[发明专利]一种多目标进化的能源介质配置方法

权利要求书

1.一种多目标进化的能源介质配置方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一：获取钢铁生产中能源相关数据，确定关键节点，构建基于能量流的网络拓扑结构，并建立关键节点约束；

步骤二：获取钢铁产量的生产任务，并确定计算周期；

步骤三：考虑分时电价特性和煤气柜的缓冲作用，以最小化成本和能耗为目标函数建立能源介质配置模型，能源介质包括煤气、蒸汽、电；

步骤四：针对所述能源介质配置模型的特性，对基于分解的多目标进化算法MOEA/D分别在解码操作和邻域更新步骤进行改进，采用改进后的基于分解的多目标进化算法对模型进行优化求解，得到最优的能源介质配置方案。

2.如权利要求1所述的一种多目标进化的能源介质配置方法，其特征是，步骤一中钢铁生产能源介质配置涉及生产工序子系统、多介质储存子系统、多介质转换子系统和多介质运输子系统，所述生产工序子系统包括的关键工序有：烧结、焦化、炼钢、炼铁、热轧和冷轧，所述多介质储存子系统中的关键设备包括：高炉煤气柜、转炉煤气柜、焦炉煤气柜和对应的放散塔，所述多介质转换子系统中的关键设备包括：发电机组、燃汽轮机、燃烧锅炉和余热回收装置，所述多介质运输子系统包括：煤气管网、蒸汽管网以及电力能源介质管网；相应的，基于能量流的网络拓扑结构中关键节点包括：生产工序子系统中的关键工序、多介质储存子系统中的关键设备、多介质转换子系统中的关键设备，这些关键节点和多介质运输子系统之间的能源介质关系构成网络拓扑结构图。

3.如权利要求1所述的一种多目标进化的能源介质配置方法，其特征是，步骤一从钢铁企业能源数据库中获取各节点在过去多个周期内的正常运行下能源产耗历史数据，并进行数据清洗，包括：剔除缺少数据和非正常生产场景的数据信息。

4.如权利要求2所述的一种多目标进化的能源介质配置方法，其特征是，步骤一对能源转换和储存中的关键设备建立工艺约束、能量平衡约束和物流平衡约束，所述关键设备包括多介质储存子系统中的关键设备和多介质转换子系统中的关键设备。

5.如权利要求4所述的一种多目标进化的能源介质配置方法，其特征是，步骤二从生产系统中获取当前阶段的生产任务，包括作业计划和维修计划，明确生产任务中产量需求，进行事故假定和工况假定，确定生产工艺流程路径和工序单元选择。

6.如权利要求5所述的一种多目标进化的能源介质配置方法，其特征是，步骤二确定计算周期为天，并对一天连续24小时的时间进行离散化处理，均分为T个时段，简化计算复杂度；考虑钢铁能源响应特性，T设置为12～36的整数。

7.如权利要求6所述的一种多目标进化的能源介质配置方法，其特征是，步骤三目标函数中，目标成本设置为外购煤、外购天然气、产汽设备的制造成本、发电设备的设备维护成本、外购电成本和外送电收益之和；目标能耗设置为煤气、蒸汽和电这三种能源介质的购入能源、二次能源、利用余热能源、外调能源和库存变化能源的消耗量之和。

8.如权利要求7所述的一种多目标进化的能源介质配置方法，其特征是，步骤三的能源介质配置模型的约束条件除步骤一建立的工艺约束、能量平衡约束和物流平衡约束外，还包括：工序饱和度约束、能源介质供需平衡约束、混合煤气热值约束、所有变量的非负约束、外购电和外送电不能同时大于0的约束，以及实际产量大于或等于步骤二所述产量需求的约束。