高，但計(jì)算花費(fèi)越 大。
[0167] 步驟5,根據(jù)優(yōu)化調(diào)度模型J'，得求取優(yōu)化調(diào)度結(jié)果，并按相應(yīng)關(guān)系式求取出可 執(zhí)行的調(diào)度結(jié)果：
[0168] 由于優(yōu)化調(diào)度模型J'得到的最優(yōu)解為混沌多項(xiàng)式展開后的參數(shù)值，不能直接指 導(dǎo)生產(chǎn)調(diào)度，需進(jìn)一步求導(dǎo)出用于指導(dǎo)生產(chǎn)調(diào)度的結(jié)果（即調(diào)度結(jié)果），uiik，X1^k,F1^Glik 這些決策變量的求導(dǎo)方法如下：
[0169]對(duì)于多項(xiàng)式混沌展開的隨機(jī)變量屮(t) =咖（0%0)，等式兩邊同做
[0175] 求上式的解則可得到W⑴。這里W⑴等同于Uiik，Xiitu, Fiik，Giik。
[0176] 通過應(yīng)用本實(shí)施例的多能源優(yōu)化調(diào)度方法，該鋼廠取得如下經(jīng)濟(jì)效益：
[0177] -、能效指標(biāo)提升
[0178] 1、焦?fàn)t煤氣放散率降低
[0179]由 2009 年 2. 24%下降至 2012 年 1. 60%，下降 0. 64%。
[0180] 同比年減少焦?fàn)t煤氣放散量2308萬m3,折算節(jié)能量為12426噸標(biāo)煤。
[0181] 2、高爐煤氣放散率降低
[0182]由 2009 年 8. 37%下降至 2012 年 0? 67,下降 7. 70%。
[0183] 同比年減少高爐煤氣放散量60468萬m3,折算節(jié)能量為74376噸標(biāo)煤。
[0184] 3、轉(zhuǎn)爐煤氣回收量提高
[0185] 由 2009 年 66. 85m3/t提高至 2012 年 104. 08m3/t，提高 37. 23m3/t。
[0186] 同比年增加轉(zhuǎn)爐煤氣放散量19269萬m3,折算節(jié)能量為39668噸標(biāo)煤。
[0187] 4、噸鋼新水耗下降
[0188]由 2009 年 6.lt/t下降至 2012 年的 4. 23t/t年，下降I. 87t/t:
[0189] 同比年節(jié)約新水量968萬m3,折算節(jié)能量為251噸標(biāo)煤。
[0190] 以上4項(xiàng)合計(jì)，同比項(xiàng)目投產(chǎn)前，2012年實(shí)現(xiàn)節(jié)能量17. 6萬噸標(biāo)煤。
[0191] 二、節(jié)能效益評(píng)估
[0192] 我司2012年節(jié)能效益顯著，主要體現(xiàn)以下兩方面：
[0193]1、提高二次源能回收量，減少放散創(chuàng)造效益。
[0194] 1)多回收利用焦?fàn)t煤氣：1269萬元；
[0195] 2)多回收利用高爐煤氣：4837萬元；
[0196] 3)多回收轉(zhuǎn)爐煤氣：2505(萬元）；；
[0197] 4)節(jié)約新水：387(萬元）；
[0198] 以上4項(xiàng)合計(jì)為8998萬元（均按2012年與2009年對(duì)比，按廠內(nèi)結(jié)算價(jià)格計(jì)算）。
[0199] 2、提高二次能源利用效率，降低生產(chǎn)工序的能耗。
[0200] 1)單位產(chǎn)品電耗下降，年節(jié)電總量9942萬kWh，效益4971萬元；
[0201] 2)單位產(chǎn)品煤氣單耗下降，共節(jié)約轉(zhuǎn)爐煤氣約9156萬m3,效益1190萬元、混合煤 氣3660萬m3,效益1464萬元。
[0202] 以上2項(xiàng)合計(jì)2654萬元（均按2012年與2009年對(duì)比，按廠內(nèi)結(jié)算價(jià)格計(jì)算）。
[0203] 在2012年節(jié)能創(chuàng)效中，能源管理中心體現(xiàn)了重要的管理效益，在優(yōu)化煤氣、蒸汽 等二次能源的平衡與調(diào)度；加強(qiáng)二次能源利用的考核與管理等方面均發(fā)揮了重要作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于隨機(jī)預(yù)測(cè)模型的鋼鐵企業(yè)多能源優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，包括： 步驟1，獲取鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)信息，所述生產(chǎn)信息包括能源介質(zhì)相關(guān)的需求量、生產(chǎn)工 藝約束條件及能源系統(tǒng)拓?fù)鋱D； 步驟2,基于能源介質(zhì)相關(guān)的需求量建立鋼鐵企業(yè)在各個(gè)周期內(nèi)的具有隨機(jī)干擾的需 求預(yù)測(cè)模型； 步驟3,根據(jù)所述的能源系統(tǒng)拓?fù)鋱D的確定調(diào)度方案，并針對(duì)該調(diào)度方案根據(jù)所述的生 產(chǎn)工藝約束條件和需求預(yù)測(cè)模型建立帶有隨機(jī)參數(shù)的企業(yè)能源介質(zhì)的多周期集成的隨機(jī) 優(yōu)化調(diào)度模型J ; 步驟4,將所述的隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度模型J轉(zhuǎn)化為優(yōu)化調(diào)度模型J'; 步驟5,求解優(yōu)化調(diào)度模型J'得到優(yōu)化調(diào)度結(jié)果，并根據(jù)所述的優(yōu)化調(diào)度結(jié)果生成可執(zhí) 行的調(diào)度結(jié)果以進(jìn)行多能源調(diào)度。2. 如權(quán)利要求1所述的基于隨機(jī)預(yù)測(cè)模型的鋼鐵企業(yè)多能源優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在 于，所述的生產(chǎn)工藝約束條件包括混合站的工藝約束條件、聯(lián)絡(luò)管的物料平衡約束、鍋爐設(shè) 備的工藝約束條件、發(fā)電機(jī)設(shè)備的工藝約束條件和供銷平衡約束條件。3. 如權(quán)利要求2所述的基于隨機(jī)預(yù)測(cè)模型的鋼鐵企業(yè)多能源優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在 于，所述的混合站的工藝約束條件如下：Zf1為煤氣i進(jìn)入混合站的量，為出混合站的混合煤氣量，H1為煤氣i的熱值， 為混合煤氣熱值的下限、上限，W e M% MQ為煤氣種類數(shù)。4. 如權(quán)利要求3所述的基于隨機(jī)預(yù)測(cè)模型的鋼鐵企業(yè)多能源優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在 于，所述鍋爐設(shè)備的工藝約束條件：.為進(jìn)鍋爐〇的煤氣量， /?〃、/為鍋爐〇的蒸汽負(fù)荷下限、上限， af為鍋爐〇產(chǎn)蒸汽的煤氣單耗， gfc-i分別為鍋爐〇在第k周期和k-Ι周期內(nèi)的蒸汽負(fù)荷， (校)_為鍋爐?的當(dāng)前實(shí)際負(fù)荷， η B為同一鍋爐相鄰周期間負(fù)荷波動(dòng)范圍，:分別為鍋爐〇1和鍋爐^個(gè)鍋爐的產(chǎn)蒸汽負(fù)荷和產(chǎn)蒸汽負(fù)荷上 限， γ 15為鍋爐負(fù)荷組負(fù)荷波動(dòng)范圍， 〇,〇1，〇je GL，GL為鍋爐集合。5. 如權(quán)利要求4所述的基于隨機(jī)預(yù)測(cè)模型的鋼鐵企業(yè)多能源優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在 于，所述發(fā)電機(jī)設(shè)備的工藝約束條件如下：其中，為進(jìn)發(fā)電機(jī)q的蒸汽量，F(xiàn)^、A分別為發(fā)電機(jī)q的發(fā)電負(fù)荷下限、上限， flf為發(fā)電機(jī)q的發(fā)電單耗； 、樣&-1分別為發(fā)電機(jī)q在第k個(gè)周期和第k-Ι周期內(nèi)的發(fā)電負(fù)荷，（咬允⑶為 發(fā)電機(jī)q的當(dāng)前實(shí)際發(fā)電負(fù)荷，ru為同一發(fā)電機(jī)相鄰周期間負(fù)荷波動(dòng)范圍；分別為發(fā)電機(jī)Qi、發(fā)電機(jī)q_j的發(fā)電負(fù)荷和發(fā)電負(fù)荷上限，Y c 為發(fā)電機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)范圍； q，qi，qje FD，F(xiàn)D為發(fā)電機(jī)集合。6. 如權(quán)利要求5所述的基于隨機(jī)預(yù)測(cè)模型的鋼鐵企業(yè)多能源優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在 于，所述步驟2中具有隨機(jī)干擾的需求預(yù)測(cè)模型如下：其中，ek為服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的隨機(jī)變量， d e CYH，CYH為煤氣生產(chǎn)用戶集合，Sfcu表示第k個(gè)周期內(nèi)煤氣生產(chǎn)用戶d的煤氣i 的消耗量，fuk表示與煤氣i、生產(chǎn)用戶d和周期k有關(guān)的函數(shù)，由煤氣生產(chǎn)用戶d的歷史 煤氣消耗量建模得到； j e GYH，GYH為蒸汽生產(chǎn)用戶集合，Sfic表示第k周期內(nèi)蒸汽生產(chǎn)用戶j的蒸汽消耗 量，gu表示與蒸汽生產(chǎn)用戶j和周期k有關(guān)的函數(shù)，由蒸汽生產(chǎn)用戶j的歷史蒸汽消耗量 建模得到。7. 如權(quán)利要求6所述的基于隨機(jī)預(yù)測(cè)模型的鋼鐵企業(yè)多能源優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在 于，所述隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度模型J如下： J = min {E (F1+F2-F3-F4+F5) +Var (F1) +Var (F2) +Var (F3) +Var (F4) +Var (F5)} (11) 且滿足所述的生產(chǎn)工藝約束條件和需求預(yù)測(cè)模型，其中：XilCllk表不第k周期內(nèi)鍋爐〇的煤氣i的消耗量，p ;表不煤氣i價(jià)格； F2=E kE ^FljkP1) (13) Fu表示第k周期內(nèi)煤氣i的放散量，Pf表示煤氣生產(chǎn)用戶d的單位生產(chǎn)效益，pfS表示蒸汽生產(chǎn)用戶j的單位生產(chǎn)效益；Gqik表示第k周期內(nèi)發(fā)電機(jī)q的蒸汽消耗量，pf:表示第k周期的電價(jià)，pg為蒸汽單價(jià)， 為發(fā)電機(jī)q的發(fā)電蒸汽單耗；Ulik表示第k周期內(nèi)煤氣i的生產(chǎn)量，表示第k周期內(nèi)煤氣i的單位生產(chǎn)成本。8. 如權(quán)利要求7所述的基于隨機(jī)預(yù)測(cè)模型的鋼鐵企業(yè)多能源優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在 于，所述步驟4中基于多項(xiàng)式混沌展開原理將所述的隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度模型J轉(zhuǎn)化為優(yōu)化調(diào)度 模型Γ。9. 如權(quán)利要求8所述的基于隨機(jī)預(yù)測(cè)模型的鋼鐵企業(yè)多能源優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在 于，所述的優(yōu)化調(diào)度模型Γ如下：其中〈·，· > 定義為 <h(e)，g(e)> = J Ω]ι(ε)8(ε)?·Ε(1ε，Ω 為 ε 的取值空間， 1為ε的概率密度函數(shù)， 為Hermite多項(xiàng)式混純的基函數(shù)， ，且當(dāng) i 乒 j 時(shí) δ U= 0,當(dāng) i = j 時(shí) δ U= 1 ;項(xiàng)式混沌展開第1項(xiàng)的系數(shù)，I = 0, 1，2…P，P為正實(shí)數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于隨機(jī)預(yù)測(cè)模型的鋼鐵企業(yè)多能源優(yōu)化調(diào)度方法，基于能源介質(zhì)相關(guān)的需求量建立鋼鐵企業(yè)在各個(gè)周期內(nèi)的具有隨機(jī)干擾的需求預(yù)測(cè)模型；根據(jù)所述的能源系統(tǒng)拓?fù)鋱D的確定調(diào)度方案，并針對(duì)該調(diào)度方案根據(jù)所述的生產(chǎn)工藝約束條件和需求預(yù)測(cè)模型建立帶有隨機(jī)參數(shù)的企業(yè)能源介質(zhì)的多周期集成的隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度模型，并轉(zhuǎn)化為優(yōu)化調(diào)度模型；求解優(yōu)化調(diào)度模型得到優(yōu)化調(diào)度結(jié)果，并根據(jù)優(yōu)化調(diào)度結(jié)果生成可執(zhí)行的調(diào)度結(jié)果以進(jìn)行多能源調(diào)度。本發(fā)明考慮了調(diào)度過程中預(yù)測(cè)模型具有隨機(jī)性，通過將帶有隨機(jī)變量的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)變?yōu)榇_定量的優(yōu)化問題，使得原優(yōu)化問題能夠求解，能夠?qū)崿F(xiàn)能源利用最合理化，最大限度的提高鋼鐵企業(yè)的利潤(rùn)。
【IPC分類】G06Q10/04, G06Q50/04
【公開號(hào)】CN105069533
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510509320
【發(fā)明人】謝磊, 謝瀾濤
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月19日