一种工业空气压缩系统节能优化控制方法和装置与流程

本申请实施例属于工业空气压缩系统自动控制，特别是涉及一种工业空气压缩系统节能优化控制方法和装置。

背景技术：

1、空气压缩系统作为工业制造领域中常见的一种动力系统，现已在国防和国民经济等众多领域中广泛应用。据统计，工业空气压缩系统耗电量占大型工业设备耗电量的10％～35％，工业空气压缩系统90％以上的能源消耗来自于空压机(也称空气压缩机)的耗电。在我国大多数的工业企业工厂中，节能意识较为薄弱且工业空气压缩系统用气端的时变不确定性、迟滞性和非线性等特点，导致空压机频繁启停、空载率高、用气供需不匹配、设备寿命缩短，从而造成能源浪费严重、资源利用率低。而今，越来越多的高能耗企业都在深挖工业生产过程中设备技术潜力、减少能源消耗，降低工业空气压缩系统能耗是实现企业节能降碳的一个重要环节。

2、当前对工业空气压缩系统有较多的研究，但关注焦点多在对单台空压机采取变频改造的方式，实现对空压机的节能优化，但变频器具有一定的不稳定性且经济成本和维护成本较高，无法解决针对整个工业空气压缩系统的节能优化调度问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供了一种工业空气压缩系统节能优化控制方法和装置，用以实现基于负荷用气预测量与系统的功耗最低优为优化目标，并提供了一种新型蜣螂优化算法求解方法，保证了空气压缩系统在供需平衡与安全稳定运行的条件下，实现节能优化控制的目标。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种工业空气压缩系统节能优化控制方法，所述系统包括多台空压机；所述方法包括：

3、构建负荷预测模型；所述负荷预测模型用于输出负荷用气预测量；

4、基于所述空压机的运行特征信息构建功耗优化模型，以及所述功耗优化模型的约束条件；所述约束条件包括基于所述负荷用气预测量确定的第一条件；

5、将所述空压机的实时运行信息输入至所述功耗优化模型，并采用预设的蜣螂优化算法确定所述功耗优化模型的输出结果；

6、确定与所述输出结果对应的针对所述空压机的控制指令。

7、本申请实施例的第二方面提供了一种工业空气压缩系统节能优化控制装置，所述系统包括多台空压机；所述装置包括：

8、负荷预测模型构建模块，用于构建负荷预测模型；所述负荷预测模型用于输出负荷用气预测量；

9、功耗优化模型构建模块，用于基于所述空压机的运行特征信息构建功耗优化模型，以及所述功耗优化模型的约束条件；所述约束条件包括基于所述负荷用气预测量确定的第一条件；

10、输出结果确定模块，用于将所述空压机的实时运行信息输入至所述功耗优化模型，并采用预设的蜣螂优化算法确定所述功耗优化模型的输出结果；

11、控制指令确定模块，用于确定与所述输出结果对应的针对所述空压机的控制指令。

12、本申请实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的工业空气压缩系统节能优化控制方法。

13、本申请实施例的第四方面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上述第一方面所述的工业空气压缩系统节能优化控制方法。

14、本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述第一方面所述的工业空气压缩系统节能优化控制方法。

15、与现有技术相比，本申请实施例具有以下有益效果：

16、本申请实施例，通过构建负荷预测模型；所述负荷预测模型用于输出负荷用气预测量；基于所述空压机的运行特征信息构建功耗优化模型，以及所述功耗优化模型的约束条件；所述约束条件包括基于所述负荷用气预测量确定的第一条件；将所述空压机的实时运行信息输入至所述功耗优化模型，并采用预设的蜣螂优化算法确定所述功耗优化模型的输出结果；确定与所述输出结果对应的针对所述空压机的控制指令，从而实现基于负荷用气预测量与系统的功耗最低优为优化目标，并提供了一种新型蜣螂优化算法求解方法，保证了工业空气压缩系统在供需平衡与安全稳定运行的条件下，实现节能优化控制的目标。

技术特征：

1.一种工业空气压缩系统节能优化控制方法，其特征在于，所述系统包括多台空压机；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行特征信息包括所述多台空压机的台数、运行状态、运行功率；所述约束条件还包括：第二条件和第三条件中的至少一个；

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述功耗优化模型为：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述空压机的实时运行信息输入至所述功耗优化模型，并采用预设的蜣螂优化算法确定所述功耗优化模型的输出结果包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建负荷预测模型包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于遗传算法和所述历史负荷用气信息，生成负荷预测模型包括：

7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述负荷预测模型为：

8.一种工业空气压缩系统节能优化控制装置，其特征在于，所述系统包括多台空压机；所述装置包括：

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述的工业空气压缩系统节能优化控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的工业空气压缩系统节能优化控制方法。

技术总结
本申请实施例适用于工业空气压缩系统自动控制技术领域，提供了一种工业空气压缩系统节能优化控制方法和装置，该系统包括多台空压机；方法包括：构建负荷预测模型；负荷预测模型用于输出负荷用气预测量；基于空压机的运行特征信息构建功耗优化模型，以及功耗优化模型的约束条件；约束条件包括基于负荷用气预测量确定的第一条件；采用预设的蜣螂优化算法确定功耗优化模型的输出结果；确定与输出结果对应的针对空压机的控制指令。本申请实施例能够实现基于负荷用气预测量与系统的功耗最低优为优化目标，保证了工业空气压缩系统在供需平衡与安全稳定运行的条件下，实现节能优化控制的目标。

技术研发人员：蒋帅,夏浩,廖霈之,付哲,朱峰
受保护的技术使用者：深圳市中电电力技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/18