计及共享储能的短流程钢铁生产调度优化方法

本发明涉及计算机，具体涉及一种计及共享储能的短流程钢铁生产调度优化方法和计算设备。

背景技术：

1、钢铁行业作为国民经济的支柱产业，不断推动节能环保、绿色低碳的转型步伐。在这一过程中，生产调度优化发挥着关键作用。科学的生产调度可以有效提升效率、减少能源消耗、提高可再生能源的利用率，推动钢铁行业的绿色转型。

2、因此，钢铁生产调度优化问题已成为当前亟待解决的重要课题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种计及共享储能的短流程钢铁生产调度优化方法和计算设备。

2、根据本发明的一个方面，提供一种计及共享储能的短流程钢铁生产调度优化方法，在计算设备中执行，该方法包括：至少基于短流程钢铁的生产工艺和能源供应方式，确定短流程钢铁生产过程中与生产调度相关的影响因素，生产工艺包括炼钢阶段、精炼阶段和连铸阶段，能源供应方式为电网和共享储能联合供电，其中电网以分时电价的方式，通过火电与可再生能源供电，共享储能以合同电价的方式，通过可再生能源供电；以最小完工时间、最小购电成本和最小绿电拟合为目标，构建短流程钢铁的生产调度目标函数，绿电拟合为电网供电功率出力值和共享储能供电功率出力值之间的拟合程度，最小绿电拟合指示了可再生能源消耗最大化；利用影响因素，确定短流程钢铁的生产调度的约束条件；根据生产调度目标函数和约束条件，构建生产调度模型，并通过求解生产调度模型，来确定短流程钢铁的生产调度优化策略，生产调度优化策略包括短流程钢铁的生产工艺中涉及到的生产设备的设备功率、生产工艺各阶段的开始时间和结束时间、各时点下联合供电情况和共享储能日充放电策略。

3、可选地，在根据本发明的计及共享储能的短流程钢铁生产调度优化方法中，以最小完工时间、最小购电成本和最小绿电拟合为目标，构建短流程钢铁的生产调度目标函数，包括：以目标炉次在目标生产工艺阶段在目标生产设备上加工时长最小为目标，构建指示最小完工时间的第一目标函数；以电网购电成本和共享储能购电成本的和最小为目标，构建指示最小购电成本的第二目标函数；以各时刻电网供电功率出力值和共享储能电功率出力值之间的欧式距离值最小为目标，构建指示最小绿电拟合的第三目标函数。

4、可选地，在根据本发明的计及共享储能的短流程钢铁生产调度优化方法中，影响因素包括：与短流程钢铁的生产工艺相关的第一类别影响因素，其中第一类别影响因素至少包括生产工艺各阶段的连续性、相邻工序之间的运输时间、连铸阶段前的等待时间和连铸阶段的连续性；与短流程钢铁的能源供应方式相关的第二类别影响因素，其中第二类别影响因素至少包括电网的分时电价、共享储能电价和绿色电力出力情况。

5、可选地，在根据本发明的计及共享储能的短流程钢铁生产调度优化方法中，利用影响因素，确定短流程钢铁的生产调度的约束条件，包括：基于第一类别影响因素，确定至少一个约束条件，包括：炉次的连续性生产约束、生产设备相关约束、炉次在相邻工序之间的运输时间约束、连铸阶段的连续性约束；基于第二类别影响因素，确定至少一个约束条件，包括：加工功率相关约束，共享储能供电功率相关约束、共享储能充放电约束、调度周期内共享储能总充放电总量约束。

6、根据本发明的又一个方面，提供一种计算设备，包括：至少一个处理器；和存储有程序指令的存储器，其中，所述程序指令被配置为适于由所述至少一个处理器执行，所述程序指令包括用于执行上述方法的指令。

7、根据本发明的又一个方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其中，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现上述方法。

8、根据本发明的又一个方面，提供一种存储有程序指令的可读存储介质，当所述程序指令被计算设备读取并执行时，使得所述计算设备执行上述的方法。

9、根据本发明的方案，一方面提出了以电网和共享储能联合供电的供电模式，通过电网和共享储能共同支撑钢铁生产电能供应，可提升钢铁生产供电的稳定性，另一方面在联合供电模式下，以完工时间、用电成本以及绿电消纳为目标，考虑生产约束以及能源约束，构建生产调度多目标模型，实现了在保障钢铁生产的效率基础上，提升钢铁生产的经济性与绿色性。

10、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.计及共享储能的短流程钢铁生产调度优化方法，在计算设备中执行，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其中，以最小完工时间、最小购电成本和最小绿电拟合为目标，构建所述短流程钢铁的生产调度目标函数，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述影响因素包括：

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述利用所述影响因素，确定短流程钢铁的生产调度的约束条件，包括：

5.如权利要求1所述的方法，其中，通过求解所述生产调度模型，来确定所述短流程钢铁的生产调度优化策略，包括：

6.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一目标函数通过下式表达：

7.如权利要求2所述的方法，其中，所述第二目标函数通过下式表达：

8.如权利要求2所述的方法，其中，所述第三目标函数通过下式表达：

9.如权利要求7所述的方法，其中，所述电网购电成本通过下式计算：

10.一种计算设备，包括：

技术总结本发明公开了一种计及共享储能的短流程钢铁生产调度优化方法，计及共享储能的短流程钢铁生产调度优化方法在计算设备中执行，该方法包括：至少基于短流程钢铁的生产工艺和能源供应方式，确定短流程钢铁生产过程中与生产调度相关的影响因素；以最小完工时间、最小购电成本和最小绿电拟合为目标，构建短流程钢铁的生产调度目标函数；利用影响因素，确定短流程钢铁的生产调度的约束条件；根据生产调度目标函数和约束条件，构建生产调度模型，并通过求解生产调度模型，来确定短流程钢铁的生产调度优化策略。技术研发人员：张硕,贺嘉慧,李欣欣,魏铭受保护的技术使用者：华北电力大学技术研发日：技术公布日：2024/11/4