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钢铁工业是高能耗行业,搞好能源管理工作,对节能减排增效有重要意义。钢铁企业能源仿真系统,可以分析各能源介质在能源使用、回收和转换输配三个环节动态变化情况,为钢铁企业能源系统的设计方案和运行策略的对比和优化提供定量分析手段,达到提高资能源资源利用率,降低资源消耗和废弃物排放的目标。钢厂设备的运行状态影响着能源的产生和消耗,不同生产状态,能源的产消也不相同。能源仿真场景编制系统是能源仿真的基础与数据来源,是能源仿真系统的重要组成部分。
本文研究的是能源仿真场景编制系统,主要研究工作包括:
1.介绍了钢铁企业能源仿真场景编制系统的背景和研究现状,指出了系统的研究意义,分析了钢厂不同企业模式、产品类型、产品工艺、异常工况和设备检修对能源产消的影响。
2.以钢铁企业一般性生产流程为研究对象,根据能源仿真和调控的需要,对钢铁企业一般性生产流程、生产约束和能源仿真场景编制过程进行了分析,提出建立统一的系统模型,通过模型的参数化来解决不同钢铁企业的企业模式、工艺、设备不同的问题。
3.通过对研究对象的认识,利用系统仿真理论对模型进行简化和抽象,建立了工序模型、设备模型、产品大纲模型、生产订单模型、故障检修模型,考虑了时间、物料、钢种、工艺和设备约束。能源仿真场景编制采用基于准时制的计算方式,逆向物料计算正向排程的方法,可以模拟检修、故障和正常生产的情况,为能源仿真系统提供作业计划输入。
4.在建立系统模型的基础上,进行软件实现。对两个不同实际钢铁企业建立仿真模型,进行仿真实验,对模型和实现的软件系统进行了验证。系统能提供不同能源仿真场景的模拟,输出结果数据可以满足能源仿真系统的要求。