基于流程的鋼鐵企業(yè)生產環(huán)節(jié)能源仿真模型的研究和實現(xiàn).pdf

1、鋼鐵企業(yè)能源仿真作為先進能源管理系統(tǒng)的一部分,可以分析各種能源介質在各個生產單元的使用、回收、轉換等環(huán)節(jié)的動態(tài)變化,為能源系統(tǒng)的運行策略和優(yōu)化提供工具和分析手段,日益成為研究鋼鐵企業(yè)能源系統(tǒng)的主要方法和工具。鋼鐵企業(yè)能源仿真主要分為能源產消仿真與能源轉換輸配仿真,其中,能源產消仿真是能源轉換輸配仿真的基礎與數(shù)據(jù)來源；能源轉換輸配仿真通過對能源調度分配,反影響著能源的產消。因此,開發(fā)能源產消仿真系統(tǒng)是開發(fā)能源仿真系統(tǒng)的基礎與重要組成部分。

2、
　　 本文對鋼鐵企業(yè)能源仿真系統(tǒng)中的能源產消部分進行了研究和實現(xiàn)。論文首先以鋼鐵企業(yè)各個生產工序為研究對象,對焦化、燒結、煉鐵、煉鋼和軋鋼工序涉及到的生產設備的物流生產過程和能源介質的消耗和產生情況進行了分析、抽象,考慮了鋼鐵生產流程中各工序的物流和能源約束關系,為各種生產單元建立了統(tǒng)一的生產單元仿真模型,模型對生產單元的物料平衡和能源產消進行了定義。為使仿真模型能夠反映間歇生產和異動因素的影響,如故障、檢修等,本文對單元仿真

3、模型定義了正常生產、檢修、故障、待產等不同的生產狀態(tài),對不同生產狀態(tài)的模型參數(shù)分別進行定義,從而通過仿真過程中給定不同的生產指令,實現(xiàn)系統(tǒng)對不同的設備工況進行仿真。論文還就模型產消參數(shù)的提取及其模型系數(shù)的獲得進行了探討。
　　 在單元模型的基礎上,研究了鋼鐵企業(yè)生產過程物質的流動關系,對各單元模型進行連接,采用有向加權圖的形式,進一步建立了整個鋼鐵企業(yè)基于物流的生產環(huán)節(jié)整個系統(tǒng)的仿真模型。為了計算機仿真實現(xiàn)方便,將有向加權圖表示

4、為鄰接矩陣。
　　 在建立的仿真模型的基礎上,對生產環(huán)節(jié)能源仿真系統(tǒng)進行了設計和實現(xiàn)。軟件實現(xiàn)過程中,采用了并行仿真計算方式使仿真結果符合現(xiàn)場的連續(xù)生產；采用了隨機數(shù)的方法使仿真結果能夠反映現(xiàn)場物流和能源產消的波動情況。
　　 以2個長流程鋼鐵企業(yè)為例,對建立的能源仿真模型和實現(xiàn)的仿真系統(tǒng)進行了初步驗證。仿真結果表明建立的能源仿真模型基本可以反映鋼鐵企業(yè)生產過程中各種能源介質的消耗和產生規(guī)律(誤差在±1096之間),能源