一种基于生产线联产的流程调节控制方法及系统与流程

专利2025-09-13  22


本发明涉及新型电力系统,特别是一种基于生产线联产的流程调节控制方法及系统。


背景技术:

1、随着社会经济的快速发展和制造业的不断升级,新能源智能化生产线已成为现代工业的核心驱动力之一。企业在追求高效生产和质量控制的同时,也面临着日益复杂的生产流程管理需求。传统的生产控制方式在应对当今高度动态和多变的生产环境时,显得力不从心。因此,社会对更加智能化、自动化的流程调节控制方法的需求日益迫切,以确保生产效率的提升和资源利用的最大化,凸显新能源技术的重要迫在眉睫,本发明基于这一社会背景,提出了一种适用于联产生产线的流程调节控制方法及系统,以更好地满足现代制造业对高效、灵活生产的需求。

2、然而,现有的生产线联产流程控制系统在应用过程中存在一些不足之处。例如,部分系统在处理多变量、多参数的复杂生产流程时,存在响应速度慢、调节精度不足等问题。这些技术缺陷在一定程度上限制了生产线的整体效率和产品质量。针对这些问题,本发明提出了一种基于生产线联产的流程调节控制方法及系统,通过优化控制算法和增强系统集成能力,旨在有效提升生产线的自动化调节能力,解决现有技术中的不足。


技术实现思路

1、鉴于现有的基于生产线联产的流程调节控制方法及系统中存在的问题,提出了本发明。

2、因此,本发明的目的是提供一种基于生产线联产的流程调节控制方法及系统,针对现有的生产线联产流程控制系统在应用过程中存在不足的问题,本发明提出了一种基于生产线联产的流程调节控制方法,通过优化控制算法和增强系统集成能力,旨在有效提升生产线的自动化调节能力。

3、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

4、第一方面,本发明实施例提供了一种基于生产线联产的流程调节控制方法,其包括,根据生产线联产在负荷调节下完成满负荷状态运作,通过调节乙醇生产流程的负荷间接调节发电负荷的变化;

5、针对调节发电负荷的变化过程中,基于生产线联产的速率影响,通过乙醇储罐提供的燃油,优化生产线联产过程中燃机所提供的负荷速率;

6、基于生产线联产在负荷调节状态下,对优化后的负荷速率进行调整,通过传感器和数据采集模型的互反馈机制,完成对生产线联产的流程调节控制。

7、作为本发明所述基于生产线联产的流程调节控制方法的一种优选方案,其中:所述满负荷状态包括在基于生产线联产乙醇的情况下,通过降低或升高乙醇流程的负荷,调节发电装置负荷;

8、所述调节发电装置负荷包括根据发电装置的合成气量分配规则进行调节,所述合成气量分配规则包括根据乙醇生产线处于满负荷状态下的运行特性,建立系统的数学模型,所述数学模型包括对生产线联产装置和发电装置的负荷范围、负荷变化速率、惯性特性以及生产效率进行处理,通过多目标优化算法对所述数学模型进行预分析;

9、所述多目标优化算法包括依据多元目标对所述合成气量分配规则的参数进行优化,基于优化后的参数进行计算,获得合气量分配规则,所述参数的具体计算公式为:

10、,

11、,

12、其中,表示参数,表示总合成气量,表示发电装置的合成气量,表示乙醇生产线联产装置的合成气量。

13、作为本发明所述基于生产线联产的流程调节控制方法的一种优选方案,其中:所述调节发电负荷的变化包括将生产线联产在负荷调节处于的满负荷状态下进行分解,所述分解包括将生产线联产的机组按照空分、气化、净化以及脱硫进行满负荷生产,通过计算获取的合成气量分配规则的参数,调节发电装置和乙醇生产线联产装置的幅度;

14、当系统要求增加所述发电装置的负荷时,系统将检测乙醇生产线联产装置的当前负荷状态,通过智能控制系统,降低乙醇生产线联产装置的合成气量,增加总合成气量,使发电负荷提升;

15、当系统要求降低所述发电装置的负荷时,系统将检测乙醇生产线联产装置的当前负荷状态,通过智能控制系统,增加乙醇生产线联产装置的合成气量,降低总合成气量,使发电负荷降低。

16、作为本发明所述基于生产线联产的流程调节控制方法的一种优选方案,其中:所述优化生产线联产过程中燃机所提供的负荷速率包括利用所述智能控制系统监测所述发电装置和所述乙醇生产线联产装置的当前负荷状态,所述监测的具体计算公式为:

17、,

18、其中,表示生产线联产过程中燃机改变后的负荷速率,表示发电装置的当前负荷,表示乙醇生产线联产装置的当前负荷;

19、当生产线联产过程中燃机改变后的负荷速率超出生产线联产的预设阈值范围时,则系统触发所述负荷速率的调节机制;

20、所述预设阈值包括基于系统的安全运行对发电装置和乙醇生产线联产装置的当前负荷设置安全参数,根据数学模型的模拟过程,分析不同负荷条件下的运行状态,所述数学模型的模拟过程包括采用多变量线性或非线性方程组的形式,对生产线联产装置和发电装置的负荷范围、负荷变化速率、惯性特性以及生产效率进行考量;

21、所述数学模型的模拟过程计算公式为:

22、,

23、其中,表示预设阈值,表示数学模型模拟系统所能承受的最大负荷值,表示数学模型模拟系统所能承受的最小负荷值,表示数学模型模拟系统中负荷变化的速率,表示数学模型模拟系统中负荷变化的响应速度,表示多元函数;

24、采用多目标优化算法对所述预设阈值进行优化,计算获取优化后的预设阈值,具体计算公式为:

25、,

26、其中,表示优化后的预设阈值,表示多目标优化的函数形式,表示权重系数,表示项数,表示从1到的项数求和;

27、此时,当时,则系统触发所述负荷速率的调节机制。

28、作为本发明所述基于生产线联产的流程调节控制方法的一种优选方案,其中:所述对优化后的负荷速率进行调整包括根据合成气量分配规则计算发电装置和乙醇生产线联产装置的合成气量分配比例,基于所述合成气量分配比例,通过乙醇储罐提供的燃油,调整燃机的负荷速率;

29、所述合成气量分配比例的计算公式为:

30、,

31、其中,表示合成气量分配比例,表示发电装置的最大合成气需求量;

32、当时,则负荷速率增加,此时,检测乙醇生产线联产装置的当前负荷状态;

33、若时,则降低乙醇生产线联产装置的合成气量,增加发电装置的合成气量,使乙醇生产流程的负荷处于正常状态,表示乙醇生产线联产装置的当前负荷的最小值,此时,调整燃机的负荷速率,调整的具体计算公式为:

34、,

35、其中,表示调整燃机的负荷速率,表示基础负荷速率,表示负荷速率的燃油调节系数,表示乙醇储罐提供的燃油量;

36、当时,则负荷速率降低,此时,检测乙醇生产线联产装置的当前负荷;

37、若时,则增加乙醇生产线联产装置的合成气量,降低发电装置的合成气量,使乙醇生产流程的负荷处于正常状态,表示乙醇生产线联产装置的当前负荷的最小值;

38、此时,调整燃机的二次负荷速率,调整的具体计算公式为:

39、,

40、其中,表示调整燃机的二次负荷速率,表示二次负荷速率的燃油调节系数。

41、作为本发明所述基于生产线联产的流程调节控制方法的一种优选方案,其中:所述互反馈机制包括系统在生产线联产过程中部署传感器,将传感器收集的数据发送至数据采集模型中;

42、若系统检测到传感器收集的数据超出生产线联产过程中某个参数的设定范围时,则数据采集模型将反馈的信息传输至控制系统,控制系统根据反馈信息,自动调整合成气量的分配比例,获得二次分配比例;

43、将所述二次分配比例的结果二次通过传感器传输至数据采集模型中进行分析,验证二次分配比例结果是否达到合成气量分配规则的预期效果;

44、若预期效果未达标,则n次触发互反馈机制,若预期效果达标,则系统将根据达到预期效果的二次分配比例结果去二次调整燃机的负荷速率。

45、作为本发明所述基于生产线联产的流程调节控制方法的一种优选方案,其中:所述二次调整燃机的负荷速率包括根据所述二次分配比例结果再次调整燃机的负荷速率;

46、若时,则再次调整燃机的负荷速率,调整的具体计算公式为:

47、,

48、其中,表示二次分配比例结果的调整燃机的负荷速率,表示二次调整燃机的负荷速率燃油调节系数,表示二次调整燃机的乙醇储罐提供的燃油量;

49、若时,则再次调整燃机的负荷速率,调整的具体计算公式为:

50、,

51、其中,表示二次分配比例结果的调整燃机的二次负荷速率。

52、第二方面,本发明实施例提供了一种基于生产线联产的流程调节控制系统,其包括:调节模块,其根据生产线联产在负荷调节下完成满负荷状态运作,通过调节乙醇生产流程的负荷间接调节发电负荷的变化;

53、优化模块,其通过乙醇储罐提供的燃油,优化生产线联产过程中燃机所提供的负荷速率;

54、控制模块,其通过传感器和数据采集模型的互反馈机制,完成对生产线联产的流程调节控制。

55、第三方面,本发明实施例提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其中:所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的基于生产线联产的流程调节控制方法的任一步骤。

56、第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其中:所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于生产线联产的流程调节控制方法的任一步骤。

57、本发明有益效果为:本发明通过创新性地结合传感器和数据采集模型的互反馈机制,成功实现了对生产线联产的流程调节控制,有效解决了现有技术中响应速度慢和调节精度不足的问题,通过对合成气量的精准分配和燃机负荷速率的优化调节,本发明显著提升了生产线的自动化调节能力,确保了在复杂多变的生产环境下的高效运行。同时,基于多目标优化算法的引入,本发明能够灵活应对多变量生产流程的变化需求,确保了资源利用的最大化和生产效率的进一步提升,从而为现代制造业提供了更加智能化和精准化的生产控制解决方案。


技术特征:

1.一种基于生产线联产的流程调节控制方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的基于生产线联产的流程调节控制方法,其特征在于:所述满负荷状态包括在基于生产线联产乙醇的情况下,通过降低或升高乙醇流程的负荷,调节发电装置负荷;

3.如权利要求2所述的基于生产线联产的流程调节控制方法,其特征在于:所述调节发电负荷的变化包括将生产线联产在负荷调节处于的满负荷状态下进行分解,所述分解包括将生产线联产的机组按照空分、气化、净化以及脱硫进行满负荷生产,通过计算获取的合成气量分配规则的参数,调节发电装置和乙醇生产线联产装置的幅度;

4.如权利要求3所述的基于生产线联产的流程调节控制方法,其特征在于:所述优化生产线联产过程中燃机所提供的负荷速率包括利用所述智能控制系统监测所述发电装置和所述乙醇生产线联产装置的当前负荷状态,所述监测的具体计算公式为:

5.如权利要求4所述的基于生产线联产的流程调节控制方法,其特征在于:所述对优化后的负荷速率进行调整包括根据合成气量分配规则计算发电装置和乙醇生产线联产装置的合成气量分配比例,基于所述合成气量分配比例,通过乙醇储罐提供的燃油,调整燃机的负荷速率;

6.如权利要求5所述的基于生产线联产的流程调节控制方法,其特征在于:所述互反馈机制包括系统在生产线联产过程中部署传感器,将传感器收集的数据发送至数据采集模型中;

7.如权利要求6所述的基于生产线联产的流程调节控制方法,其特征在于:所述二次调整燃机的负荷速率包括根据所述二次分配比例结果再次调整燃机的负荷速率;

8.一种基于生产线联产的流程调节控制系统,基于权利要求1~7任一所述的基于生产线联产的流程调节控制方法,其特征在于:包括,

9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于:所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1~7任一所述的基于生产线联产的流程调节控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~7任一所述的基于生产线联产的流程调节控制方法的步骤。


技术总结
本发明公开了一种基于生产线联产的流程调节控制方法及系统,涉及新型电力系统技术领域,包括根据生产线联产在负荷调节下完成满负荷状态运作,通过调节乙醇生产流程的负荷间接调节发电负荷的变化;通过乙醇储罐提供的燃油,优化生产线联产过程中燃机所提供的负荷速率;通过传感器和数据采集模型的互反馈机制,完成对生产线联产的流程调节控制。本发明实现了对生产线联产的流程调节控制,有效解决了现有技术中响应速度慢和调节精度不足的问题,提升了生产线的自动化调节能力,确保了在复杂多变的生产环境下的高效运行,从而为现代制造业提供了更加智能化和精准化的生产控制解决方案。

技术研发人员:崔丕桓,王相平,李志强,王超,宋蕙吉,康晓蒙
受保护的技术使用者:华能(天津)煤气化发电有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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