基于需量预测的电熔镁炉能效调度在线优化方法
发布时间：2022-07-29 21:50
电熔镁炉是冶炼电熔镁砂的设备,其产品具有结构致密、强耐压、强绝缘、高耐热等性能,在冶金、建材、国防等领域具有重要的作用。然而,电熔镁炉属于高能耗、物耗设备,如何采取能效调度方法来优化供电曲线、提高能源效率具有重要的意义。传统依靠人工决策的电熔镁炉调度方法,只以单台电炉为优化控制对象,设定单台电炉的用电负荷,不能综合考虑到群炉运行的差异性以及群炉需量上限值。导致熔炼过程中多次出现拉闸断电,供电曲线波动剧烈、产品质量无法保证,不能有效降低单吨能耗。本文提出基于需量预测的电熔镁炉能效调度在线优化方法,该方法以群炉总体能效指标即单吨电耗值为优化目标,以群炉最大需量上限为约束条件,考虑电炉熔炼工况动态变化,在线优化调度每台电炉的用电需量,以提高全厂电能利用效率。主要研究内容如下:结合电熔镁炉原理以及熔炼特性,从动态环境和需量约束的角度分析电熔镁炉能效调度优化的问题。依据需量是否超过最大限额将能效优化问题分为单炉优化控制和群炉优化调度,可以减少时间成本,节约电能;基于调度决策变量以及约束条件动态变化,通过建立符合动态环境下的能效调度优化模型实现对群炉电能利用率的优化。实现群炉能效调度优化的前提是精...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究意义
1.2 研究现状
1.2.1 电炉用电负荷调度研究进展
1.2.2 动态环境下的优化问题研究现状
1.3 论文的主要研究内容
1.4 章节安排
第二章 电熔镁炉能效调度在线优化问题分析
2.1 引言
2.2 电熔镁炉工作原理
2.2.1 电熔镁炉设备组成
2.2.2 电熔镁炉工艺流程
2.2.3 电熔镁炉熔炼过程特性分析
2.3 电熔镁炉能效调度问题分析
2.3.1 问题描述
2.3.2 电熔镁炉能效调度决策现状
2.3.3 调度优化难点分析
2.4 能效调度在线优化策略
2.5 本章小结
第三章 电熔镁炉需量预测研究
3.1 引言
3.2 相关概念介绍
3.3 基于循环神经网络的需量预测方法
3.3.1 循环神经网络原理
3.3.2 基于LSTM的需量预测方法
3.3.3 基于LSTM+Attention的需量预测方法
3.4 基于循环神经网络的需量预测实现
3.4.1 基于Adam优化器更新网络参数
3.4.2 需量预测评价指标
3.4.3 基于循环神经网络的需量预测步骤
3.5 实验研究
3.5.1 实验设计
3.5.2 参数调优
3.5.3 实验结果
3.6 本章小结
第四章 电熔镁炉能效调度模型建模
4.1 引言
4.2 相关概念介绍
4.3 电熔镁炉单吨电耗模型的建立
4.3.1 基于机理和数据的问题分析
4.3.2 单吨电耗模型建立
4.4 电熔镁炉排气工况负荷波动模型
4.5 调度优化模型
4.6 本章小结
第五章 基于案例推理粒子群算法的电熔镁炉能效调度在线优化
5.1 引言
5.2 相关概念
5.2.1 案例推理的基本原理
5.2.2 粒子群优化算法
5.3 基于需量预测的电熔镁炉能效调度决策
5.3.1 符号表示
5.3.2 群炉运行调度决策方法说明
5.3.3 群炉运行调度决策规则库建立
5.4 基于案例推理与粒子群算法的电熔镁炉能效调度在线优化
5.4.1 基于案例推理的粒子群优化算法概述
5.4.2 基于案例推理的种群初始化
5.5 实验研究
5.5.1 实验对象介绍
5.5.2 实验结果
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电力柔性负荷调度研究综述[J]. 王珂,姚建国,姚良忠,杨胜春,雍太有. 电力系统自动化. 2014(20)
[2]新形势下电力系统供需互动问题研究及分析[J]. 王锡凡,肖云鹏,王秀丽. 中国电机工程学报. 2014(29)
[3]案例推理属性权重的分配模型比较研究[J]. 严爱军,钱丽敏,王普. 自动化学报. 2014(09)
[4]改进多目标粒子群算法及其在电弧炉供电优化中的应用[J]. 冯琳,毛志忠,袁平. 控制理论与应用. 2011(10)
[5]电熔镁炉熔炼过程的智能设定值控制[J]. 吴志伟,柴天佑,付俊,闫占伟. 控制与决策. 2011(09)
[6]基于案例推理的电熔镁炉智能优化控制[J]. 吴永建,张莉,岳恒,柴天佑. 化工学报. 2008(07)
[7]免疫克隆算法求解动态多目标优化问题[J]. 尚荣华,焦李成,公茂果,马文萍. 软件学报. 2007(11)
[8]动态多目标免疫优化算法及性能测试研究[J]. 钱淑渠,张著洪. 智能系统学报. 2007(05)
[9]基于免疫机制的动态多目标优化免疫算法[J]. 陈善龙,张著洪. 贵州大学学报(自然科学版). 2007(05)
[10]动态多目标优化的进化算法及其收敛性分析[J]. 刘淳安,王宇平. 电子学报. 2007(06)
本文编号：3667246
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究意义
1.2 研究现状
1.2.1 电炉用电负荷调度研究进展
1.2.2 动态环境下的优化问题研究现状
1.3 论文的主要研究内容
1.4 章节安排
第二章 电熔镁炉能效调度在线优化问题分析
2.1 引言
2.2 电熔镁炉工作原理
2.2.1 电熔镁炉设备组成
2.2.2 电熔镁炉工艺流程
2.2.3 电熔镁炉熔炼过程特性分析
2.3 电熔镁炉能效调度问题分析
2.3.1 问题描述
2.3.2 电熔镁炉能效调度决策现状
2.3.3 调度优化难点分析
2.4 能效调度在线优化策略
2.5 本章小结
第三章 电熔镁炉需量预测研究
3.1 引言
3.2 相关概念介绍
3.3 基于循环神经网络的需量预测方法
3.3.1 循环神经网络原理
3.3.2 基于LSTM的需量预测方法
3.3.3 基于LSTM+Attention的需量预测方法
3.4 基于循环神经网络的需量预测实现
3.4.1 基于Adam优化器更新网络参数
3.4.2 需量预测评价指标
3.4.3 基于循环神经网络的需量预测步骤
3.5 实验研究
3.5.1 实验设计
3.5.2 参数调优
3.5.3 实验结果
3.6 本章小结
第四章 电熔镁炉能效调度模型建模
4.1 引言
4.2 相关概念介绍
4.3 电熔镁炉单吨电耗模型的建立
4.3.1 基于机理和数据的问题分析
4.3.2 单吨电耗模型建立
4.4 电熔镁炉排气工况负荷波动模型
4.5 调度优化模型
4.6 本章小结
第五章 基于案例推理粒子群算法的电熔镁炉能效调度在线优化
5.1 引言
5.2 相关概念
5.2.1 案例推理的基本原理
5.2.2 粒子群优化算法
5.3 基于需量预测的电熔镁炉能效调度决策
5.3.1 符号表示
5.3.2 群炉运行调度决策方法说明
5.3.3 群炉运行调度决策规则库建立
5.4 基于案例推理与粒子群算法的电熔镁炉能效调度在线优化
5.4.1 基于案例推理的粒子群优化算法概述
5.4.2 基于案例推理的种群初始化
5.5 实验研究
5.5.1 实验对象介绍
5.5.2 实验结果
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电力柔性负荷调度研究综述[J]. 王珂,姚建国,姚良忠,杨胜春,雍太有. 电力系统自动化. 2014(20)
[2]新形势下电力系统供需互动问题研究及分析[J]. 王锡凡,肖云鹏,王秀丽. 中国电机工程学报. 2014(29)
[3]案例推理属性权重的分配模型比较研究[J]. 严爱军,钱丽敏,王普. 自动化学报. 2014(09)
[4]改进多目标粒子群算法及其在电弧炉供电优化中的应用[J]. 冯琳,毛志忠,袁平. 控制理论与应用. 2011(10)
[5]电熔镁炉熔炼过程的智能设定值控制[J]. 吴志伟,柴天佑,付俊,闫占伟. 控制与决策. 2011(09)
[6]基于案例推理的电熔镁炉智能优化控制[J]. 吴永建,张莉,岳恒,柴天佑. 化工学报. 2008(07)
[7]免疫克隆算法求解动态多目标优化问题[J]. 尚荣华,焦李成,公茂果,马文萍. 软件学报. 2007(11)
[8]动态多目标免疫优化算法及性能测试研究[J]. 钱淑渠,张著洪. 智能系统学报. 2007(05)
[9]基于免疫机制的动态多目标优化免疫算法[J]. 陈善龙,张著洪. 贵州大学学报(自然科学版). 2007(05)
[10]动态多目标优化的进化算法及其收敛性分析[J]. 刘淳安,王宇平. 电子学报. 2007(06)
本文编号：3667246
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/lindaojc/3667246.html
