《冶金能源系統基於數據的網路化建模與最佳化調度研究》是依託大連理工大學,由劉全利擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：冶金能源系統基於數據的網路化建模與最佳化調度研究
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉全利
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
冶金企業能源系統是一個涉及面廣、環節眾多、結構複雜的非線性系統。合理有效的能源平衡調度不僅可降低資源浪費，節省企業成本，提高其競爭力，還可減少對環境的影響。本項目以冶金企業能源系統為研究對象，藉助現場大量的實時、歷史數據及調度決策數據，基於複雜網路理論對整個能源系統完成網路化建模，並在此基礎上研究基於複雜網路模型的最佳化調度新理論及方法，並將所研究的方法開發形成調度軟體在我國冶金企業進行示範套用。項目研究內容包括：能源介質產消/傳輸/轉換關係的複雜網路化建模；能耗指標基於數據的網路化分析及融合；基於合成複雜網路模型的能源系統最佳化調度；基於網路化建模的能源系統最佳化調度在冶金工業中的示範套用。本研究不僅為工業複雜系統的建模及最佳化調度理論提供可用的方法，取得具有自主智慧財產權的原創性研究成果，還將進一步降低冶金企業的能源消耗，提高能源利用率。
結題摘要
本項目針對冶金工業能源系統基於網路化建模的預測與調度問題，藉助現場已實施的基礎能源管理系統和能源監控系統中收集的大量實時、歷史數據及調度決策數據，基於複雜網路方法完成了冶金能源系統不同尺度的預測與最佳化調度任務，取得的主要成果如下：1、針對冶金副產煤氣系統的流量、儲量的預測問題，提出一種基於複雜網路社區劃分的冶金能源系統實時軟測量方法；2、針對鋼鐵煤氣流量多時間尺度的區間預測問題，考慮其數據噪聲高和常含缺失值的特點，提出了一種基於動態貝葉斯網建模的能源短期區間預測方法；為能源系統中煤氣介質流量的長時段預測問題首次提出了基於粒度計算的方法；3、針對冶金能源系統中煤氣與蒸汽、電力能源耦合環節，在對能源轉換環節的運行方式調度上，提出一種基於貝葉斯網路的動態調度方法。基於上述方法及關鍵技術創新，結合實時數據採集、能源監控與人機互動，研發了冶金能源預測與最佳化調度系統，並已成功套用於我國大型冶金企業，創造了顯著的經濟和社會效益。 本項目共發表論文22篇，其中SCI論文9篇，在國際控制技術頂級期刊IEEE TCB、TASE和IFAC彙刊CEP等知名國際學術期刊發表7篇，另有1篇論文獲第11屆全球智慧型控制與自動化大會（WCICA 2014）最佳套用論文獎，1篇論文獲中國過程控制會議（CPCC 2016）張鐘俊院士優秀論文獎。已獲授權國家發明專利2項，受理3項（已公告），獲軟體著作權5項。經教育部組織的科技成果鑑定，項目總體達到國際先進水平，在冶金能源系統預測方面處於國際領先水平。
