一種能源管理控制方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能源系統(tǒng)的管理控制方法和裝置，其中，控制方法包括：采集能源系統(tǒng)的儀表數(shù)據(jù)；采用混合整數(shù)線性規(guī)劃算法，利用所述儀表數(shù)據(jù)和生產(chǎn)需求計算所述能源系統(tǒng)中每個發(fā)電機組的供電量、供氣量和氣柜吞吐量的優(yōu)化值；將所述優(yōu)化值反饋給所述能源系統(tǒng)，以使所述能源系統(tǒng)根據(jù)所述優(yōu)化值調(diào)節(jié)每個發(fā)電機組的運行參數(shù)。如此技術(shù)方案，就能實現(xiàn)對能源系統(tǒng)的管理控制，以提高能源的綜合利用效率。
【專利說明】一種能源管理控制方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源管控領(lǐng)域，具體涉及一種能源管理控制方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]能源系統(tǒng)是指水、電、氣等各種能源介質(zhì)的生產(chǎn)、運輸、存儲和消費的系統(tǒng)。能源系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)，尤其是原油煉制、化工、冶金和水泥等能源密集型企業(yè)，這些企業(yè)均需要建立能源系統(tǒng)，以保證企業(yè)正常運營。能源系統(tǒng)為整個生產(chǎn)裝置提供能源，因此，如果能源系統(tǒng)出現(xiàn)故障，輕則降低能源利用效率，重則影響其他裝置正常生產(chǎn)，甚至引發(fā)生產(chǎn)事故?；诖爽F(xiàn)狀，在利用能源系統(tǒng)的同時，還需要對該能源系統(tǒng)進行管理控制，以使該能源系統(tǒng)達到較高的效率。
[0003]現(xiàn)有的能源管理控制實際上是基于技術(shù)人員的個人經(jīng)驗對能源系統(tǒng)進行優(yōu)化控制。由于不同技術(shù)人員的個人經(jīng)驗差距較大，且能源系統(tǒng)工作性能會隨著運行時間長短，運行環(huán)境的影響發(fā)生變化，導致技術(shù)人員依據(jù)個人經(jīng)驗對能源系統(tǒng)的控制的可靠性不高，無法滿足對工業(yè)企業(yè)對能源系統(tǒng)合理優(yōu)化的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能源管理控制方法和裝置，用以自動監(jiān)控能源系統(tǒng)，優(yōu)化控制該能源系統(tǒng)，以提高能源的綜合利用效率。
[0005]為此，本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案:
[0006]第一方面，本發(fā)明提供了一種能源系統(tǒng)的管理控制方法，所述方法包括:
[0007]采集能源系統(tǒng)的儀表數(shù)據(jù)；
[0008]采用混合整數(shù)線性規(guī)劃算法，利用所述儀表數(shù)據(jù)和生產(chǎn)需求計算所述能源系統(tǒng)中每個發(fā)電機組的供電量、供氣量和氣柜吞吐量的優(yōu)化值；
[0009]將所述優(yōu)化值反饋給所述能源系統(tǒng)，以使所述能源系統(tǒng)根據(jù)所述優(yōu)化值調(diào)節(jié)每個發(fā)電機組的運行參數(shù)。
[0010]可選的，所述方法還包括:
[0011]利用所述儀表數(shù)據(jù)仿真模擬所述能源系統(tǒng)中能源管的狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0012]可選的，當所述狀態(tài)數(shù)據(jù)與所述能源管的儀表數(shù)據(jù)不一致時，所述方法還包括:
[0013]發(fā)送告警信息以告知用戶所述能源管道出現(xiàn)故障。
[0014]可選的，當所述狀態(tài)數(shù)據(jù)與所述能源管的儀表數(shù)據(jù)不一致時，所述方法還包括:
[0015]利用儀表歷史數(shù)據(jù)生成儀表的預期誤差發(fā)生概率，根據(jù)所述預期誤差發(fā)生概率計算每個儀表數(shù)據(jù)的校正值。
[0016]可選的，所述方法還包括:
[0017]接收用戶發(fā)送的展示需求信息，根據(jù)所述展示需求信息搭建顯示模型，基于該模型調(diào)用對應(yīng)的數(shù)據(jù)形成圖形展示給用戶，所述展示需求信息包括:待展示設(shè)備信息和待展示屬性信息。
[0018]第二方面，本發(fā)明還提供了一種能源系統(tǒng)的管理控制裝置，所述裝置包括:
[0019]采集單元，用于采集能源系統(tǒng)的儀表數(shù)據(jù)；
[0020]優(yōu)化單元，用于采用混合整數(shù)線性規(guī)劃算法，利用所述儀表數(shù)據(jù)和生產(chǎn)需求計算所述能源系統(tǒng)中每個發(fā)電機組的供電量、供氣量和氣柜吞吐量的優(yōu)化值；
[0021]控制單元，用于將所述優(yōu)化值反饋給所述能源系統(tǒng)，以使所述能源系統(tǒng)根據(jù)所述優(yōu)化值調(diào)節(jié)每個發(fā)電機組的運行參數(shù)。
[0022]可選的，所述裝置還包括:
[0023]仿真模擬單元，用于利用所述儀表數(shù)據(jù)仿真模擬所述能源系統(tǒng)中能源管的狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0024]可選的，所述裝置還包括:
[0025]告警單元，用于當所述狀態(tài)數(shù)據(jù)與所述能源管的儀表數(shù)據(jù)不一致時，發(fā)送告警信息以告知用戶所述能夠管道出現(xiàn)故障。
[0026]可選的，所述裝置還包括:
[0027]數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)單元，用于當所述狀態(tài)數(shù)據(jù)與所述能源管的儀表數(shù)據(jù)不一致時，利用儀表歷史數(shù)據(jù)生成儀表的預期誤差發(fā)生概率，根據(jù)所述預期誤差發(fā)生概率計算每個儀表數(shù)據(jù)的校正值。
[0028]可選的，所述裝置還包括:
[0029]統(tǒng)計分析單元，用于接收用戶發(fā)送的展示需求信息，根據(jù)所述展示需求信息搭建顯示模型，基于該模型調(diào)用對應(yīng)的數(shù)據(jù)形成圖形展示給用戶，所述展示需求信息包括:待展示設(shè)備信息和待展示屬性信息。
[0030]本發(fā)明實施例提供的能源管理控制方法和裝置，為了實現(xiàn)對能源系統(tǒng)的優(yōu)化控制，首先采集能源系統(tǒng)的儀表數(shù)據(jù)；然后，采用混合整數(shù)線性規(guī)劃算法，利用所述儀表數(shù)據(jù)和生產(chǎn)需求計算所述能源系統(tǒng)中每個發(fā)電機組的供電量、供氣量和氣柜吞吐量的優(yōu)化值；最后，將所述優(yōu)化值反饋給所述能源系統(tǒng)，以使所述能源系統(tǒng)根據(jù)所述優(yōu)化值調(diào)節(jié)每個發(fā)電機組的運行參數(shù)。由此可見:本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案能夠結(jié)合能源系統(tǒng)的實際運行情況，基于實際運行情況和生產(chǎn)需求，利用數(shù)學算法計算出每個發(fā)電機組的優(yōu)化值，按照這些優(yōu)化值調(diào)節(jié)每個發(fā)電機組的運行參數(shù)能夠保證每個發(fā)電機組在保障生產(chǎn)負荷的情況下，燃料消耗成本最小，燃料氣放散量最小，以實現(xiàn)資源的最大化利用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1是本發(fā)明實施例能源管理控制方法實施例1的流程圖；
[0033]圖2是本發(fā)明實施例能源管理控制方法實施例2的流程圖；
[0034]圖3是本發(fā)明實施例能源管理控制方法實施例3的流程圖；
[0035]圖4是本發(fā)明實施例能源管理控制方法實施例4的流程圖；
[0036]圖5是本發(fā)明實施例能源管理控制裝置實施例1的示意圖；
[0037]圖6是本發(fā)明實施例能源管理控制裝置實施例2的示意圖；
[0038]圖7是本發(fā)明實施例能源管理控制裝置實施例3的示意圖；
[0039]圖8是本發(fā)明實施例能源管理控制裝置實施例3的示意圖。

【具體實施方式】
[0040]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明實施例作進一步的詳細說明。
[0041]參見圖1，圖1是本發(fā)明實施例能源管理控制方法實施例1的流程圖，該方法可包括:
[0042]步驟101，采集能源系統(tǒng)的儀表數(shù)據(jù)。
[0043]現(xiàn)有的能源系統(tǒng)包含有以下一種或者多種儀表:
[0044]流量計、電表、溫度計、電壓表、電流表、DCS控制器等。這些儀表實時監(jiān)控能源系統(tǒng)的各參數(shù)指標。
[0045]不同類型的儀表其數(shù)據(jù)也不相同，儀表數(shù)據(jù)包含以下一種或者多種數(shù)據(jù):
[0046]流量、電量、溫度、電壓、電流、功率、電力有功功率、燃料氣熱值、電力無功功率、能源計量儀表運行狀態(tài)參數(shù)、動力設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)、主生產(chǎn)線設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)等。其中有些儀表數(shù)據(jù)是直接從儀表中采集得到的，有些儀表數(shù)據(jù)是根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)計算得到的，t匕如DCS控制器根據(jù)各儀表數(shù)據(jù)計算得到一些儀表數(shù)據(jù)。
[0047]本步驟可以通過直接讀取儀表的方式采集儀表數(shù)據(jù)；也可以通過接收儀表數(shù)據(jù)的方式采集儀表數(shù)據(jù)，該方式需要由能源系統(tǒng)自己收集所有的儀表數(shù)據(jù)，然后將這些儀表數(shù)據(jù)發(fā)送給本步驟的執(zhí)行主體，即，能源管理控制裝置。
[0048]步驟102，采用混合整數(shù)線性規(guī)劃算法，利用所述儀表數(shù)據(jù)和生產(chǎn)需求計算所述能源系統(tǒng)中每個發(fā)電機組的供電量、供氣量和氣柜吞吐量的優(yōu)化值。
[0049]下面對混合整數(shù)線性規(guī)劃算法進行解釋說明。
[0050]首先，混合整數(shù)線性規(guī)劃(MixedInteger Linear Programming,M ILP)算法是一種解決多約束條件下目標函數(shù)最大或者最小化問題的最優(yōu)化方法。它要求目標函數(shù)以及所有的約束條件都是線性的。由于線性規(guī)劃具有很強的建模能力，因此線性規(guī)劃也是一種很好的解決控制及規(guī)劃問題的方法。M ILP的主要思想是求滿足所有約束條件的使目標函數(shù)極小的控制序列。
[0051]本步驟要采用M ILP算法，首先要考慮優(yōu)化問題，而優(yōu)化問題具有是三個要素:決策變量；目標函數(shù)；約束條件。決策變量包括連續(xù)變量和離散變量，其中連續(xù)變量如溫度、壓力、和流程等，通常稱為操作變量；離散變量如設(shè)備和流程選擇等，通常稱為結(jié)構(gòu)變量。混合整數(shù)規(guī)劃是指要求部分決策變量的取值為整數(shù)的規(guī)劃。
[0052]利用混合整數(shù)線性規(guī)劃實現(xiàn)對能源系統(tǒng)進行動態(tài)約束的任務(wù)規(guī)劃，下面以常規(guī)能源模型為例，對本步驟的實現(xiàn)過程作如下解釋:
[0053]首先，基于待控制的能源系統(tǒng)建立如下數(shù)學模型。

【權(quán)利要求】
1.一種能源系統(tǒng)的管理控制方法，其特征在于，所述方法包括: 采集能源系統(tǒng)的儀表數(shù)據(jù)； 采用混合整數(shù)線性規(guī)劃算法，利用所述儀表數(shù)據(jù)和生產(chǎn)需求計算所述能源系統(tǒng)中每個發(fā)電機組的供電量、供氣量和氣柜吞吐量的優(yōu)化值； 將所述優(yōu)化值反饋給所述能源系統(tǒng)，以使所述能源系統(tǒng)根據(jù)所述優(yōu)化值調(diào)節(jié)每個發(fā)電機組的運行參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 利用所述儀表數(shù)據(jù)仿真模擬所述能源系統(tǒng)中能源管的狀態(tài)數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當所述狀態(tài)數(shù)據(jù)與所述能源管的儀表數(shù)據(jù)不一致時，所述方法還包括: 發(fā)送告警信息以告知用戶所述能源管道出現(xiàn)故障。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當所述狀態(tài)數(shù)據(jù)與所述能源管的儀表數(shù)據(jù)不一致時，所述方法還包括: 利用儀表歷史數(shù)據(jù)生成儀表的預期誤差發(fā)生概率，根據(jù)所述預期誤差發(fā)生概率計算每個儀表數(shù)據(jù)的校正值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 接收用戶發(fā)送的展示需求信息，根據(jù)所述展示需求信息搭建顯示模型，基于該模型調(diào)用對應(yīng)的數(shù)據(jù)形成圖形展示給用戶，所述展示需求信息包括:待展示設(shè)備信息和待展示屬性信息。
6.一種能源系統(tǒng)的管理控制裝置，其特征在于，所述裝置包括: 采集單元，用于采集能源系統(tǒng)的儀表數(shù)據(jù)； 優(yōu)化單元，用于采用混合整數(shù)線性規(guī)劃算法，利用所述儀表數(shù)據(jù)和生產(chǎn)需求計算所述能源系統(tǒng)中每個發(fā)電機組的供電量、供氣量和氣柜吞吐量的優(yōu)化值； 控制單元，用于將所述優(yōu)化值反饋給所述能源系統(tǒng)，以使所述能源系統(tǒng)根據(jù)所述優(yōu)化值調(diào)節(jié)每個發(fā)電機組的運行參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 仿真模擬單元，用于利用所述儀表數(shù)據(jù)仿真模擬所述能源系統(tǒng)中能源管的狀態(tài)數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 告警單元，用于當所述狀態(tài)數(shù)據(jù)與所述能源管的儀表數(shù)據(jù)不一致時，發(fā)送告警信息以告知用戶所述能夠管道出現(xiàn)故障。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)單元，用于當所述狀態(tài)數(shù)據(jù)與所述能源管的儀表數(shù)據(jù)不一致時，利用儀表歷史數(shù)據(jù)生成儀表的預期誤差發(fā)生概率，根據(jù)所述預期誤差發(fā)生概率計算每個儀表數(shù)據(jù)的校正值。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 統(tǒng)計分析單元，用于接收用戶發(fā)送的展示需求信息，根據(jù)所述展示需求信息搭建顯示模型，基于該模型調(diào)用對應(yīng)的數(shù)據(jù)形成圖形展示給用戶，所述展示需求信息包括:待展示設(shè)備信息和待展示屬性信息。
【文檔編號】G05B19/04GK104133393SQ201410362939
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】蘇宏業(yè), 張路恒, 侯衛(wèi)鋒, 吳玉成, 李志強, 廖曉全, 康聰慧, 張華云, 王文亮, 張中理, 楊彥鋼 申請人:浙江中控軟件技術(shù)有限公司