CN112734333A - 煤燃料库存调度方法、装置、设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤燃料库存调度方法、装置、设备，该方法包括根据获取的燃煤采购信息、燃料库中剩余煤量信息以及燃煤消耗曲线，确定燃料库中剩余燃煤的耗尽时间和采购燃煤的送达时间；其中，燃煤消耗曲线为基于当前发电计划确定的燃煤消耗量随发电时长变化的曲线；若耗尽时间早于送达时间，输出剩余煤量不足信号；若耗尽时间不早于送达时间，确定在送达时间时，燃料库的剩余空间存煤量；若剩余空间存煤量不大于燃煤采购信息中的送达煤量，输出存储空间不足信号。本申请中将燃煤的采购、调运、存储、耗用的信息进行综合，实现燃煤库燃煤合理调度，避免燃煤煤量和存储空间不足对火电厂带来的经济损失。
Description
技术领域
本发明涉及火电厂燃料调度管理领域，特别是涉及一种煤燃料库存调度方法、装置、设备。
背景技术
火电厂发电的主要燃料是燃煤，不同电厂燃煤的煤种都或多或少存在区别。例如我国沿海火电厂的燃煤主要以长焰煤和低灰分褐煤为主，这种燃煤的自燃风险较高，因此需要重点关注其存放方式的合理性。对于所有的火电厂而言，燃料库中燃煤的存储都需要参考掺烧管理要求分类、燃煤先进先出等各方面因素对燃料库中燃煤的存储进行合理调度管理。
但目前燃料采购、调运、存储、耗用各自独立，燃料库中煤堆管理主要靠燃料人员的经验，从而导致经常出现例如新的燃煤送达时，存煤库存空间还没准备好等问题，导致无法接卸新到燃煤导致滞期费高；或者某种燃煤已经耗尽，而新的燃煤还在运送途中等等问题，使得燃料库中燃料存储调用不合理，从而造成较为严重的经济损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤燃料库存调度方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，提高燃煤调度的合理性，降低火电厂的经济损失。
为解决上述技术问题，本发明提供一种煤燃料库存调度方法，包括：
根据获取的燃煤采购信息、燃料库中剩余煤量信息以及燃煤消耗曲线，确定所述燃料库中剩余燃煤的耗尽时间和采购燃煤的送达时间；其中，所述燃煤消耗曲线为基于当前发电计划确定的燃煤消耗量随发电时长变化的曲线；
判断所述所述耗尽时间是否早于所述送达时间；若所述耗尽时间早于所述送达时间，则输出剩余煤量不足信号；若所述耗尽时间不早于所述送达时间，则根据所述剩余煤量信息、所述燃煤消耗曲线确定在所述送达时间，所述燃料库的剩余空间存煤量；
判断所述剩余空间存煤量是否大于所述燃煤采购信息中的送达煤量，若否，则输出存储空间不足信号。
可选地，输出剩余煤量不足信号之后，还包括：
根据所述燃煤采购信息中的输运方式和运输路径，运输燃煤定位信息，以及天气预测信息，确定包括加速送达时长和加速送达成本的加速运送策略；
根据当前的所述发电计划中的掺烧方案和计划发电量，以及所述剩余煤量信息，模拟修改掺烧方案和/或降低发电量时对用的剩余煤量消耗过程，获得包括延缓消耗时长和延缓消耗所需成本的延缓消耗策略；
采集周边煤场的燃煤信息，确定包括紧急到煤时间和紧急采购增加成本的紧急采购策略；
根据所述加速运送策略、所述延缓消耗策略以及所述紧急采购策略，确定并输出耗费成本最低的第一应对策略。
可选地，根据所述加速运送策略、所述延缓消耗策略以及所述紧急采购策略，确定并输出耗费成本最低的第一应对策略，包括：
枚举所述加速运送策略包含多种备选策略、所述延缓消耗策略包含的多种备选策略以及所述紧急采购策略的多种备选策略之间的多种不同组合，确定在燃煤耗尽之前获得所述采购燃煤的多组组合策略；
在多组所述组合策略中选取组合成本最低的第一应对策略。
可选地，在输出存储空间不足信号之后，还包括：
当所述送达煤量和所述剩余空间存煤量之间的差值小于第一预设差值，输出存储空间不足信号时，根据所述燃料库中的所述剩余煤量信息和所述燃煤消耗曲线，确定在所述送达时间，所述燃煤库中各种燃煤的预估剩余煤量；
根据每种燃煤的所述预估剩余煤量对应的煤堆形状，生成煤堆混堆初步策略；
根据所述煤堆混堆初步策略确定的各个混堆煤堆在堆叠参数条件下的安全存储时长，并根据所述燃煤消耗曲线确定各个所述混堆煤堆的耗尽时长；
对比所述安全存储时长和耗尽时长，对各个所述煤堆混堆初步策略进行自燃风险评估，筛选达到自燃风险评估要求的煤堆混堆策略，其中，所述堆叠参数条件包括煤种特性、堆积密度、环境温度；
根据各个所述煤堆混堆策略，确定对应的新增空间存煤量以及煤堆转运成本，输出所述煤堆混堆策略和对应的所述新增空间存煤量以及所述煤堆转运成本。
可选地，输出存储空间不足信号之后，还包括：
当所述送达煤量和所述剩余空间存煤量之间的差值大于所述第一预设差值且小于所述第二预设差值时，根据所述燃煤采购信息中的输运方式和运输路径，以及天气预测信息，确定包括延缓送达时长和减速送达成本的减速运送策略；其中，所述第一预设差值小于所述第二预设差值；
根据当前的所述发电计划中的所述掺烧方案和所述计划发电量，以及所述剩余煤量信息，模拟修改掺烧方案和/或提高发电量时对用的剩余煤量消耗过程，获得包括加速消耗时长和加速损耗成本的加速消耗策略；
采集临时存煤燃料库信息，确定包括临时存煤时间和临时增加成本的临时存放策略；
根据所述减速运送策略、所述加速消耗策略以及临时存放策略，确定耗费成本最低的第二应对策略，并输出包括所述煤堆混堆策略和所述第二应对策略的所述存储空间不足信号。
可选地，所述燃料库为封闭煤厂燃料库，还包括：
采集所述燃料库中煤堆的煤堆体积和所述煤堆的堆积密度，确定所述煤堆中的含氧层深度；
根据预先确定的每种燃煤煤堆含氧层温度随存储时长变化的温度变化曲线，确定所述煤堆的最深含氧层位置的温度达到临界自燃温度对应的最长安全存储时长；
结合所述燃煤消耗曲线确定所述煤堆的耗尽时长并将所述耗尽时长和所述最长安全存储时长对比，评估所述煤堆耗尽之前是否存在自燃风险，若是，则输出自燃风险提示信号。
可选地，预先确定煤堆含氧层温度随存储时长变化的温度变化曲线的过程，包括：
采集同种燃煤在同种堆积密度下，在不同存储时间点，不同含氧层深度的温度数据样本，并获得每个所述温度数据样本对应的含氧层深度样本和存储时长样本；
根据所述温度数据样本、所述含氧层深度样本、存储时长样本进行线性拟合，获得在同一含氧层深度下，煤堆含氧层温度随存储时长变化的温度变化曲线。
可选地，还包括：
当对所述煤堆取煤时，检测所述煤堆取煤之后产生的煤堆断面的表面温度；
根据所述煤堆断面在取煤之前距离所述煤堆表面的实际深度和所述表面温度，结合所述温度变化曲线，确定修正氧化进程时长；
根据所述修正氧化进程时长和所述最长安全存储时长，对当前所述煤堆的剩余安全时长进行修正。
本申请还提供了一种煤燃料库存调度装置，包括：
时间对比模块，用于根据获取的燃煤采购信息、燃料库中剩余煤量信息以及燃煤消耗曲线，确定对比所述燃料库中剩余燃煤的耗尽时间和采购燃煤的送达时间；其中，所述燃煤消耗曲线为基于当前发电计划确定的燃煤消耗量随发电时长变化的曲线；
第一判断模块，用于判断所述所述耗尽时间是否早于所述送达时间；若所述耗尽时间早于所述送达时间，则输出剩余煤量不足信号；若所述耗尽时间不早于所述送达时间，则根据所述剩余煤量信息、所述燃煤消耗曲线确定在所述送达时间，所述燃料库的剩余空间存煤量；
第二判断模块，用于判断所述剩余空间存煤量是否大于所述燃煤采购信息中的送达煤量，若否，则输出存储空间不足信号。
本申请还提供一种煤燃料库存调度设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述煤燃料库存调度方法的步骤。
本发明所提供的煤燃料库存调度方法，包括根据获取的燃煤采购信息、燃料库中剩余煤量信息以及燃煤消耗曲线，确定对比燃料库中剩余燃煤的耗尽时间和采购燃煤的送达时间；其中，燃煤消耗曲线为基于当前发电计划确定的燃煤消耗量随发电时长变化的曲线；判断耗尽时间是否早于送达时间；若耗尽时间早于送达时间，则输出剩余煤量不足信号；若耗尽时间不早于送达时间，则根据剩余煤量信息、燃煤消耗曲线确定在送达时间，燃料库的剩余空间存煤量；判断剩余空间存煤量是否大于燃煤采购信息中的送达煤量，若否，则输出存储空间不足信号。
本申请中将燃煤的采购、调运、存储、耗用的信息进行综合，自动根据即将运送到达的燃煤采购信息和当前剩余煤量的燃煤消耗曲线，估算出燃煤耗尽时间，并对比燃煤耗尽时间和新的燃煤送达时间是否为同一时间，由此及早发现燃料库中库存不足或者存储空间不足的问题，以便工作人员及时采取相应的应对策略，实现燃煤库中燃煤的合理调度，在一定程度上避免燃煤煤量不足和存储空间不足对火电厂带来的经济损失。
本申请还公开了煤燃料库存调度装置、设备以及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的煤燃料库存调度方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的煤堆温度场分布示意图；
图3为本发明实施例提供的煤燃料库存调度装置的结构框图。
具体实施方式
在火电厂的燃煤管理调运过程中，燃煤的采购、调运、存储以及耗用所涉及的事务相对复杂，需要分派不同部门人员进行负责管理，但是因为各个部门相对独立，各个部门之间的配合度难以达到理想状态，这也就导致火电厂运行的经济利益难以实现最大化。
在火电厂由专门存储煤炭燃料的燃料库，采购部门采购的燃煤送达之后，即将采购的然们接卸在燃料库中空余的库存空间中，但是若是燃煤运送途中因为气候或其他意外情况，提前送达或延时送达，则可能出现燃料库的库存尚未清底，导致无法接卸提前送达的燃煤，造成燃煤滞留的问题，或者是库存已经清空，而新的燃煤尚未送达，导致火电厂发电过程受影响，甚至临时调用成本更高剩余煤种代替低成本耗尽煤种进行发电，打乱整体发电计划，使得火电厂造成严重经济损失。
为此，本申请中通过集中采集采购部分、库存部门以及耗用部门等各个方面的信息，综合各个方面的因素实现对燃料库中燃料的合理调运，提高燃煤调运的合理性，有利于火电厂经济效益的最大化。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。
如图1所示，图1为本申请实施例提供的煤燃料库存调度方法的流程示意图，该煤燃料库存调度方法可以包括：
S11：获取燃煤采购信息和当前各个燃料库中剩余煤量信息，并基于发电计划确定的各种燃煤随发电时长变化的燃煤消耗曲线。
需要说明的是，本实施例中的燃煤采购信息可以包括当前已采购而尚未送达的各批次燃煤的燃煤煤种、燃煤质量、燃煤运送工具、燃煤运送工具实时定位信息、燃煤运送路线、预计燃煤的送达时间等等；另外，该送达时间应当实时基于燃煤运送过程实时更新，例如在运送途中若是因为天气原因或者是道路堵塞等原因导致燃煤运送受阻，导致该送达时间即会发生延时。
对于各个燃料库中剩余煤量信息可以包括每种燃煤的剩余煤量、每种燃煤的存储位置、每种燃煤煤堆体积大小等等。
而在燃煤消耗过程中，需要依据用户对用电量的需求确定火电厂在未来一段时间内的发电量，并基于该发电量和燃料库中已有的燃煤制定发电计划。显然基于该发电计划中对各种燃煤的掺烧方案对应的对每种燃煤的需求量，即可计算确定在该发电计划中每种燃煤的消耗量随发电时长而变化的燃煤消耗曲线。
S12：根据剩余煤量信息、燃煤消耗曲线和燃煤采购信息，确定燃料库中剩余燃煤的耗尽时间和采购燃煤的送达时间。
S13：判断耗尽时间是否早于送达时间，若是，则输出剩余煤量不足信号；若否，则进入S14。
S14：根据剩余煤量信息、燃煤消耗曲线确定在送达时间，燃料库的剩余空间存煤量。
S15：判断剩余空间存煤量是否大于燃煤采购信息中的送达煤量，若否，则输出存储空间不足信号，若否，则进入S11。
基于燃料库中剩余燃煤的燃煤量的燃煤消耗曲线，即可确定煤种燃煤消耗完的耗尽时间，显然若是耗尽时间早于采购的燃煤送达时间，则说明新采购的燃煤送达之前，该燃煤已经耗尽，若是未及时发现，就很有可能需要采用成本更高的燃煤代替，导致发电成本增高。而若是耗尽时间晚于送达时间，那么则说明新的燃煤送达之后，燃料库中的燃煤还未耗尽，因此，就需要及早对为新采购的燃煤提供库存空间；而若是燃料库中可用的库存不足以存储新采购的燃煤，则需要及时给予工作人员提示，以便工作人员能够及早的应对。
综上所述，本申请中通过燃煤采购信息、当前各个燃料库中剩余煤量信息，以及燃煤消耗曲线确定对比所述燃料库中剩余燃煤的耗尽时间和采购燃煤的送达时间；进而实现燃料库中即将需要存储和调运的燃煤进行及早预测，使得在燃煤存量不足或燃料库存空间不足时，及时发出提示，使得工作人员能够及早采取应对措施，使得各种燃煤的调运和消耗更为科学合理，降低燃煤存量不足或燃料库存空间不足所带来的经济损失。由此可见，本申请中通过集中采集采购信息、库存信息以及煤耗信息等多方面信息，综合分析实现燃料库中需要存储和调运的燃煤进行及早的预测，实现燃煤的合理调运和应用，降低火电厂的经济损失。
基于上述实施例，在本申请的另一可选地实施例中，在燃料库中的剩余煤量不足时，除了向工作人员发出提醒之外，还可以进一步地包括：
S131：根据燃煤采购信息中的输运方式和运输路径，运输燃煤定位信息，以及天气预测信息，确定包括加速送达时长和加速送达成本的加速运送策略。
在生成加速运送策略过程中，可以对采购燃煤运输的例如输送火车、输送船只等输出工具采用GPS实时定位，并基于对未来一段时间段内的天气预测并结合运输路径确定哪一段运输路段可以加快运送速度，以及在路经各个关卡时，可以提前疏通，加快通过关卡时间，由此最终确定出可以加速运送的时间；除此之外，再对加速运送需要额外增加的运送费用进行统计，即可获得加速送达成本。
由此，即可获得加速方式(哪一路段可加速、哪一关卡可提前疏通)、加速运送时长(节省时长)以及加速送达成本在内的加速运送策略。
需要说明的是，最终获得的加速运送策略基于需要加速运送的时长不同可以给出多种不同的加速方式，同样针对每一种加速运送策略，所需要消耗的加速送达成本也不相同，在实际应用过程中，可以根据实际情况选择其中一种加速运送策略。
S132：根据当前的发电计划中的掺烧方案和计划发电量，以及剩余煤量信息，模拟修改掺烧方案和/或降低发电量时对用的剩余煤量消耗过程，获得包括延缓消耗时长和延缓消耗所需成本的延缓消耗策略。
在火电厂的实际发电过程中，一般也是需要将多种不同的燃煤进行混合掺杂后燃烧发电。基于不同的发电量需求，可以设定不同的掺杂方式，对各种燃煤的耗煤量也就不同。
在基于当前发电计划的掺烧方案下，若是其中某一燃煤的随着发电时长的延长，在新采购的燃煤尚未送达，就燃烧耗尽；此时可以对当前发电计划的掺烧方案进行修改，例如，减少当前掺烧方案中煤量不足的燃煤的掺杂比例、在当前燃料库的剩余燃煤量信息中选取煤量充足的一种或多种其他煤种燃煤代替等等，可以根据火电厂的掺烧边界条件，枚举出多个不同的掺烧方案，并筛选成本相对较低的掺烧方案。
当然，在修改掺烧方案时，可以是基于降低发电量的条件下进行修改，也可以是基于不降低发电量的条件下进行修改，只要能够再一定程度上减缓煤量不足的燃煤的耗尽时间均可。
另外，还可以对发电计划中的计划发电量进行修改，减小计划发电量，那么对燃煤煤量的消耗量也将减小，从而也可以在一定程度上减缓燃煤的耗尽时间。
因为计划发电量一般是基于用户用电需求所设定的，一旦减小计划发电量，也必然带来经济损失，由此基于不同的减小计划发电量的的策略同样需要核算对应的经济损失最为延缓消耗所需成本。
S133：采集周边煤场的燃煤信息，确定包括紧急到煤时间和紧急采购增加成本的紧急采购策略。
一般可以预先存储周边小煤厂或者其他电厂的信息，在某种燃煤存量不足时，可以自动输出紧急采购请求，通过周边煤场响应紧急采购请求的数据，可以明确在周边紧急采购燃煤的可采购量以及采购价格，从而生成不同的紧急采购策略。
S134：根据加速运送策略、延缓消耗策略以及紧急采购策略，确定并输出耗费成本最低的第一应对策略。
需要说明的是，上述加速运送策略、延缓消耗策略以及紧急采购策略的策略制定原理和火电厂的常规燃煤量不足时的制定原理类似，对此，本申请中不做过于细致的介绍。但和现有技术不同的是，现有技术中对煤种策略的制定需要工作人员依据经验设定，制定的策略的合理性相对较低，并且现有技术中往往在存量不足的燃煤即将耗尽时才能发现并考虑采取相应的措施，因此需要应对的状况更为紧急，各种应急策略受限制的条件更多，难以实施且实施成本也越高。
本申请中通过数字化收集各个多个不同方面的信息因素，综合制定多种不同的应对策略，并对每种策略核算成本，以供工作人员选择，从而确定出更优选的应对策略。
尽管本实施例中在燃料库的剩余煤量不足时，可以运算制定加速运送策略、延缓消耗策略以及紧急采购策略的策略等多种不同的策略，但工作人员在实际实施过程中，并不需要将每种策略均采用实施。可以基于剩余煤量不足的情况严重性与否，选择其中一项或者几项策略进行组合；对于加速运送策略、延缓消耗策略以及紧急采购策略而言，每一类策略均包含多个备选策略，可以在每一类策略中选取一个备选策略进行组合。
例如，基于当前的采购信息可制定的加速运送策略包括A1、A2、A3；
基于当前发电量计划和剩余煤量信息，可制定的延缓消耗策略包括B1、B2、B3；
基于周边煤场的燃煤信息，可以制定的紧急采购策略包括C1、C2、C3。
那么，可以采用A1+B1+C1组合形成的第一应对策略，以应对燃煤存量不足的问题，也可以仅仅选取A1策略，或者A2+C1等多种不同的策略组合形式，只要保证在新的燃煤运送到之前，火电厂能够高效益的运行即可。
可选地，在实际应用过程中，最终基于根据加速运送策略、消耗策略以及紧急采购策略，确定耗费成本最低的第一应对策略的过程可以包括：
枚举加速运送策略包含多种备选策略、延缓消耗策略包含的多种备选策略以及紧急采购策略的多种备选策略之间的多种不同组合，确定在燃煤耗尽之前获得采购燃煤的多组组合策略；
在多组组合策略中选取组合成本最低的第一应对策略。
如上所述，可以先列举出加速运送策略、消耗策略以及紧急采购策略多种不同的组合形式，并计算每一种组合形式的成本损耗，最终筛选出成本最低的一种或几种策略输出以供工作人员参考，无需工作人员自己凭借经验规划应对策略，在一定程度上降低了因为燃煤不足带来的经济损失。
基于上述任一实施例，在剩余空间存煤量是否大于燃煤采购信息中的送达煤量时，则说明剩余空间不足，为此也需要采取相应地应对策略。
本申请的一种可选地实施例中，输出存储空间不足信号之后，还可以进一步地包括：
S1411：当送达煤量和剩余空间存煤量之间的差值小于第一预设差值，输出存储空间不足信号时，根据燃料库中的剩余煤量信息和燃煤消耗曲线，确定在送达时间，燃煤库中各种燃煤的预估剩余煤量。
S1412：根据每种燃煤的预估剩余煤量对应的煤堆形状，生成煤堆混堆初步策略。
S1413：根据煤堆混堆初步策略确定的各个混堆煤堆在堆叠参数条件下的安全存储时长，并根据燃煤消耗曲线确定各个混堆煤堆的耗尽时长。
S1414：对比安全存储时长和耗尽时长，对各个煤堆混堆初步策略进行自燃风险评估，筛选达到自燃风险评估要求的煤堆混堆策略。
其中，堆叠参数条件包括煤种特性、堆积密度、环境温度。
S1415：根据各个煤堆混堆策略，确定对应的新增空间存煤量以及煤堆转运成本，输出煤堆混堆策略和对应的新增空间存煤量以及煤堆转运成本。
需要说明的是，在正常情况下，每种燃煤以及同种燃煤来煤时间不同等都应当单独存放，各个不同煤种的燃煤不混合堆放，但是当燃料库中的存储空间不足时，则可以通过混堆不同煤种的燃煤从而清理出更大的存储空间以存储新送达的燃煤。
在确定燃煤的混堆策略时，可以先预测在采购的燃煤送达时，每种燃煤的预估剩余煤量，在煤量质量确定的情况下，煤堆堆叠所占用的空间体积和底面积基本可以确定，基于燃料库中各个存煤区间的大小和预估剩余煤量占用的空间体积和面积大小，即可确定出哪两堆燃煤可以同时堆放在同一存煤区间的不同位置，进而生成多种不同燃煤的煤堆混堆策略。
进一步地，燃煤在煤堆混堆时，需要将混堆的煤堆压实，而煤堆压实后自燃的风险也会相应的增加。因此，煤堆混堆过程中除了需要考虑存储空间大小这一因素之外，还要考虑煤堆自燃的风险，由此，在制定多个煤堆混堆策略之后，需要对各个煤堆混堆策略确定的每个煤堆的自燃风险进行评估。
在对煤堆自燃风险进行评估时，主要是确定在煤种特性、堆积密度、环境温度等堆叠参数条件下，发生自燃的安全存储时长，若该安全存储时长，满足燃煤消耗曲线，也即是说煤堆存储时长还未达到安全存储时长之前，就耗尽，则说明不存在自燃风险，能够进行该混堆策略的堆放。
进一步地，基于自燃风险评估后，在各个筛选后的煤堆混堆策略中，要执行各种不同燃煤的混堆，必然需要对某些燃煤进行转运，显然这一转运过程也需要耗费转运成本，由此即可确定每种煤堆混堆策略对应的煤堆转运成本。
另外，每种煤堆混堆策略可以清空出新的可接卸燃煤的空间大小也不相同，由此，可以基于新到燃煤需要的存储空间以及煤堆转运成本最少这两个因素筛选出一种或几种煤堆混堆策略输出给工作人员，以供工作人员参考。
进一步地，在采购的燃煤送达时燃煤空间如果是略微不足，则可以通过合理混堆燃煤即可实现燃煤的存放，但若是存储燃煤空间严重不足时，则仅仅混合堆放燃煤是不能满足存储空间的需求的。因此，在本申请的另一可选地实施例中，输出存储空间不足信号之后，还可以包括：
S1421：当送达煤量和剩余空间存煤量之间的差值大于第一预设差值且小于第二预设差值时，根据燃煤采购信息中的输运方式和运输路径，以及天气预测信息，确定包括延缓送达时长和减速送达成本的减速运送策略。
其中，第一预设差值小于第二预设差值。
和上述燃煤量不足时确定加速运送策略的过程类似，通过实时定位运送工具，并基于天气状况、运送路线，确定可减速路段，进而延缓采购的燃煤的送达时间，并计算减速运送而增加的成本。
S1422：根据当前的发电计划中的掺烧方案和计划发电量，以及剩余煤量信息，模拟修改掺烧方案和/或提高发电量时对用的剩余煤量消耗过程，获得包括加速消耗时长和加速损耗成本的加速消耗策略。
和上述燃煤量不足时类似，当每种燃煤的煤量过多，可以通过掺烧方案和提高发电量，增加燃煤的消耗量，进而加快煤量的消耗速度，由此即可制定加速消耗策略。
S1423：采集临时存煤燃料库信息，确定包括临时存煤时间和临时增加成本的临时存放策略。
在火电厂周边可能存在可临时存放燃煤的临时存煤燃料库，当存储库存不足时，可以自动向各个临时存煤燃料库发送存煤请求，基于各个临时存煤燃料库响应该存煤请求发送的可存煤空间、可存煤时间以及存煤费用制定对应的临时存放策略。
S1424：根据减速运送策略、加速消耗策略以及临时存放策略，确定耗费成本最低的第二应对策略，并输出包括煤堆混堆策略和第二应对策略的存储空间不足信号。
和上述燃煤量不足类似，减速运送策略、加速消耗策略以及临时存放策略同样都可以包括多个备选策略，可以根据实际情况，对三种策略进行合理组合，最终获得经济损失最低的策略。
当然，和燃煤量不足不同的是，本实施例中还可以将煤堆混堆策略与减速运送策略、加速消耗策略以及临时存放策略相组合，从而确定出经济效益最高的第二应对策略，具体的组合形式，可参照燃煤量不足时加速运送策略、消耗策略以及紧急采购策略组合的实施例，对此，本申请中不再详细赘述。
基于上述任意实施例，除了需要对燃料库中燃煤的存储空间和存煤量进行合理监测调运，在本申请的一种可选地实施例中，还可以进一步地包括：
S21：采集燃料库中煤堆的煤堆体积和煤堆的堆积密度，确定煤堆中的含氧层深度；
S22：根据预先确定的每种燃煤煤堆含氧层温度随存储时长变化的温度变化曲线，确定煤堆的最深含氧层位置的温度达到临界自燃温度对应的最长安全存储时长；
S23：结合燃煤消耗曲线确定煤堆的耗尽时长并将耗尽时长和最长安全存储时长对比，评估煤堆耗尽之前是否存在自燃风险，若是，则输出自燃风险提示信号。
需要说明的，煤堆产生自燃是煤堆含氧层的温度达到自燃临界温度，煤堆的表面因为和环境空气进行热交换，温度相对最低，可通过煤场红外监测装置测定，而煤堆内部由于氧化发热，热量聚集，从煤堆表面向煤堆内部越深温度越高，而煤堆仅仅在距离煤堆表面一定深度之内才能与环境中的空气进行扩散交换，具有能和环境进行空气交换的煤堆层即为煤堆含氧层，因此一般情况下，煤堆含氧层深度最大的位置为最容易发生自燃的位置。
含氧层深度即为含氧层距离煤堆表面的距离。对于煤堆的最大含氧层深度的大小，和燃煤种类、煤堆堆积密度等等有关，当然，也存在某些煤量较少的情况下，煤堆的最大含氧层深度大于煤堆高度和宽度的情况，那么此时煤堆最底部中心位置距离煤堆表面的距离即为煤堆实际最大含氧层深度。
在对煤堆进行风险评估时，可以先基于燃煤种类、堆积密度确定煤堆理论上可达到的最大含氧层深度，再基于煤堆体积(主要基于煤堆宽度和高度)对比该理论上的最大含氧层深度，确定煤堆实际最大含氧层深度。将该含氧层深度代入对应的燃煤煤堆含氧层温度随存储时长变化的温度变化曲线，即可确定安全存储时长。
可选地，对于预先确定煤堆含氧层温度随存储时长变化的温度变化曲线的过程，可以包括：
S31：采集同种燃煤在同种堆积密度下，在不同存储时间点，不同含氧层深度的温度数据样本，并获得每个温度数据样本对应的含氧层深度样本和存储时长样本。
该温度数据样本可以通过在样本煤堆中埋入温度传感器或者对煤堆温度场进行仿真获得，对此本实施例中不做限制。
S32：根据温度数据样本、含氧层深度样本、存储时长样本进行线性拟合，获得在同一含氧层深度下，煤堆含氧层温度随存储时长变化的温度变化曲线。
本实施例中的温度变化曲线主要应用于封闭式煤厂的燃料库。在封闭煤场中，可忽略空气流动对煤层空气扩散的影响，即含氧层深度只与煤的颗粒度特性和压实程度有关，压实程度可用相对密度表征。同样，在封闭煤场中，煤堆的散热也可忽略空气流动的影响，煤堆的传热系数可测，可根据煤堆表面温度和环境温度的情况，测算煤堆内部的温度场分布，即测算含氧层最深处的温度。
本实施例中的温度数据样本、含氧层深度样本和存储时长样本可以通过数字模拟或者是实际采样获得，基于不同含氧层深度温度随时间变化而变化这一原理，即可模拟获得三者之间的线性关系。
可选地，在实际应用过程中，可能燃煤的煤种成分、堆积密度等和创建含氧层温度随存储时长变化的温度变化曲线的样本煤堆存在差异，因此，在本申请的另一可选地实施例中，还可以包括：
S41：当对煤堆取煤时，检测煤堆取煤之后产生的煤堆断面的表面温度。
例如，在对一个锥形煤堆尖端位置取一定量燃煤时，即可在煤堆最上方新产生一个近似水平的断面，该断面以上的部分燃煤被取走时，断面温度显然和燃煤未取走之前的温度基本相同，由此即可以该作为煤堆内部一个含氧层位置的温度数据。
S42：根据煤堆断面在取煤之前距离煤堆表面的实际深度和表面温度，结合温度变化曲线，确定修正氧化进程时长；
S43：根据修正氧化进程时长和最长安全存储时长，对当前煤堆的剩余安全时长进行修正。
需要说明的是，煤堆在对方存储过程中会发生自燃，是因为煤堆内部发生氧化反映生热，煤堆的最长安全存储时长也即是煤堆内部氧化进程氧化发热到自燃临界温度时所需要的时长，一般煤堆开始堆放，即开始氧化，因此正常情况下存储时长和氧化进程是对应的，也即是说存储时长表征了氧化进程。但是，在实际应用中，煤堆的各项参数和理论存在细微差异，或者是环境因素波动等原因，导致存储时长和氧化进程的对应关系发生了偏移。
如图2所示，图2为本申请实施例提供的煤堆温度场分布示意图，图2中的虚线为煤堆内部的等温线。假设在取煤之前，基于煤堆存储时间t1，和煤堆中A点对应的含氧层深度h1，结合温度变化曲线，可以预估A点温度为T1，对应的煤堆的剩余安全存储时长即为煤堆的安全存储时长减去煤堆的存储时间t1。
在取走取煤断面以上的燃煤时，测量A点的表面温度T2，理论上而言，T1和T2的大小应当一致，但是在实际应用中因各种因素影像，导致T2和T1存在差异，因为T2为真实温度，因此，可以依据温度T2，含氧层深度h1，和温度变化曲线，确定一个修正氧化进程时长t2，也即是说煤堆记录的存储时长为t1不再能够表征煤堆氧化进程，但是其温度场的变化状态已经达到修正进程时长t2对应的温度场状态，因此需要通过修正氧化进程时长t2表征其真实氧化进程，从而能够更真实的反映煤堆中温度场的状态。
可以理解的是煤堆中，在煤堆中越靠近底部的燃煤存储时长越长，且向外散热量波动最小，因此，在确定煤堆是否会发生自燃时，主要监测煤堆最底层的最深含氧层的温度是否达到临界自燃温度，也即是说，本申请中的安全存储时长即可认为最低层最深含氧层的最长安全存储时长即为该煤堆的存储时长。
进一步地，A点存储时长应当和B点存储时长是一致的，氧化进程快慢也一致，因此修正氧化进程时长t2也即是B点修正氧化进程时长T2，由此通过B点的最长安全存储时长和修正氧化进程时长的差值t2之间的差值，即可确定修正后的剩余安全存储时长，从而更准确的实现对煤堆自燃风险的评估。
下面对本发明实施例提供的煤燃料库存调度装置进行介绍，下文描述的煤燃料库存调度装置与上文描述的煤燃料库存调度方法可相互对应参照。
图3为本发明实施例提供的煤燃料库存调度装置的结构框图，参照图3的煤燃料库存调度装置可以包括：
时间对比模块100，用于根据获取的燃煤采购信息、燃料库中剩余煤量信息以及燃煤消耗曲线，确定对比所述燃料库中剩余燃煤的耗尽时间和采购燃煤的送达时间；其中，所述燃煤消耗曲线为基于当前发电计划确定的燃煤消耗量随发电时长变化的曲线；
第一判断模块200，用于判断所述所述耗尽时间是否早于所述送达时间；若所述耗尽时间早于所述送达时间，则输出剩余煤量不足信号；若所述耗尽时间不早于所述送达时间，则根据所述剩余煤量信息、所述燃煤消耗曲线确定在所述送达时间，所述燃料库的剩余空间存煤量；
第二判断模块300，用于判断所述剩余空间存煤量是否大于所述燃煤采购信息中的送达煤量，若否，则输出存储空间不足信号。
本实施例的煤燃料库存调度装置用于实现前述的煤燃料库存调度方法，因此煤燃料库存调度装置中的具体实施方式可见前文中的煤燃料库存调度方法的实施例部分，例如，时间对比模块100，第一判断模块200，第二判断模块300，分别用于实现上述煤燃料库存调度方法中步骤S11至S15，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
本申请还提供了一种煤燃料库存调度设备，该设备可以包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述煤燃料库存调度方法的步骤。
本申请提供的煤燃料库存调度设备自动收集燃煤采购、燃煤存储以及燃煤耗用等不同方面的因素，进而实现对后续燃煤送达时，燃煤空间以及燃煤存量的预算，并在燃煤存量不足和燃煤空间不足时及时予以提示，以便工作人员及时制定应对策略减小火电厂的经济损失。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如任一项所述煤燃料库存调度方法的步骤。
该计算机可读存储介质可以包括随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。
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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种煤燃料库存调度方法，其特征在于，包括：
根据获取的燃煤采购信息、燃料库中剩余煤量信息以及燃煤消耗曲线，确定所述燃料库中剩余燃煤的耗尽时间和采购燃煤的送达时间；其中，所述燃煤消耗曲线为基于当前发电计划确定的燃煤消耗量随发电时长变化的曲线；
判断所述所述耗尽时间是否早于所述送达时间；若所述耗尽时间早于所述送达时间，则输出剩余煤量不足信号；若所述耗尽时间不早于所述送达时间，则根据所述剩余煤量信息、所述燃煤消耗曲线确定在所述送达时间，所述燃料库的剩余空间存煤量；
判断所述剩余空间存煤量是否大于所述燃煤采购信息中的送达煤量，若否，则输出存储空间不足信号。
2.如权利要求1所述的煤燃料库存调度方法，其特征在于，输出剩余煤量不足信号之后，还包括：
根据所述燃煤采购信息中的输运方式和运输路径，运输燃煤定位信息，以及天气预测信息，确定包括加速送达时长和加速送达成本的加速运送策略；
根据当前的所述发电计划中的掺烧方案和计划发电量，以及所述剩余煤量信息，模拟修改掺烧方案和/或降低发电量时对用的剩余煤量消耗过程，获得包括延缓消耗时长和延缓消耗所需成本的延缓消耗策略；
采集周边煤场的燃煤信息，确定包括紧急到煤时间和紧急采购增加成本的紧急采购策略；
根据所述加速运送策略、所述延缓消耗策略以及所述紧急采购策略，确定并输出耗费成本最低的第一应对策略。
3.如权利要求2所述的煤燃料库存调度方法，其特征在于，根据所述加速运送策略、所述延缓消耗策略以及所述紧急采购策略，确定并输出耗费成本最低的第一应对策略，包括：
枚举所述加速运送策略包含多种备选策略、所述延缓消耗策略包含的多种备选策略以及所述紧急采购策略的多种备选策略之间的多种不同组合，确定在燃煤耗尽之前获得所述采购燃煤的多组组合策略；
在多组所述组合策略中选取组合成本最低的第一应对策略。
4.如权利要求1所述的煤燃料库存调度方法，其特征在于，输出存储空间不足信号之后，还包括：
当所述送达煤量和所述剩余空间存煤量之间的差值小于第一预设差值，输出存储空间不足信号时，根据所述燃料库中的所述剩余煤量信息和所述燃煤消耗曲线，确定在所述送达时间，所述燃煤库中各种燃煤的预估剩余煤量；
根据每种燃煤的所述预估剩余煤量对应的煤堆形状，生成煤堆混堆初步策略；
根据所述煤堆混堆初步策略确定的各个混堆煤堆在堆叠参数条件下的安全存储时长，并根据所述燃煤消耗曲线确定各个所述混堆煤堆的耗尽时长；
对比所述安全存储时长和耗尽时长，对各个所述煤堆混堆初步策略进行自燃风险评估，筛选达到自燃风险评估要求的煤堆混堆策略，其中，所述堆叠参数条件包括煤种特性、堆积密度、环境温度；
根据各个所述煤堆混堆策略，确定对应的新增空间存煤量以及煤堆转运成本，输出所述煤堆混堆策略和对应的所述新增空间存煤量以及所述煤堆转运成本。
5.如权利要求4所述的煤燃料库存调度方法，其特征在于，输出存储空间不足信号之后，还包括：
当所述送达煤量和所述剩余空间存煤量之间的差值大于所述第一预设差值且小于所述第二预设差值时，根据所述燃煤采购信息中的输运方式和运输路径，以及天气预测信息，确定包括延缓送达时长和减速送达成本的减速运送策略；其中，所述第一预设差值小于所述第二预设差值；
根据当前的所述发电计划中的所述掺烧方案和所述计划发电量，以及所述剩余煤量信息，模拟修改掺烧方案和/或提高发电量时对用的剩余煤量消耗过程，获得包括加速消耗时长和加速损耗成本的加速消耗策略；
采集临时存煤燃料库信息，确定包括临时存煤时间和临时增加成本的临时存放策略；
根据所述减速运送策略、所述加速消耗策略以及临时存放策略，确定耗费成本最低的第二应对策略，并输出包括所述煤堆混堆策略和所述第二应对策略的所述存储空间不足信号。
6.如权利要求1所述的煤燃料库存调度方法，其特征在于，所述燃料库为封闭煤厂燃料库，还包括：
采集所述燃料库中煤堆的煤堆体积和所述煤堆的堆积密度，确定所述煤堆中的含氧层深度；
根据预先确定的每种燃煤煤堆含氧层温度随存储时长变化的温度变化曲线，确定所述煤堆的最深含氧层位置的温度达到临界自燃温度对应的最长安全存储时长；
结合所述燃煤消耗曲线确定所述煤堆的耗尽时长并将所述耗尽时长和所述最长安全存储时长对比，评估所述煤堆耗尽之前是否存在自燃风险，若是，则输出自燃风险提示信号。
7.如权利要求6所述的煤燃料库存调度方法，其特征在于，预先确定煤堆含氧层温度随存储时长变化的温度变化曲线的过程，包括：
采集同种燃煤在同种堆积密度下，在不同存储时间点，不同含氧层深度的温度数据样本，并获得每个所述温度数据样本对应的含氧层深度样本和存储时长样本；
根据所述温度数据样本、所述含氧层深度样本、存储时长样本进行线性拟合，获得在同一含氧层深度下，煤堆含氧层温度随存储时长变化的温度变化曲线。
8.如权利要求6所述的煤燃料库存调度方法，其特征在于，还包括：
当对所述煤堆取煤时，检测所述煤堆取煤之后产生的煤堆断面的表面温度；
根据所述煤堆断面在取煤之前距离所述煤堆表面的实际深度和所述表面温度，结合所述温度变化曲线，确定修正氧化进程时长；
根据所述修正氧化进程时长和所述最长安全存储时长，对当前所述煤堆的剩余安全时长进行修正。
9.一种煤燃料库存调度装置，其特征在于，包括：
时间对比模块，根据获取的燃煤采购信息、燃料库中剩余煤量信息以及燃煤消耗曲线，确定所述燃料库中剩余燃煤的耗尽时间和采购燃煤的送达时间；其中，所述燃煤消耗曲线为基于当前发电计划确定的燃煤消耗量随发电时长变化的曲线；
第一判断模块，用于判断所述所述耗尽时间是否早于所述送达时间；若所述耗尽时间早于所述送达时间，则输出剩余煤量不足信号；若所述耗尽时间不早于所述送达时间，则根据所述剩余煤量信息、所述燃煤消耗曲线确定在所述送达时间，所述燃料库的剩余空间存煤量；
第二判断模块，用于判断所述剩余空间存煤量是否大于所述燃煤采购信息中的送达煤量，若否，则输出存储空间不足信号。
10.一种煤燃料库存调度设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述煤燃料库存调度方法的步骤。
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