r>[0093] 步驟9,輸出鋼鐵企業(yè)蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度可行解，結(jié)束。
[0094] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種確定鋼鐵企業(yè)蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度可行解的方法，以蒸汽 介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上可調(diào)度設(shè)備的自由變量初始化為主線，綜合考慮各蒸汽介質(zhì)的物理約 束和多單元設(shè)備的工藝約束等全部約束條件，按蒸汽產(chǎn)耗流程循序推進(jìn)，必要時(shí)輔以溯流 倒推的"推拉"結(jié)合方式，通過對(duì)蒸汽系統(tǒng)中的全部變量進(jìn)行隨機(jī)分配、約束檢驗(yàn)、關(guān)聯(lián)檢查 和調(diào)整修正等處理過程，在無需復(fù)雜迭代搜索計(jì)算的前提下快速得到自然滿足所有約束條 件的可行解，解決了鋼鐵企業(yè)蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度可行解搜索的技術(shù)難題。
[0095] 確定可行解的過程中，不僅考慮了單一品質(zhì)等級(jí)蒸汽的平衡問題，還將這種平衡 約束擴(kuò)充到所有相互關(guān)聯(lián)的高、低品質(zhì)蒸汽介質(zhì)之間，若低品質(zhì)蒸汽不能滿足生產(chǎn)用汽需 求時(shí)，"預(yù)見"性的在與其關(guān)聯(lián)的高品質(zhì)蒸汽變量分配過程中，優(yōu)先初始化某些減溫減壓裝 置的入口蒸汽流量，這樣，更進(jìn)一步降低了生成的蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方案為不可行解的可 能性，也減少了重復(fù)迭代計(jì)算的軟硬件資源消耗。
[0096] 應(yīng)用該方法確定的可行解具有較好的多樣性特征，這為鋼鐵企業(yè)蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化調(diào) 度問題中后續(xù)的最優(yōu)解求解計(jì)算提供良好的初始條件。
[0097] 進(jìn)一步的，步驟1中確定的鋼鐵企業(yè)蒸汽系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，用蒸汽介質(zhì)管網(wǎng) 和可調(diào)度的熱力設(shè)備描述蒸汽系統(tǒng)，熱力設(shè)備包含鍋爐類設(shè)備、汽輪機(jī)類和減溫減壓裝置 類設(shè)備等。
[0098] 建立蒸汽介質(zhì)管網(wǎng)信息集Φ、鍋爐類設(shè)備信息集Θ，以及汽輪機(jī)類和減溫減壓裝 置類設(shè)備信息集Ω :
[0099] Φ = {HPS, MPS, LPS, L}
[0100] Θ = {GBO, CBO1Ll
[0101] Ω = {TUR, VAL1Ll
[0102] 其中，HPS、MPS、LPS分別為高壓蒸汽、中壓蒸汽和低壓蒸汽介質(zhì)，GBO、CBO分別為 全燒煤氣鍋爐和燃煤摻燒煤氣鍋爐設(shè)備子集，TUR為凝汽式汽輪機(jī)設(shè)備子集，VAL為減溫減 壓裝置子集。
[0103] 蒸汽介質(zhì)管網(wǎng)根據(jù)實(shí)際的物理網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確定，例如每種蒸汽介質(zhì)分別具有不同的 溫度和壓力等物理參數(shù)。蒸汽介質(zhì)管網(wǎng)信息集和熱力設(shè)備信息集定義為開放的集合形式， 具體包含的內(nèi)容可根據(jù)鋼鐵企業(yè)蒸汽系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整或增減。
[0104] 步驟1中建立的單元數(shù)學(xué)模型中的信息包括：鍋爐類設(shè)備的煤氣消耗量和蒸 汽產(chǎn)生量，汽輪機(jī)類和減溫減壓裝置類設(shè)備的入口蒸汽流量^u和出口產(chǎn)生/抽汽/ 凝汽流量3C，汽輪機(jī)類設(shè)備產(chǎn)生的電量zn，t，其中為煤氣介質(zhì)或其它燃料序號(hào)，s為蒸 汽介質(zhì)序號(hào)，m為鍋爐類設(shè)備序號(hào)，η為汽輪機(jī)類和減溫減壓裝置類設(shè)備的序號(hào)，t為調(diào)度周 期序號(hào)。
[0105] 步驟3中計(jì)算的在第t個(gè)調(diào)度周期內(nèi)介質(zhì)序號(hào)為stm的蒸汽的富余量Sstm， t的值 為：
[0106]
[0107] 其中，D_t和G 分別為根據(jù)蒸汽供需預(yù)測(cè)結(jié)果得到的，在第t個(gè)調(diào)度周期內(nèi)主 生產(chǎn)工序?qū)Ξ?dāng)前蒸汽的需求量，及其它不參與調(diào)度的余熱余能鍋爐等設(shè)備自然循環(huán)產(chǎn)生的 當(dāng)前蒸汽流量。
[0108]
為熱力設(shè)備信息集中除減溫減壓裝置之外的鍋爐 類設(shè)備產(chǎn)生和汽輪機(jī)類設(shè)備出口產(chǎn)生/抽汽/凝汽的當(dāng)前蒸汽流量之和。
[0109]
為熱力設(shè)備信息集中減溫減壓裝置產(chǎn)生的當(dāng)前蒸汽流量之和。
[0110] 其中，當(dāng)前蒸汽為蒸汽介質(zhì)管網(wǎng)信息集中品質(zhì)等級(jí)最高的蒸汽時(shí)，
的值為0, 為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖中所有產(chǎn)生當(dāng)前蒸汽的減溫減壓裝置構(gòu)成的設(shè)備子集， 與此對(duì)應(yīng)的是，為所有消耗當(dāng)前蒸汽的減溫減壓裝置構(gòu)成的設(shè)備子集。需用產(chǎn)生型 的減溫減壓裝置的入口蒸汽流量推算出口蒸汽流量，而這些入口蒸汽流量已在比當(dāng)前蒸汽 溫度、壓力更高的高等級(jí)蒸汽相關(guān)變量的初始化過程中完成。
[0111] 步驟4中，當(dāng)前蒸汽總生產(chǎn)量小于需求量時(shí)，短缺|Sstm，t|，需返回修改鍋爐類設(shè)備 的出力情況，加大鍋爐的產(chǎn)汽量，以滿足主生產(chǎn)工序的生產(chǎn)用蒸汽需量，由于副產(chǎn)煤氣系統(tǒng) 的相關(guān)變量已在蒸汽系統(tǒng)之前完成初始化和平衡處理，不能更改，為加大鍋爐產(chǎn)汽量，只能 修改其燃煤消耗量，增加鍋爐類設(shè)備的燃煤消耗量，使產(chǎn)汽量滿足主生產(chǎn)工序的生產(chǎn)用蒸 汽需量的方法的流程圖如圖2所示，由圖2可知，該方法包括：
[0112] 步驟401，選中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖中所有產(chǎn)生當(dāng)前蒸汽的燃煤鍋爐構(gòu)成的設(shè)備子集 CB〇stm。
[0113] 步驟402,調(diào)用燃煤鍋爐的單元模型，增加燃煤消耗量的燃煤鍋爐的個(gè)數(shù)的初始值 為1，各個(gè)燃煤鍋爐增加的燃煤消耗總量的值為：
[0114]
[0115] 其中，|Sstm,t|為取當(dāng)前蒸汽富余量（< 0,實(shí)際為短缺量）的絕對(duì)值，hstm和hfw分 別為燃煤鍋爐的出口蒸汽焓值和給水焓值，hi表示燃煤的熱值，Tl為鍋爐效率，COI為燃煤 對(duì)應(yīng)的能源介質(zhì)序號(hào)。
[0116] 步驟403,檢驗(yàn)增加燃煤消耗量之后是否滿足鍋爐的工藝約束條件，是，執(zhí)行步驟 404,否，增加參與燃煤消耗量增加的燃煤鍋爐的個(gè)數(shù)，執(zhí)行步驟402。
[0117] 步驟404,計(jì)算增加燃煤消耗量之后，鍋爐可增加的產(chǎn)汽量
更新 當(dāng)前蒸汽的富余量為增加燃煤消耗量之前的蒸汽的富余量與鍋爐增加的產(chǎn)汽量之和。
[0118] 步驟6中根據(jù)蒸汽供需預(yù)測(cè)結(jié)果，得到在第t個(gè)調(diào)度周期內(nèi)主生產(chǎn)工序?qū)εc當(dāng)前 蒸汽關(guān)聯(lián)的低等級(jí)蒸汽的需求量Dsw，t，及其它不參與調(diào)度的余熱余能鍋爐等設(shè)備自然循 環(huán)產(chǎn)生的低等級(jí)蒸汽流量Gstm,，t，其中，stm'為關(guān)聯(lián)的低等級(jí)蒸汽序號(hào)。
[0119] Gstm,，t>Dstm,，,時(shí)，該低等級(jí)蒸汽滿足生產(chǎn)需求，執(zhí)行步驟8,否則執(zhí)行步驟7。
[0120] 步驟6中判斷與當(dāng)前蒸汽關(guān)聯(lián)的低等級(jí)蒸汽不滿足生產(chǎn)需求時(shí)，步驟7中則需要 初始化相關(guān)減溫減壓裝置的入口蒸汽流量，以確保滿足低等級(jí)蒸汽的生產(chǎn)需求，分配過程 中優(yōu)先將可分配的當(dāng)前蒸汽富余量分配給相關(guān)減溫減壓裝置，采用"用足"選中減溫減壓裝 置能力的方法分配，其流程圖如圖3所示，由圖3可知，該過程具體包含：
[0121] 步驟701，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖中所有消耗所述當(dāng)前蒸汽的汽輪機(jī)的蒸汽消耗變 量的上限之和
，其中，:TWCT為所有消耗所述當(dāng)前蒸汽的汽輪機(jī)構(gòu)成的設(shè) 備子集；
[0122] 步驟702,判斷所述當(dāng)前蒸汽的富余量是否大于等于所有汽輪機(jī)的蒸汽消耗變量 上限之和與低等級(jí)蒸汽短缺量?jī)身?xiàng)之和，即：
[0123]
[0124] 是，執(zhí)行步驟705,否，執(zhí)行步驟703 ;
[0125] 步驟703,判斷當(dāng)前蒸汽的富余量是否大于等于當(dāng)前蒸汽關(guān)聯(lián)的低等級(jí)蒸汽短缺 量，是，執(zhí)行步驟705,否，執(zhí)行步驟704。
[0126] 步驟704,修改鍋爐類設(shè)備的出力情況，加大鍋爐的產(chǎn)汽量，更新當(dāng)前蒸汽介質(zhì)的 富余量Sstm，t的值，執(zhí)行步驟705。
[0127] 當(dāng)前蒸汽的富余量小于低等級(jí)蒸汽短缺量時(shí)，為滿足低等級(jí)蒸汽的生產(chǎn)需求，尚 短缺|SstI^_(Dstm, it_Gstm,」|，需加大鍋爐的產(chǎn)汽量，選擇增加鍋爐的產(chǎn)汽量的方法與上述 步驟401~404的過程相同。
[0128] 步驟705,計(jì)算用于分配的當(dāng)前蒸汽富余量的值為：
[0129]
[0130] 步驟706,初始化該相關(guān)減溫減壓裝置的入口蒸汽流量為：
[0131]
[0132] 其中，叫,為減溫減壓裝置的入口蒸汽流量上限，為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖 中所有將當(dāng)前蒸汽stm降級(jí)為關(guān)聯(lián)的低等級(jí)蒸汽stm'的減溫減壓裝置構(gòu)成的設(shè)備子集。
[0133] 步驟707,設(shè)置當(dāng)前蒸汽的減溫減壓裝置的入口蒸汽流量已經(jīng)初始化的標(biāo)志位為 true 〇
[0134] 步驟708,計(jì)算為減溫減壓裝置分配完成后當(dāng)前蒸汽的富余量為：
[0135]
[0136] 步驟8中將當(dāng)前蒸汽的富余量Sstniit分配給汽輪機(jī)類和減溫減壓裝置類設(shè)備，判斷 當(dāng)前蒸汽富余量大于等于汽輪機(jī)蒸汽消耗變量上限之和的值時(shí)，當(dāng)前蒸汽大量富余，所有 汽輪機(jī)類設(shè)備均以最大能力消耗蒸汽，為汽輪機(jī)類設(shè)備分配后的當(dāng)前蒸汽的剩余量由減溫 減壓裝置消耗，采用"用足"選中減溫減壓裝置能力的方法分配。判斷當(dāng)前蒸汽富余量小于 所有汽輪機(jī)設(shè)備的消耗能力時(shí)，按照既定的邏輯，