调度方法，其特征在于，所述模型(1)的约束条件包括煤气供需平衡约束，即：
3.根据权利要求2所述的副产能源优化调度方法，其特征在于，所述模型(1)的约束条件还包括蒸汽供需平衡约束，即：
4.根据权利要求3所述的副产能源优化调度方法，其特征在于，所述模型(1)的约束条件还包括电力供需平衡约束，即：
5.根据权利要求4所述的副产能源优化调度方法，其特征在于，所述模型(1)的约束条件还包括能量平衡约束，即：
6.根据权利要求5所述的副产能源优化调度方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗武龙，曹曲泉，刘健，赵博识，於琪，冯为民，赵珺，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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