钢铁企业能源系统管理控制与优化系统研发概要钢铁ems开发概要

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1、钢铁企业能源系统管理控制与优化系统研发概要一、口标对用户，软件产品的目标是节能、减排、增效。对阳光，软件产品的目标是达到技术性能的先进性，获得足够的市场份额。二、基本功能软件应该具备下列基木功能：1.系统监控2.能源审计3.在线仿真4.优化调度5.智能诊断在此基础上，给用户提供多种个性化的服务，如对节能效果的评价、经济性计算、排放性能的监控和对外发布的内容等等。三、框架结构1.底层硬件2.数据采集3.通讯网络4.工艺模型5.能源审计模型6.在线仿真系统7.优化调度模型8.&家系统模块以上1、2、3是基本和传统的功能，由软件公司自行解决，其屮测点的设置需要和后续的模型统一考虑；4-8是核心内容

2、，由研发中心提供基本模型、算法,软件公司进行编码和变形应用o四、实施思路1•研发由研发中心牵头，北科大、清华（口动化系及热能系、数学系）、北交大参加，争取在12-18个月完成第一阶段的研发，内容见下文。研发的具体载体就以首李项目为对象。2.示范以阳光软件首秦项目为示范项目，把研发的成果逐项在该项目上试用。3.完善模罰和软件在试用屮发现的问题，除了现场由软件公司自行解决的外，需要反馈到研发中心进行第二阶段的工作，及系统的完善化。4.推广在软件推广应用屮，可能会捉出更多的研发需要，可以根据具体情况再设立相应的课题进行研发。五、主要研发内容在第一阶段的研发工作主要有：1・建立钢厂能源系统平衡数学模

3、型1.1建立各生产设备的能源平衡方程式对象：主工艺设备：烧结、高炉、转炉、平炉、加热炉等辅助工艺设备：焦炉、锅炉及口备电厂、高炉鼓风机、气柜等按照设备结构、产品品种和负荷（产量）来建立相应的设备能源模型，构成完整的单体设备能源模型库，模型包括静态的守恒方程和变负荷的动态仿真模型。1.2建立钢厂的工序能源模型以核心设备为主体，加上附属设备，建立按主产工序（工段）为单位的能源模型库，模型也应包描静态的守恒方程和变负荷的动态仿真模型。1.3按介质建立钢厂的能量平衡方程建立各类介质的管网模型，包括各类煤气、蒸汽、水等流体介质的几种典型管网和惯性环节（储罐）的模型（连续方程、动量方程和能量方程及补充方

4、程）；按照介质类型（煤炭、焦灰、蒸汽、煤气、电力等）分别建立全厂的能源模型；1.4建立用能的外部约束条件根据钢厂的资源情况，建立一个全厂能源的外部约束模型，包括煤炭、电力和水、煤气、焦炭等外部的接口条件。1.5建立通用的算法求解方程组把上述各类方程进行形式的通用化处理，得到几种基本方程形式，并提出完整的求解方案，作为底层模块供各个过程的模型求解用。2.能源优化及节能调度应用2.1能源平衡趋势的预测-煤气柑位/需求预测-电力负荷/电量预测-其他能源（主要是煤）的需求预测2.2能源系统的仿真以煤气、电力的调度为对象，基于上述基木的模型库，建立相应的能源系统（基于工序和产品线）仿真模型，对优化控制

5、提供仿真模拟和离线控制方案。2.3按不同的最优化目标给出经济调度方案考虑以煤气零放散、产品单位能耗最低和全厂经济性等不同层次的优化目标，逐步实现若干最优化的控制方案的定型。3.设备及工序能耗对标3.1建立设备和工序的能耗标准库；3.2根据实时数据和基本的静态守恒模型计算齐个单体设备和工序的能耗；3.3建立产品的能耗计算模型，并实时计算终端产品的能耗；3.4结合专家系统，分析产品的能耗构成和降低能耗的原则方案，并预测年度的全厂能耗。4.专家系统1.1诊断诊断在线测量数据，判断测量装置是否正常；诊断生产状况，判断单体设备和工序是否正常，产品的生产线是否全线通畅、正常。1.2预测采用模糊算法或神经

6、网络等智能方法，按天、周和月、季度预测煤气、电力等的消耗。1.3优化控制基于专家系统的学习（记忆）和推理功能，对仿真模型的结果和实际控制系统的控制结果进行对比，校正偏差，逐次寻优并修正控制模型。说明：关于项目组织方法和实施进度，在讨论并定稿研发内容后再商定。