[发明专利]一种适用于连续生产过程全局运行状况在线评估的方法

说明书

本发明属于工业过程实时优化控制领域，公开了一种适用于连续生产过程全局运行状况在线评估的方法，将连续生产过程按照从上至下分别为计划调度层、实时优化层和过程控制层的顺序，通过分析过程控制层运行性能对实时优化层运行性能的反馈影响、分析实时优化层运行性能对计划调度层运行性能的反馈影响、区分不同入口工况下的运行状况评价标准，实现了综合三层的跨层协同的运行状况在线评估，综合各层次运行状况之间的信息传递与反馈，能更准确地评估全局运行状况，并进行运行状况“非优”原因追溯。

技术领域

本发明涉及工业过程实时优化控制领域，特别涉及一种适用于连续生产过程全局运行状况在线评估的方法。

背景技术

实时优化控制方法是解决复杂流程工业过程优化与控制的有效手段，在综合考虑经济信息、装置物理约束和装置自由度的前提下，最优化经济效益。一般通过将回路控制与过程运行优化相结合，采用两层结构，上层通过计划调度优化经济性能指标，产生底层控制回路的设定值，底层通过控制器使被控变量跟踪设定值，从而尽可能使过程运行在经济优化状态，实现企业经营目标与生产操作有机关联。针对连续生产过程运行状况的评估是实现连续生产过程有效的运行优化与控制的重要环节和不可或缺的基础。

从连续生产的全流程来看，其运行优化与控制是分层实现的，主要涉及计划调度层、实时优化层和过程控制层三个层次(如2012年东北大学博士论文公开的《动态环境下选矿生产全流程运行指标优化决策方法研究》一文公开了该种分类。)。当前，有不少对连续生产过程运行状况进行评估的成果，并被应用于工业生产实践中，取得了较好的效果，但现有的评估方法存在以下不足：一是往往仅针对某单独一个层次的运行状况开展研究，不能完全反映全局的运行状况。比如仅进行控制系统/回路性能评估，只能涵盖过程控制层，只能反映控制系统/回路本身的运行性能。或只对实时优化层的最优运行状况评估，效果同样不能完全反映全局的运行状况。二是对实时优化层最优运行状况进行评估，所依据的综合评估指标往往没有考虑过程控制层控制系统/回路性能对实时优化层的反馈影响，导致结果可能并不是一个准确的实际可行的最优运行指标。因为传统对生产过程进行稳态优化时，都约定成俗的假定控制系统性能为最优状态，即控制系统能够精准的跟踪控制系统设定值，进而使得实时优化层运行指标极好地逼近目标值。但实际生产过程中，控制系统性能并不能保证一直处于最优状态，因此稳态优化时的假定条件是不成立的，即此时进行稳态优化得到的最优运行指标只是理想状态下(无法实际实现的)最优运行指标。根据理想状态下的最优运行指标对实时优化层运行状况性能进行评价会造成实时优化层运行性能评估结果的偏差，不能真实反映实时优化层的运行性能。三是对实时优化层运行状况评估，没有对入口工况区分从而导致对每种运行模态的评价方法相同。由于生产环境、操作方式等的变化，生产过程会具有多个运行模态。目前部分评估方法会首先对运行模态进行离线分类并评价，然后再进行在线的运行模式识别，但是在对运行模态分类时，并没有明确具体的入口条件、操作方式等，即并不清楚运行模态对应的操作模式，对每种运行模态的评价方法也是一样的。而实际上入口工况对实时优化层运行指标的完成具有较大的影响，入口条件越差越难完成运行指标，因此对待不同入口工况下的运行状况评价标准应当有所区别。

综上所述，现有的对生产运行状况进行评估的方法，只能分析单一层次自身的运行状况，并不能完全反映全局的运行状况，不能满足生产过程全局运行状况在线评估的全部需求，不利于后续环节性能退化诊断及生产过程动态自调整的进行，因此需要综合三个层次对连续生产过程全局运行状况进行在线评估，精准实现连续生产过程全局运行状况在线评估。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术只能分析生产过程单一层次运行状况的缺点，提供一种适用于连续生产过程全局运行状况在线评估的方法。

为解决上述问题，提供一种适用于连续生产过程全局运行状况在线评估的方法，包含如下步骤：

一种适用于连续生产过程全局运行状况在线评估的方法，包含如下步骤：