應用于鋼鐵行業(yè)的多場景煤氣優(yōu)化調配系統(tǒng)
專利類型：發(fā)明授權申請(專利)號：CN202111308017.X申請日：2021-11-05授權公告號：CN113947331B授權公告日：2025-04-01申請人：中國鋼研科技集團有限公司地址：100081 北京市海淀區(qū)學院南路76號發(fā)明人：梁青艷; 李文兵; 盛剛專輯：信息科技專題：計算機軟件及計算機應用主分類號：G06Q10/0631分類號：G06Q10/0631;G06Q10/04;G06Q50/06;G06F30/20;G06F3/04847;G06F3/0486國省代碼：11頁數(shù)：14代理機構：北京永創(chuàng)新實專利事務所代理人：易卜主權項：1.一種應用于鋼鐵行業(yè)的多場景煤氣優(yōu)化調配系統(tǒng),其特征在于,具體包括硬件上的應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器以及客戶端PC機；應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器通過網(wǎng)線連接到交換機,交換機經(jīng)過防火墻與各客戶端PC機的路由器連接,實現(xiàn)客戶端和服務端通訊；客戶端PC機上部署基礎配置模塊和多場景煤氣調配模塊；應用服務器端部署數(shù)據(jù)庫通訊模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、工況合并模塊、煤氣供需計算模塊以及煤氣優(yōu)化調配模塊；數(shù)據(jù)庫服務器運行關系數(shù)據(jù)庫,關系數(shù)據(jù)庫用于存儲單元配置數(shù)據(jù)、輸入輸出配置數(shù)據(jù)和工況信息；所述的多場景煤氣調配模塊包括：場景組態(tài)模塊、煤氣平衡結果展示模塊和煤氣平衡方案評價模塊；具體調配的過程如下：首先在客戶端場景組態(tài)模塊,配置各種工況信息,每一個工況都表現(xiàn)為甘特圖中一個甘特條,通過拖拽調整工況發(fā)生的時間范圍和時間長度；然后通過觸發(fā)煤氣優(yōu)化調配按鈕,調用服務端工況合并模塊、煤氣供需計算模塊、煤氣優(yōu)化調配模塊按順序進行煤氣優(yōu)化計算,并優(yōu)化數(shù)據(jù)結果,通過數(shù)據(jù)處理模塊進行統(tǒng)計匯總后,在客戶端煤氣平衡結果展示模塊進行展示；在客戶端煤氣平衡方案評價模塊對煤氣優(yōu)化調配結果進行評價,如果用戶滿意,則點擊保存按鈕進行方案保存,如果不滿意,則修改工況組態(tài)情況或者用戶調配規(guī)則,重新進行煤氣優(yōu)化調配計算；所述的煤氣優(yōu)化調配模塊具體的調配流程包括以下幾個步驟：步驟I、把煤氣用戶分為剛性用戶和可調用戶；其中,剛性用戶分為單一煤氣用戶和單一可替換用戶；可調用戶分為混合煤氣用戶和緩沖用戶；步驟II、根據(jù)當前時段工況計算轉爐煤氣回收量及剛性用戶需求量,并進一步判斷是否轉爐煤氣平衡,如果轉爐煤氣不足,則優(yōu)先考慮高爐煤氣、焦爐煤氣合成轉爐煤氣,否則多余轉爐煤氣供混合煤氣用戶使用；步驟III、根據(jù)當前時段工況計算焦爐煤氣回收量、剛性用戶消耗量和扣除合成轉爐煤氣量,進一步判斷焦爐煤氣是否平衡,如果焦爐煤氣不足,則判斷是否存在可用焦爐煤氣或高爐煤氣的單一可替換用戶,如果存在,則可置換用戶用高爐煤氣置換出焦爐煤氣,否則按照焦爐煤氣用戶優(yōu)先級調整用戶需量；如果焦爐煤氣多余,則進入步驟V,將多余焦爐煤氣參與混合煤氣優(yōu)化分配流程；步驟IV、根據(jù)當前時段工況計算高爐煤氣回收量、剛性用戶消耗量和扣除合成轉爐煤氣量,進一步判斷高爐煤氣是否平衡,如果高爐煤氣不足,則判斷是否存在可用焦爐煤氣或高爐煤氣的單一可替換用戶,如果存在,則可置換用戶用焦爐煤氣置換出高爐煤氣,否則按照高爐煤氣用戶優(yōu)先級調整用戶需量；如果高爐煤氣多余,則進入步驟V,將多余高爐煤氣參與混合煤氣優(yōu)化分配流程；步驟V、將高爐煤氣、焦爐煤氣和轉爐煤氣按照優(yōu)先級滿足剛性用戶需求分配以后,余量參與混合煤氣用戶分配；在轉爐煤氣用戶量有限,不存在緩沖用戶的情況下,優(yōu)先分配轉爐煤氣,轉爐煤氣分配完畢,按照如下公式,計算高爐煤氣和焦爐煤氣用戶需量：Q-(bfg)×P-(bfg)+Q-(cog)×P-(cog)＝(Q-(mg)-Q-(ldg))×P-(mg)Q-(bfg)+Q-(cog)＝(Q-(mg)-Q-(ldg))其中Q-(bfg)表示高爐煤氣需量,Q-(cog)表示焦爐煤氣需量,Q-(ldg)表示轉爐煤氣需量,Q-(mg)表示混合煤氣需量,P-(bfg)表示高爐煤氣熱值,P-(cog)表示焦爐煤氣熱值,P-(mg)表示混合煤氣熱值；按照高爐煤氣和焦爐煤氣需量計算結果,如果高爐煤氣不足,則判斷是否高爐煤氣可置換,如果可以,則用高爐煤氣置換用戶置換出高爐煤氣,如果不可以或者置換后出現(xiàn)焦爐煤氣不足的情況,則引入天然氣進行配比優(yōu)化計算；如果焦爐煤氣不足,判斷是否焦爐煤氣可置換,如果可以,則用高爐煤氣置換用戶置換出焦爐煤氣,如果不可以或者置換后出現(xiàn)高爐煤氣不足的情況,則引入天然氣進行配比優(yōu)化計算；引入天然氣進行配比優(yōu)化計算的模型如下：目標函數(shù)為剩余煤氣懲罰值J最小化： 其中R-i為第i種煤氣剩余可用量,Q-i為第i種煤氣供給混合煤氣站用戶用量,A-i為第i種煤氣的懲罰值,按照轉爐煤氣、焦爐煤氣、高爐煤氣和天然氣的順序由大到小設置；n表示參與計算的煤氣種類；約束條件如下： Q-i≤R-iP-i為第i種煤氣熱值；步驟VI、緩沖用戶按照能源平衡計算煤氣需量,根據(jù)余量,按照用戶優(yōu)先級進行分配,不足部分則用煤氣柜緩存量或者動力煤補充；多余部分扣除煤氣柜可緩存量外,進行放散計算。摘要：本發(fā)明公開了一種應用于鋼鐵行業(yè)的多場景煤氣優(yōu)化調配系統(tǒng),屬于鋼鐵企業(yè)能源優(yōu)化領域,硬件包括應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器以及客戶端PC機；應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器通過網(wǎng)線連接到交換機,交換機與各客戶端PC機的路由器連接,實現(xiàn)客戶端和服務端通訊。軟件包括客戶端軟件和服務端軟件兩部分；客戶端軟件包括部署的基礎配置模塊和多場景煤氣調配模塊；應用服務器端部署數(shù)據(jù)庫通訊模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、工況合并模塊、煤氣供需計算模塊以及煤氣優(yōu)化調配模塊。數(shù)據(jù)庫服務器運行關系數(shù)據(jù)庫,用于各種數(shù)據(jù)和工況信息。本發(fā)明把人的經(jīng)驗、調配規(guī)則和煤氣優(yōu)化調配模型結合起來,通過結果評價及迭代調整不斷優(yōu)化檢修計劃和煤氣平衡計劃的最佳匹配。
編輯：冶金材料設備網(wǎng)
發(fā)布時間：2025-04-25
