CN110555549B - 一种基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统，包括用户交互终端、煤磨设备单元和煤磨错峰分析系统，所述用户交互终端、煤磨设备单元和煤磨错峰分析系统两两之间通过导线实现双向电性连接，所述煤磨错峰分析系统包括微处理模块、煤磨计时模块、电压检测模块和煤粉仓量检测模块，发明涉及计算机技术领域。该基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统，可转化为峰谷平时段用电量占比，将峰谷平时段用电量占比的异常作为一个管理指标，通过适当选取煤磨前后相关设备的数据指标，依照相应的逻辑数量关系，可预测出煤磨错峰运行最佳时间段，从而实现煤磨谷电利用最大化，减少峰电开机时间，降低生产能耗的目的。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体为一种基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统。
背景技术
煤磨系统错峰分析模块主要用于分析煤磨系统错峰用电的可能性与错峰时间段的关系，目的是根据实际生产管理和工艺需要，监测煤磨设备在用电过程中的不经济行为，并提供以降低实际用电成本的管理方式和策略，帮助用户持续降低煤磨系统用电成本。
煤磨错峰运行其实质就是少用峰电，多用谷电，节约用电成本，但在实际的生产过程中，因设备、工艺及人员的原因，不可能不用峰电，只用谷电，所以错峰用电必须与实际生产管理相结合，针对不同的生产情况应具体分析，在实际管理中，因生产工艺和工序相对固定，所以设备和工艺对生产时间的要求也是固定的，因设备和工艺的要求可以基本确定具体的工作时间，因此在对煤磨系统固有属性参数和实际运行的相关情况，根据当前煤磨系统运行状态的具体分析，结合当前峰谷平时段用电状况，可以对下一阶段煤磨系统运行状态进行预测，在保证不影响生产的情况下，预测最佳开停机时间，以避开峰电时间段，达到减少用电成本的目的。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统，是为了实现煤磨谷电利用最大化，减少峰电开机时间，降低生产能耗的目的。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统，包括用户交互终端、煤磨设备单元和煤磨错峰分析系统，所述用户交互终端、煤磨设备单元和煤磨错峰分析系统两两之间通过导线实现双向电性连接，所述煤磨错峰分析系统包括微处理模块、煤磨计时模块、电压检测模块和煤粉仓量检测模块，所述微处理模块通过导线分别与煤磨计时模块、电压检测模块和煤粉仓量检测模块实现双向电性连接，且微处理模块通过导线与煤磨设备单元实现双向电性连接。
优选的，所述煤磨设备单元是由N个煤磨设备组成。
优选的，基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能方法，具体为：建立煤磨系统错峰用电模型，令已知煤磨台时产量为P、旋窑实际生产煤粉消耗量为C、煤粉仓最大仓量为Gmax、最小仓量为Gmin、当前仓量为Gi、煤磨当前时间为Tp、煤磨开机时间为Tk以及煤磨停机时间为Tx，如果煤磨系统要满足粉磨设备避开峰段，用尽谷段，同时满足不满仓、不空仓及保证生产稳定运行，则需要满足的约束公式为：(Tx-Tp)*(P-C)+Gi＜Gmax，(Tk-Tx)*C＜(Tx-Tp)*(P-C)-Gmin，t3＜tx＜t4，t5＜tk＜t6。
优选的，所述智能优化节能方法的约束公式中，Gmax、Gmin为定值，Tp、G、P、C为瞬时值，Tx、Tk为未知数，G可由煤粉仓测位计求得，由于煤磨系统和旋窑稳定生产，P、C可由煤磨系统平均煤粉台时产量和旋窑生产煤粉消耗量求得。
优选的，当要得到最长的停机时间，则在满足约束公式约束的前提下，求得使Tk-Tx最大的Tk和Tx即为最佳的开、停机时间。
优选的，所述约束公式t3＜tx＜t4和t5＜tk＜t6是由选定错峰停机时间区间判定。
优选的，所述约束公式(Tx-Tp)*(P-C)+Gi＜Gmax的含义是在第一段错峰停机时间判定区间内，必须明确煤粉仓动态续库能力，即在第一段错峰停机时间前夕，在平时段期间，须监测目前动态最小仓重Gmin，也就是停机前最大续库能力，这是判断错峰停机时，可供消耗具体库容动态计算值，越接近仓满越好。
优选的，所述约束公式(Tk-Tx)*C＜(Tx-Tp)*(P-C)-Gmin的含义是在约束公式(Tx-Tp)*(P-C)+Gi＜Gmax计算煤粉仓动态续库估算值后，(Tk-Tx)*C＜(Tx-Tp)*(P-C)-Gmin验证决定是否可以满足错峰停机后，续库容量可以满足需要喷煤消耗总量，即公式2说明的是通过公式1估算续库容量，减去需要维持旋窑生产连续喷煤应急底限值，必须能够维持峰时段停机后，旋窑正常生产喷煤消耗量，那么通过平时段动态续库能力，蓄积可消耗库存是决定峰时段最大停机时间。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统。与现有技术相比具备以下有益效果：该基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统，通过用户交互终端、煤磨设备单元和煤磨错峰分析系统两两之间通过导线实现双向电性连接，煤磨错峰分析系统包括微处理模块、煤磨计时模块、电压检测模块和煤粉仓量检测模块，微处理模块通过导线分别与煤磨计时模块、电压检测模块和煤粉仓量检测模块实现双向电性连接，且微处理模块通过导线与煤磨设备单元实现双向电性连接，可实现对煤磨系统错峰运行进行量化分析，可转化为峰谷平时段用电量占比，将峰谷平时段用电量占比的异常作为一个管理指标，对于用户来说，部分区域和设备的运行时间是固定不能调节的，峰谷时段控制针对的仅仅是可以调整的区域和设备，当制定了明确的规定和计划，确定了详细的区域和设备运行时间，用户的峰谷平用电占比就应该处于确定的范围，因此可以为峰谷平时段用电占比制定控制标准，作为企业降低用电成本的一个管理控制指标，由于煤磨设备的固有属性以及相关联设备的运行状态，在实际生产过程中，煤磨不能一直处于运行状态，考虑到相关联的设备旋窑消耗煤粉速度和煤粉仓的实际仓量，在实际运行过程中，煤磨有停机的情况，通过适当选取煤磨前后相关设备的数据指标，依照相应的逻辑数量关系，可预测出煤磨错峰运行最佳时间段，从而实现煤磨谷电利用最大化，减少峰电开机时间，降低生产能耗的目的。
附图说明
图1为本发明系统的结构原理框图；
图2为本发明煤磨设备单元和煤磨错峰分析系统的结构原理框图；
图3为本发明具体执行策略逻辑图；
图4为本发明煤磨系统错峰用电模型示意图。
图中，1用户交互终端、2煤磨设备单元、3煤磨错峰分析系统、31微处理模块、32煤磨计时模块、33电压检测模块、34煤粉仓量检测模块、4煤磨设备。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统，包括用户交互终端1、煤磨设备单元2和煤磨错峰分析系统3，用户交互终端1、煤磨设备单元2和煤磨错峰分析系统3两两之间通过导线实现双向电性连接，煤磨错峰分析系统3包括微处理模块31、煤磨计时模块32、电压检测模块33和煤粉仓量检测模块34，微处理模块31通过导线分别与煤磨计时模块32、电压检测模块33和煤粉仓量检测模块34实现双向电性连接，且微处理模块31通过导线与煤磨设备单元2实现双向电性连接。
本发明中，煤磨设备单元2是由N个煤磨设备4组成。
本发明中，基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能方法，具体为：建立煤磨系统错峰用电模型，令已知煤磨台时产量为P、旋窑实际生产煤粉消耗量为C、煤粉仓最大仓量为Gmax、最小仓量为Gmin、当前仓量为Gi、煤磨当前时间为Tp、煤磨开机时间为Tk以及煤磨停机时间为Tx，如果煤磨系统要满足粉磨设备避开峰段，用尽谷段，同时满足不满仓、不空仓及保证生产稳定运行，则需要满足的约束公式为：(Tx-Tp)*(P-C)+Gi＜Gmax，(Tk-Tx)*C＜(Tx-Tp)*(P-C)-Gmin，t3＜tx＜t4，t5＜tk＜t6。
本发明中，智能优化节能方法的约束公式中，Gmax、Gmin为定值，Tp、G、P、C为瞬时值，Tx、Tk为未知数，G可由煤粉仓测位计求得，由于煤磨系统和旋窑稳定生产，P、C可由煤磨系统平均煤粉台时产量和旋窑生产煤粉消耗量求得。
本发明中，当要得到最长的停机时间，则在满足约束公式约束的前提下，求得使Tk-Tx最大的Tk和Tx即为最佳的开、停机时间。
本发明中，约束公式t3＜tx＜t4和t5＜tk＜t6是由选定错峰停机时间区间判定。
本发明中，约束公式(Tx-Tp)*(P-C)+Gi＜Gmax的含义是在第一段错峰停机时间判定区间内，必须明确煤粉仓动态续库能力，即在第一段错峰停机时间前夕，在平时段期间，须监测目前动态最小仓重Gmin，也就是停机前最大续库能力，这是判断错峰停机时，可供消耗具体库容动态计算值，越接近仓满越好。
本发明中，约束公式(Tk-Tx)*C＜(Tx-Tp)*(P-C)-Gmin的含义是在约束公式(Tx-Tp)*(P-C)+Gi＜Gmax计算煤粉仓动态续库估算值后，(Tk-Tx)*C＜(Tx-Tp)*(P-C)-Gmin验证决定是否可以满足错峰停机后，续库容量可以满足需要喷煤消耗总量，即公式2说明的是通过公式1估算续库容量，减去需要维持旋窑生产连续喷煤应急底限值，必须能够维持峰时段停机后，旋窑正常生产喷煤消耗量，那么通过平时段动态续库能力，蓄积可消耗库存是决定峰时段最大停机时间。
综上所述
本发明可实现对煤磨系统错峰运行进行量化分析，可转化为峰谷平时段用电量占比，将峰谷平时段用电量占比的异常作为一个管理指标，对于用户来说，部分区域和设备的运行时间是固定不能调节的，峰谷时段控制针对的仅仅是可以调整的区域和设备，当制定了明确的规定和计划，确定了详细的区域和设备运行时间，用户的峰谷平用电占比就应该处于确定的范围，因此可以为峰谷平时段用电占比制定控制标准，作为企业降低用电成本的一个管理控制指标，由于煤磨设备4的固有属性以及相关联设备的运行状态，在实际生产过程中，煤磨不能一直处于运行状态，考虑到相关联的设备旋窑消耗煤粉速度和煤粉仓的实际仓量，在实际运行过程中，煤磨有停机的情况，通过适当选取煤磨前后相关设备的数据指标，依照相应的逻辑数量关系，可预测出煤磨错峰运行最佳时间段，从而实现煤磨谷电利用最大化，减少峰电开机时间，降低生产能耗的目的。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统，包括用户交互终端、煤磨设备单元和煤磨错峰分析系统，所述用户交互终端、煤磨设备单元和煤磨错峰分析系统两两之间通过导线实现双向电性连接，其特征在于：所述煤磨错峰分析系统包括微处理模块、煤磨计时模块、电压检测模块和煤粉仓量检测模块，所述微处理模块通过导线分别与煤磨计时模块、电压检测模块和煤粉仓量检测模块实现双向电性连接，且微处理模块通过导线与煤磨设备单元实现双向电性连接；
基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能方法，具体为：建立煤磨系统错峰用电模型，令已知煤磨台时产量为P、旋窑实际生产煤粉消耗量为C、煤粉仓最大仓量为、最小仓量为、当前仓量为/>、煤磨当前时间为/>、煤磨开机时间为/>以及煤磨停机时间为/>，如果煤磨系统要满足粉磨设备避开峰段，用尽谷段，同时满足不满仓、不空仓及保证生产稳定运行，则需要满足的约束公式为/>，/>，，/>，所述约束公式/>和/>由选定错峰停机时间区间判定。
2.根据权利要求1所述的一种基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统，其特征在于：所述煤磨设备单元是由N个煤磨设备组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统，其特征在于：所述智能优化节能方法的约束公式中，Gmax、Gmin为定值，Tp、G、P、C 为瞬时值，Tx、Tk为未知数，G可由煤粉仓测位计求得，由于煤磨系统和旋窑稳定生产，P、C可由煤磨系统平均煤粉台时产量和旋窑生产煤粉消耗量求得。
4.根据权利要求1所述的一种基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统，其特征在于：当要得到最长的停机时间，则在满足约束公式约束的前提下，求得使Tk-Tx最大的Tk和Tx即为最佳的开、停机时间。
5.根据权利要求2所述的一种基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统，其特征在于：所述约束公式的含义是在第一段错峰停机时间判定区间内，必须明确煤粉仓动态续库能力，即在第一段错峰停机时间前夕，在平时段期间，须监测目前动态最小仓重Gmin，也就是停机前最大续库能力。
6.根据权利要求1所述的一种基于粉磨系统错峰节能的智能优化节能系统，其特征在于：所述约束公式的含义是在约束公式计算煤粉仓动态续库估算值后，/>验证决定是否可以满足错峰停机后，续库容量可以满足需要喷煤消耗总量。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: An intelligent optimized energy-saving system based on staggered peak shaving in a grinding system Granted publication date: 20230811 Pledgee: Bank of China Limited Xiangyang Branch Pledgor: WORLDWIDE ELECTRIC STOCK CO.,LTD. Registration number: Y2024980020446 |