钢铁企业热电系统多能流网络多工况优化调度

钢铁企业热电系统是典型的耗能大户, 合理有效的能源调度对提高企业能源利用效率、低碳发展、实现碳 中和目标具有重要意义. 考虑热电系统涉及的多种能源介质相互关联和耦合, 产耗量随生产计划以及主工序设备运 行状态的改变动态变化等特征, 提出一种基于多能流网络的多工况优化调度模型. 首先, 针对热电系统能源利用过 程中的多工况特征, 提出基于多维隐马尔可夫–动态时间弯曲混合模型的工况识别方法, 并基于能源介质产生、消 耗、转换的能量流路径分析, 建立热电系统多能流网络模型, 将不同能源介质的需求量等价为对蒸汽、电力和副产 煤气的需求量. 其次, 综合分析能源介质动态平衡约束、设备产耗能约束、多能源消耗约束, 建立热电系统多目标优 化调度模型, 并得出能源介质调度方案. 通过钢铁企业实际生产数据实验表明, 本文方法能够有效保证系统安全运 行、减少系统外购煤的消耗量、增加系统自身发电量、降低运行成本、降低碳排放.     

MTO 管理模式下钢铁企业生产合同计划建模与优化

基于对钢铁企业MTO管理模式下合同计划的编制策略、约束条件和优化目标的研究，建立了合同计划优化模型，模型综合考虑了拖期惩罚费用、设备能力均衡利用和库存成本等优化目标，并采用加权法将多目标优化模型转换为单目标优化模型，针对模型的特点设计了求解模型的特殊PSO算法，以某钢铁企业的实际合同计划问题作为实例，在算法不同参数组合下进行了系统的测试，实验结果表明模型和算法是令人满意的。     

一个直实化工厂蒸汽网络系统的建模与优化

对蒸汽网络系统进行建模与优化,可以在系统配置和操作条件满足公用工程要求的前提下,以最小产汽量为目标,实现化工厂的节能运行.本文利用在一个真实化工厂现场调研得到的实际数据,对该化工厂的蒸汽网络系统进行建模,得到LP(线性规划)和MINLP(混合整数非线性规划)模型,用线性规划算法和改进文化差分算法分别对模型进行求解,并与现场实时数据和LINGO计算结果进行对比.计算结果显示,MINLP模型更好的描述了该蒸汽网络系统,并达到了可观的优化效果,可在满足生产需求的条件下,减小锅炉产汽量和放空量,达到降低成本、提高经济效益的效果.     

基于新息GM(1,1)的故障诊断预测

故障诊断预测随着设备结构的复杂性、运行环境的独特性和诱发故障的多源性而变得愈发困难,因此,利用新的科学理论对故障诊断预测方法进行了探索.基于灰理论建立的新息GM（1,1）模型能够及时更新数据,用最新数据替换老数据建立的等维新息模型,能够保证原始数据对模型的作用,使模型更能反映实际.实例计算分析表明：模型样本需求量小、计算简单,能动态地反映出系统的时变特性,有效提高预测精度.该方法应用于故障诊断预测,能够及早判明故障的发展趋势及其危害程度,避免灾难性事故发生,维护设备安全长周期运行.     

基于动态系统辨识的钢铁企业氧气管网系统的研究

针对钢铁企业氧气管网建模过程中由于简化假设导致模型精度不高,影响氧气调度的问题,造成氧气放散,提出了一种基于动态系统辨识氧气管网的建模方法,该方法综合了氧气管网的特征与实际系统中的氧气动态调度,通过对模型的辨识,提高了管网计算模型的计算精度。通过实测输入输出数据,首先选择系统模型阶次,然后用递推最小二乘法对模型参数进行确定,最后通过高炉和转炉同时运行时、多个转炉同时运行时不同工况进行验证,辨识所得到的模型能更准确地描述实际的系统运行状态。在不同用户管网其输出值与实际数值误差较小,验证了该模型的有效性和适用性。     

多起重机节能混杂系统模型及其仿真*

为了保证多起重机节能系统中设备的正常运行并取得较好节能效果,构造多起重机节能系统的等效电路,针对系统复杂难以建模问题,引入混杂系统理论,建立基于混杂自动机的电网整流装置模型,将离散事件活动周期图建模方法推广至混杂系统构建受控功率源的活动周期图模型,从而得到系统整体模型。仿真研究了系统直流母线的功率和电压,验证了所建模型的合理性。为更深入地开展多电机节能系统的研究提供仿真平台。     

城市蒸汽管网水力热力耦合系统及其应用

本文建立了蒸汽管网水力热力耦合计算模型,通过迭代校正管段流量、管段平均密度和定压比热的方式,采用管网水力模型与热力模型相关联的节点方程法求解节点温度与节点压力.基于该耦合模型,以数据库技术、仿真技术和可视化技术为支撑,成功开发出蒸汽管网水力热力计算分析系统,实现了管网动态仿真数字化与模块化.以济南市典型蒸汽供热管网为例,对管网的水力和热力的工况进行了模拟计算,其计算结果与实际运行结果比较表明:该系统可用于蒸汽管网的设计计算、运行调节及其数值模拟.     

风洞试验高压气源监测计量系统研究与实现

为精确掌握高压气源系统工作状态,提高风洞试验动力保障效能,针对高压气源系统开展了运行监测和流量计量相关研究.为兼容异构的现场测控设备,保障高压气源系统本身的安全可靠性,基于“现场层—监控层—调度层”三层架构,利用KEPServer和Wonderware软件,建立了分布式动力系统运行监测平台,实现了多源异构数据的采集与处理.重点研究了德尔塔巴流量计理论模型,给出了常用的工程计算公式.全系统在实际应用中取得了良好的效果.     

炼油厂蒸汽动力系统优化调度策略研究

详细分析了当前炼油厂蒸汽动力系统实际运行计划调度中影响因素,针对这些因素,提出了相应的优化策略。建立了蒸汽动力系统多周期最优运行调度的混合整数线性模型(MILP),并开发了优化运营软件sPsOpti。应用实例证明了模型和软件的有效性和必要性,分析了运行费用与系统运行柔性的关系,提出了蒸汽动力系统运行的改进方向,为实际的运行起到了指导作用。     

基于现场数据和PSO算法的机组主汽温系统辨识

建立精确的热工对象动态模型是提升系统控制性能的重要基础.针对某1000MW超超临界火电机组减温喷水量扰动下主汽温对象的动态特性,利用现场运行数据和混合粒子群优化算法对主汽温系统进行辨识,建立了过热器喷水量扰动下主汽温的动态数学模型.对所建立的模型进行验证,结果表明模型能够有效地反映主汽温系统的实际运行状况.