大型工業(yè)企業(yè)智能電網(wǎng)構(gòu)建與能量協(xié)調(diào)優(yōu)化.pdf

1、能源資源緊缺、環(huán)境污染嚴(yán)重和氣候不斷惡化是制約當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，能源和環(huán)境問(wèn)題已成為國(guó)內(nèi)外高度關(guān)注的重大戰(zhàn)略問(wèn)題。如何推動(dòng)工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型、促進(jìn)工業(yè)能效提升是貫徹落實(shí)中國(guó)“十三五”規(guī)劃，推進(jìn)能源消費(fèi)革命和生態(tài)文明建設(shè)的重大措施。作為中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)主體和能源消耗大戶(hù)，大型工業(yè)企業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)與能源綜合高效利用，對(duì)中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型有著舉足輕重的作用。智能電網(wǎng)及能源互聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)電網(wǎng)的主要發(fā)展方向，是提高電網(wǎng)安全運(yùn)

2、行能力和推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有效途徑。因此，本文圍繞工業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型背景下高耗能企業(yè)節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題，面向大型工業(yè)企業(yè)構(gòu)建智能電網(wǎng)同時(shí)開(kāi)展能量協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度研究，在智能電網(wǎng)構(gòu)建方面包括智能電網(wǎng)基礎(chǔ)框架構(gòu)建、高可靠高品質(zhì)供電方案構(gòu)建，在能量協(xié)調(diào)優(yōu)化方面包括生產(chǎn)負(fù)荷平抑優(yōu)化、生產(chǎn)過(guò)程調(diào)度優(yōu)化以及多能源綜合協(xié)同優(yōu)化。論文的主要研究工作如下：
　　（1）圍繞提高供電可靠性、改善電能質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排以及智能化運(yùn)行的總體目標(biāo)，對(duì)大型

3、工業(yè)企業(yè)智能電網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)性構(gòu)建，為大型工業(yè)企業(yè)智能電網(wǎng)的研究與建設(shè)奠定理論基礎(chǔ)與技術(shù)框架。結(jié)合大型工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)特點(diǎn)及關(guān)鍵問(wèn)題，對(duì)大型工業(yè)企業(yè)智能電網(wǎng)基礎(chǔ)框架進(jìn)行構(gòu)建，包括大型工業(yè)企業(yè)智能電網(wǎng)功能架構(gòu)、系統(tǒng)架構(gòu)以及總體框架，提出大型工業(yè)企業(yè)智能電網(wǎng)SOS概念模型，并闡述了大型工業(yè)企業(yè)智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)重要負(fù)荷高可靠和高品質(zhì)供電需求，提出了一種“可靠供電島”方案，全面闡述可靠供電島的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，給出雙電源帶雙負(fù)荷供電等3種拓展應(yīng)

4、用實(shí)例，最后探討了工業(yè)設(shè)備供電等4種典型應(yīng)用場(chǎng)景。
　　（2）基于大型工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)負(fù)荷集群沖擊性特點(diǎn)，提出了一種負(fù)荷“分時(shí)交錯(cuò)”平抑優(yōu)化控制策略，對(duì)大型工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)負(fù)荷進(jìn)行平抑優(yōu)化研究。選取鋼鐵企業(yè)電弧爐為例，建立電弧爐群負(fù)荷分時(shí)交錯(cuò)平抑優(yōu)化模型，采用PSO算法對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行求解，分別對(duì)3種不同容量和功率的電弧爐進(jìn)行算例分析，結(jié)果表明分時(shí)交錯(cuò)控制策略具有明顯的負(fù)荷平抑效果。選取石化企業(yè)抽油機(jī)為例，建立抽油機(jī)群分時(shí)交錯(cuò)運(yùn)行節(jié)能優(yōu)化模

5、型，采用GA-PSO算法對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行求解，分別對(duì)5臺(tái)同負(fù)荷和異負(fù)荷抽油機(jī)進(jìn)行平抑優(yōu)化，計(jì)算分析其在同時(shí)同步與分時(shí)交錯(cuò)兩種工況下的節(jié)能效果，算例結(jié)果表明分時(shí)交錯(cuò)控制策略具有良好的負(fù)荷平抑和降損節(jié)能效果。
　　（3）研究了大型工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度方法，以及生產(chǎn)過(guò)程與多能源綜合協(xié)同優(yōu)化問(wèn)題。建立了復(fù)雜耦合生產(chǎn)過(guò)程有向圖模型，基于有向圖模型建立生產(chǎn)過(guò)程多目標(biāo)優(yōu)化模型，采用LINGO軟件對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行求解，選取某典型鋼鐵企業(yè)進(jìn)行