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鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件給出了鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)的范圍、術(shù)語及定義、縮略語及總體要求，

同時(shí)規(guī)定了多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度及技術(shù)的數(shù)據(jù)要求、煤氣、蒸汽及電力產(chǎn)生量和消耗量預(yù)測(cè)以及

協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的技術(shù)要求、技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)等內(nèi)容。

本文件適用于指導(dǎo)鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)的應(yīng)用以及多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度系

統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)與應(yīng)用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，標(biāo)注日期的引用

文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；未標(biāo)注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）

適用于本文件。

GB17167-2006用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則

GB/T21368-2008鋼鐵企業(yè)能源計(jì)量器具配備和管理要求

GB/T51050-2014鋼鐵企業(yè)能源計(jì)量和監(jiān)測(cè)工程技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

多能源介質(zhì)multipleenergymedium

鋼鐵生產(chǎn)過程中能源調(diào)度最主要的介質(zhì)對(duì)象，包括各種煤氣、蒸汽及電力，其余生產(chǎn)過程中涉及

的耗能介質(zhì)，如氫氣、鼓風(fēng)、氧氣、氮?dú)?、氬氣、壓縮空氣及水等，根據(jù)能源轉(zhuǎn)換關(guān)系轉(zhuǎn)換為相應(yīng)煤

氣、蒸汽及電力的消耗。

3.2

協(xié)同優(yōu)化collaborativeoptimization

鋼鐵生產(chǎn)過程中，主生產(chǎn)主工序?qū)崟r(shí)生產(chǎn)工況與能源供需的動(dòng)態(tài)協(xié)同優(yōu)化，以及能源系統(tǒng)中多種

能源介質(zhì)之間能源儲(chǔ)配、轉(zhuǎn)換及利用過程的協(xié)同優(yōu)化。

3.3

優(yōu)化調(diào)度模型optimalschedulingmodel

根據(jù)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)和相關(guān)工藝約束構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型。

3.4

預(yù)測(cè)/調(diào)度周期prediction/schedulingperiod

進(jìn)行一次預(yù)測(cè)/調(diào)度計(jì)算向前推演的時(shí)間長度，如預(yù)測(cè)周期1h代表本次計(jì)算是對(duì)未來1h的預(yù)測(cè)。

3.5

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預(yù)測(cè)/調(diào)度計(jì)算步長prediction/schedulingcalculatingsteplength

在進(jìn)行預(yù)測(cè)/調(diào)度計(jì)算中，對(duì)預(yù)測(cè)/調(diào)度周期的等時(shí)間間隔劃分，如預(yù)測(cè)周期1h，預(yù)測(cè)計(jì)算步長

1min代表對(duì)未來1h的預(yù)測(cè)是按1min間隔進(jìn)行。

3.6

模型計(jì)算頻率modelcalculationfrequency

模型執(zhí)行計(jì)算的時(shí)間間隔，如某個(gè)模型的計(jì)算頻率為10min代表該模型每10min會(huì)按要求執(zhí)行一次

計(jì)算。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

a）TRT：高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置(TopGasRecoveryTurbineUnit)

b）BPRT：高爐動(dòng)力回收渦輪機(jī)(BlastFurnacePowerRecoveryTurbine)

c）I/O：輸入/輸出(Input/Output)

d）ERP：企業(yè)資源計(jì)劃ERP(EnterpriseResourcePlanning)

e）MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem）

5總體要求

5.1基礎(chǔ)條件要求

5.1.1企業(yè)能源計(jì)量及監(jiān)測(cè)設(shè)施配備應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼鐵企業(yè)能源計(jì)量器具配備和管理要求》

GB/T21368-2008和《鋼鐵企業(yè)能源計(jì)量和檢測(cè)工程技術(shù)規(guī)范》GB/T51050-2014的有關(guān)規(guī)定。

5.1.2企業(yè)應(yīng)配置合理的能源生產(chǎn)、回收、儲(chǔ)存、輸配及轉(zhuǎn)化設(shè)施，在正常生產(chǎn)工況下各種能源介質(zhì)的

產(chǎn)生量與消耗量應(yīng)滿足靜態(tài)平衡，并具備一定的緩沖調(diào)節(jié)能力。

5.1.3企業(yè)宜針對(duì)主生產(chǎn)工序在生產(chǎn)過程中與煤氣、蒸汽及電力產(chǎn)生及消耗相關(guān)的工藝過程參數(shù)進(jìn)行監(jiān)

測(cè)、采集及數(shù)據(jù)共享。

5.2協(xié)同優(yōu)化調(diào)度總體目標(biāo)

根據(jù)鋼鐵企業(yè)主生產(chǎn)工序的生產(chǎn)計(jì)劃及實(shí)時(shí)生產(chǎn)工況，充分利用企業(yè)能源動(dòng)力系統(tǒng)的調(diào)整能力，

對(duì)企業(yè)在生產(chǎn)過程中多種能源介質(zhì)的生產(chǎn)、回收、儲(chǔ)存、輸配、轉(zhuǎn)化及使用過程進(jìn)行協(xié)同調(diào)度，實(shí)現(xiàn)：

a）保障能源供應(yīng)滿足生產(chǎn)要求，維護(hù)能源系統(tǒng)穩(wěn)定；

b）提高能源利用效率；

c）降低企業(yè)能源成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化。

5.3協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)路線

5.3.1鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度主要針對(duì)全廠煤氣、蒸汽及電力三類能源介質(zhì)，生產(chǎn)過程中氫

氣、鼓風(fēng)、氧氣、氮?dú)?、氬氣、壓縮空氣及水等耗能工質(zhì)的需求量應(yīng)根據(jù)相應(yīng)能源動(dòng)力設(shè)備的能量轉(zhuǎn)

換效率換算為對(duì)應(yīng)的煤氣、蒸汽及電力需求量。

5.3.2多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的總體技術(shù)路線如圖1所示。具體包括：

a）支撐調(diào)度所需數(shù)據(jù)的采集及預(yù)處理，包括：

——能源計(jì)量及能源質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

——生產(chǎn)計(jì)劃及生產(chǎn)實(shí)績類數(shù)據(jù)；

——主生產(chǎn)工序工藝過程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

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——煤氣、蒸汽及電力儲(chǔ)配設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)；

——煤氣及余熱發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。

b）建立煤氣、蒸汽及電力的產(chǎn)生與消耗預(yù)測(cè)模型?；谌珡S各生產(chǎn)單元的生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)實(shí)績、

生產(chǎn)工藝過程參數(shù)以及煤氣、蒸汽及電力的產(chǎn)生與消耗量歷史記錄建立模型對(duì)調(diào)度周期內(nèi)的全廠各生

產(chǎn)單元的煤氣、蒸汽及電力的產(chǎn)生量、消耗量及外供量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

c）建立煤氣、蒸汽及電力的協(xié)同優(yōu)化調(diào)度模型。根據(jù)調(diào)度周期內(nèi)全廠煤氣、蒸汽及電力產(chǎn)生量及

消耗量的預(yù)測(cè)結(jié)果，以煤氣、蒸汽及電力的供需與主生產(chǎn)工序生產(chǎn)工況的動(dòng)態(tài)協(xié)同，以及煤氣、蒸汽

及電力多能源介質(zhì)之間的儲(chǔ)配、轉(zhuǎn)換和利用過程的動(dòng)態(tài)協(xié)同為目標(biāo)建立數(shù)學(xué)尋優(yōu)模型，得到對(duì)應(yīng)調(diào)度

周期內(nèi)的優(yōu)化調(diào)度建議以及調(diào)度效果。

圖1多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度總體技術(shù)路線

5.4總體技術(shù)要求

5.4.1煤氣、蒸汽及電力的產(chǎn)生與消耗預(yù)測(cè)，應(yīng)根據(jù)相應(yīng)生產(chǎn)工序的工藝特點(diǎn)及其能源介質(zhì)產(chǎn)生和消耗

的特點(diǎn)構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，宜采用時(shí)序預(yù)測(cè)模型、單位用量模型等。

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5.4.2煤氣、蒸汽及電力的產(chǎn)生與消耗預(yù)測(cè)應(yīng)考慮以下因素：

a）生產(chǎn)計(jì)劃；

b）停機(jī)檢修計(jì)劃，包含計(jì)劃停機(jī)檢修和臨時(shí)停機(jī)檢修計(jì)劃；

c）生產(chǎn)工況，包含正常生產(chǎn)工況和應(yīng)急生產(chǎn)工況。

5.4.3協(xié)同優(yōu)化調(diào)度應(yīng)全面考慮正常生產(chǎn)工況下的優(yōu)化調(diào)度策略和應(yīng)急生產(chǎn)工況下的調(diào)度預(yù)案建立調(diào)度

模型，具體包括：

a）正常生產(chǎn)工況下，根據(jù)煤氣、蒸汽及電力的產(chǎn)生與消耗預(yù)測(cè)情況，根據(jù)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化目

標(biāo)建立運(yùn)籌優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，計(jì)算得到相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度策略；

b）針對(duì)高爐休風(fēng)、大用戶關(guān)停、發(fā)電機(jī)組故障等應(yīng)急工況，預(yù)設(shè)相應(yīng)調(diào)度預(yù)案并進(jìn)行推送。

5.4.4預(yù)測(cè)/調(diào)度模型應(yīng)考慮模型參數(shù)的自學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)調(diào)整功能。

5.4.5預(yù)測(cè)/調(diào)度模型的時(shí)間粒度要求：

a）預(yù)測(cè)/調(diào)度周期應(yīng)大于15min；

b）預(yù)測(cè)/調(diào)度模型計(jì)算步長應(yīng)達(dá)到分鐘級(jí)，宜小于5min；

c）模型計(jì)算頻率應(yīng)達(dá)到秒級(jí)或分鐘級(jí)，宜小于1min；

d）能源生產(chǎn)及消耗預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本應(yīng)不低于72h，模型測(cè)試集數(shù)據(jù)應(yīng)不低于12h。

6數(shù)據(jù)要求

6.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)要求

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)包括全廠各站所基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)、各區(qū)域能耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、能源儀表計(jì)量數(shù)據(jù)、能源質(zhì)量

檢測(cè)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)、生產(chǎn)實(shí)績數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)等。

6.1.1能源計(jì)量器具配備應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《用能單位能源計(jì)量器配備和管理通則》GB17167-2006、

《鋼鐵企業(yè)能源計(jì)量器具配備和管理要求》GB/T21368-2008的有關(guān)規(guī)定。

6.1.2能源質(zhì)量數(shù)據(jù)應(yīng)滿足《鋼鐵企業(yè)能源計(jì)量和監(jiān)測(cè)工程技術(shù)規(guī)范》GB/T51050-2014的有關(guān)規(guī)定。

6.1.3生產(chǎn)計(jì)劃、停機(jī)計(jì)劃及檢修計(jì)劃應(yīng)覆蓋鐵鋼軋等各能源生產(chǎn)及消耗單元，生產(chǎn)計(jì)劃、停機(jī)計(jì)劃及

檢修計(jì)劃時(shí)間粒度宜細(xì)化到小時(shí)及以下。

6.1.4生產(chǎn)實(shí)績及設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)范圍應(yīng)覆蓋鐵鋼軋等各能源生產(chǎn)及消耗單元。

6.2數(shù)據(jù)采集要求

a）數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的通信規(guī)約和行業(yè)規(guī)約；

b）數(shù)據(jù)采集頻率應(yīng)滿足能源管控的要求，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)宜到秒，產(chǎn)量數(shù)據(jù)宜到小時(shí)；

c）數(shù)據(jù)采集可通過I/O直接采集或與專用儀表、基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)及其他信息化系統(tǒng)（ERP、MES

等）的通訊接口獲得；

d）針對(duì)不具備自動(dòng)采集條件的情況，應(yīng)提供手動(dòng)補(bǔ)錄修正的手段，且滿足時(shí)效性要求；

e）模型依賴的特殊關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)宜采取冗余數(shù)據(jù)源保障其安全準(zhǔn)確；

f）模型依賴的數(shù)據(jù)宜采取冗余網(wǎng)絡(luò)保障傳輸安全。

6.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)符合以下要求：

a）實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)應(yīng)作為原始記錄保存，不允許對(duì)其進(jìn)行修改；

b）能源實(shí)測(cè)采集數(shù)據(jù)應(yīng)存儲(chǔ)12個(gè)月以上；

c）能源指標(biāo)數(shù)據(jù)、能源質(zhì)量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)實(shí)績等關(guān)鍵數(shù)據(jù)應(yīng)長期保存，宜存儲(chǔ)5年以上；

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d）存儲(chǔ)每次執(zhí)行的預(yù)測(cè)、調(diào)度計(jì)算結(jié)果及時(shí)標(biāo)，宜存儲(chǔ)12個(gè)月以上；

e）經(jīng)修正的數(shù)據(jù)，應(yīng)存儲(chǔ)修正前后的數(shù)據(jù)和修正記錄。

6.4異常數(shù)據(jù)處理要求

數(shù)據(jù)應(yīng)具備完整性和合理性自動(dòng)校驗(yàn)功能，并對(duì)缺失及異常的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)插補(bǔ)和修正。

6.5數(shù)據(jù)共享要求

模型應(yīng)提供數(shù)據(jù)訪問接口，支持用戶應(yīng)用開發(fā)，接口應(yīng)通過權(quán)限管理功能保障不會(huì)對(duì)模型數(shù)據(jù)安

全產(chǎn)生影響。

7煤氣、蒸汽及電力產(chǎn)生量和消耗量預(yù)測(cè)的技術(shù)要求

7.1煤氣產(chǎn)生量和消耗量預(yù)測(cè)

7.1.1煤氣產(chǎn)生量預(yù)測(cè)

7.1.1.1根據(jù)企業(yè)各高爐的實(shí)際煤氣產(chǎn)生量及高爐生產(chǎn)工藝參數(shù)（高爐富氧率、鼓風(fēng)量等）歷史記錄，

結(jié)合高爐的生產(chǎn)計(jì)劃和檢修計(jì)劃構(gòu)建高爐煤氣發(fā)生量預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)高爐煤氣發(fā)生量

的預(yù)測(cè)；

7.1.1.2根據(jù)企業(yè)各轉(zhuǎn)爐的實(shí)際煤氣回收量、爐次生產(chǎn)記錄及生產(chǎn)工藝過程參數(shù)（鐵水量、廢鋼量、鐵

水成分等）歷史記錄，結(jié)合各轉(zhuǎn)爐的爐次計(jì)劃構(gòu)建轉(zhuǎn)爐煤氣回收量預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)

爐煤氣回收量預(yù)測(cè)；

7.1.1.3根據(jù)企業(yè)各焦?fàn)t的實(shí)際煤氣發(fā)生量及焦?fàn)t生產(chǎn)工藝過程參數(shù)（煤炭成分、焦化室溫度等）歷史

記錄，結(jié)合焦?fàn)t的生產(chǎn)計(jì)劃和檢修計(jì)劃構(gòu)建焦?fàn)t煤氣發(fā)生量預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)焦?fàn)t煤氣

發(fā)生量預(yù)測(cè)；

7.1.2煤氣消耗量預(yù)測(cè)

7.1.2.1根據(jù)企業(yè)各主生產(chǎn)工序煤氣用戶的各種類煤氣消耗量及其對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝過程參數(shù)（如加熱爐

入爐溫度、軋制規(guī)格；熱風(fēng)爐送風(fēng)溫度、風(fēng)量；燒結(jié)料層厚度、臺(tái)車速度等）歷史記錄，結(jié)合各用戶

的生產(chǎn)計(jì)劃分別構(gòu)建各主生產(chǎn)工序用戶對(duì)各種類煤氣消耗量預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)各主生產(chǎn)

工序煤氣消耗量預(yù)測(cè)；

7.1.2.2對(duì)于混合煤氣用戶，應(yīng)根據(jù)其煤氣歷史消耗量、熱值要求以及對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝過程參數(shù)記錄，

結(jié)合其生產(chǎn)計(jì)劃建立混合煤氣消耗量預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)各主生產(chǎn)工序混合煤氣消耗量預(yù)

測(cè)；

7.1.2.3對(duì)于煤氣消耗量預(yù)測(cè)，應(yīng)充分考慮管網(wǎng)漏損、儀表誤差等因素造成的煤氣計(jì)量差，應(yīng)根據(jù)歷史

不同工況下煤氣不平衡量建立煤氣計(jì)量差擬合模型，實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)煤氣系統(tǒng)計(jì)量差預(yù)測(cè)；

7.1.3煤氣外供量預(yù)測(cè)

根據(jù)企業(yè)各類煤氣外供量歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合各類煤氣的外供計(jì)劃，構(gòu)建煤氣外供量預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)

未來一段時(shí)間內(nèi)各類煤氣外供量預(yù)測(cè)。

7.1.4煤氣柜容預(yù)測(cè)

對(duì)于煤氣緩沖設(shè)備煤氣柜，應(yīng)根據(jù)煤氣產(chǎn)生量預(yù)測(cè)結(jié)果和煤氣消耗量預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合煤氣柜容和

煤氣柜工藝參數(shù)（如煤氣柜底面積、活塞速度等）建立煤氣柜容預(yù)測(cè)模型，基于當(dāng)前煤氣系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)

控情況實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)各煤氣柜容變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)。

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7.1.5煤氣管網(wǎng)壓力預(yù)測(cè)

對(duì)于不含煤氣柜的煤氣管網(wǎng)，應(yīng)根據(jù)煤氣產(chǎn)生量預(yù)測(cè)結(jié)果和煤氣消耗量預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合煤氣管網(wǎng)

的參數(shù)（如長度、直徑等）建立煤氣管網(wǎng)壓力預(yù)測(cè)模型，基于當(dāng)前煤氣系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)控情況實(shí)現(xiàn)未來一

段時(shí)間內(nèi)煤氣管網(wǎng)壓力變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)。

7.2蒸汽產(chǎn)生和消耗預(yù)測(cè)

7.2.1蒸汽產(chǎn)生量預(yù)測(cè)

根據(jù)企業(yè)主生產(chǎn)工序各余熱回收單元蒸汽回收量及對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝過程參數(shù)歷史記錄，結(jié)合對(duì)應(yīng)

工序的生產(chǎn)計(jì)劃，構(gòu)建各工序的余熱回收蒸汽產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型，對(duì)不同參數(shù)的蒸汽產(chǎn)生量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

7.2.2蒸汽消耗量預(yù)測(cè)

7.2.2.1根據(jù)企業(yè)各主生產(chǎn)工序及外供用戶的蒸汽消耗量及其對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝過程參數(shù)歷史記錄，結(jié)合

各用戶的生產(chǎn)計(jì)劃分別構(gòu)建各主生產(chǎn)工序用戶對(duì)不同參數(shù)的蒸汽消耗量預(yù)測(cè)模型；

7.2.2.2根據(jù)高爐生產(chǎn)計(jì)劃對(duì)汽拖鼓風(fēng)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，并根據(jù)汽拖鼓風(fēng)機(jī)的能源轉(zhuǎn)換效率，將對(duì)應(yīng)鼓風(fēng)需

求量預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)化為蒸汽消耗量預(yù)測(cè)。

7.2.2.3對(duì)于蒸汽消耗量預(yù)測(cè)，應(yīng)充分考慮管網(wǎng)輸送損失、儀表誤差等因素造成的蒸汽計(jì)量差，應(yīng)根據(jù)

歷史不同工況下蒸汽不平衡量建立蒸汽計(jì)量差擬合模型，實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)蒸汽系統(tǒng)計(jì)量差預(yù)測(cè)；

7.2.3蒸汽外供量預(yù)測(cè)

根據(jù)企業(yè)蒸汽外供量歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合蒸汽的外供計(jì)劃，構(gòu)建蒸汽外供量預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)未來一段

時(shí)間內(nèi)蒸汽外供量預(yù)測(cè)。

7.2.4蒸汽蓄熱器蓄熱能力預(yù)測(cè)

對(duì)于蒸汽緩沖設(shè)備蓄熱器，應(yīng)根據(jù)蒸汽產(chǎn)生量預(yù)測(cè)結(jié)果和蒸汽消耗量預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合蒸汽蓄熱器

運(yùn)行參數(shù)（如溫度、壓力、液位等）建立蒸汽蓄熱器預(yù)測(cè)模型，基于當(dāng)前蒸汽系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)控情況實(shí)現(xiàn)

未來一段時(shí)間內(nèi)蒸汽蓄熱器蓄熱能力變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)。

7.3電力產(chǎn)生和消耗預(yù)測(cè)

7.3.1發(fā)電量預(yù)測(cè)

發(fā)電量預(yù)測(cè)主要包括高爐煤氣余能回收（TRT）以及企業(yè)光伏、風(fēng)電等綠電設(shè)備的發(fā)電量預(yù)測(cè)，

煤氣發(fā)電機(jī)組以及余熱蒸汽發(fā)電機(jī)組是煤氣、蒸汽及電力協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的調(diào)控單元，應(yīng)結(jié)合協(xié)同優(yōu)化

調(diào)度的策略。

7.3.1.1根據(jù)企業(yè)各高爐TRT的實(shí)際發(fā)電量以及高爐生產(chǎn)工藝過程參數(shù)的歷史記錄，結(jié)合高爐的生產(chǎn)計(jì)

劃構(gòu)建高爐TRT發(fā)電量預(yù)測(cè)模型；

7.3.1.2根據(jù)企業(yè)光伏、風(fēng)電等綠電設(shè)備的運(yùn)行情況，結(jié)合季節(jié)、氣象等條件，對(duì)綠電設(shè)備的發(fā)電量進(jìn)

行預(yù)測(cè)。

7.3.2主生產(chǎn)工序電力消耗量預(yù)測(cè)

根據(jù)企業(yè)各主生產(chǎn)工序的電力用戶的電力消耗量及其對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝過程參數(shù)歷史記錄，結(jié)合生

產(chǎn)計(jì)劃、檢修計(jì)劃分別構(gòu)建主生產(chǎn)工序電力消耗量預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)主生產(chǎn)工序中各用戶的電力消耗量

預(yù)測(cè)。

7.3.3耗能工質(zhì)電力消耗量預(yù)測(cè)

8

YB/T×××××-××××

7.3.3.1根據(jù)企業(yè)氧氣、氮?dú)狻鍤?、壓縮空氣、鼓風(fēng)及水等耗能工質(zhì)的消耗量歷史記錄，并結(jié)合各耗

能工質(zhì)的儲(chǔ)配情況以及生產(chǎn)計(jì)劃分別對(duì)主生產(chǎn)工序用戶的各類耗能工質(zhì)需求量進(jìn)行預(yù)測(cè)；

7.3.3.2根據(jù)各企業(yè)能源動(dòng)力設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行效率計(jì)算，并將對(duì)應(yīng)載能工質(zhì)的需求量預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)化

為對(duì)應(yīng)的電力消耗量預(yù)測(cè)。

8煤氣、蒸汽及電力協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的技術(shù)要求

8.1調(diào)度模型目標(biāo)

煤氣、蒸汽及電力協(xié)同優(yōu)化調(diào)度模型應(yīng)綜合考慮企業(yè)能源利用效率、能源成本、能源系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)

行等目標(biāo)建立多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，宜包含以下目標(biāo)：

a）減少煤氣和蒸汽的放散及損耗；

b）避免發(fā)電機(jī)組負(fù)荷頻繁調(diào)整；

c）避免煤氣柜位長時(shí)間偏離中間柜位區(qū)間；

d）避免蒸汽蓄熱器長時(shí)間偏離合理液位及壓力區(qū)間；

e）避免蓄電設(shè)施長時(shí)間偏離合理蓄電區(qū)間；

f)結(jié)合分時(shí)電價(jià)機(jī)制，降低外購電的成本；

g）結(jié)合煤氣鍋爐轉(zhuǎn)換效率的差異，調(diào)節(jié)負(fù)荷分配策略，提高富余煤氣利用效率；

h）結(jié)合汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)換效率的差異，調(diào)節(jié)供汽和抽汽策略，提高蒸汽利用效率。

8.2可調(diào)節(jié)變量

煤氣、蒸汽及電力協(xié)同優(yōu)化調(diào)度模型應(yīng)結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)及能源系統(tǒng)工藝配置情況和調(diào)度原則，設(shè)定

可調(diào)節(jié)變量，宜包括：

8.2.1煤氣系統(tǒng)可調(diào)節(jié)變量

a)煤氣鍋爐各類煤氣消耗量；

b)混合站各類煤氣流量；

c)可調(diào)節(jié)生產(chǎn)工序煤氣消耗量；

d)煤氣放散量。

8.2.2蒸汽系統(tǒng)可調(diào)節(jié)變量

a)發(fā)電機(jī)組抽汽外供流量；

b)減溫減壓閥蒸汽調(diào)節(jié)流量；

c)可調(diào)節(jié)生產(chǎn)工序蒸汽消耗量；

d)蒸汽放散量。

8.2.3電力系統(tǒng)可調(diào)節(jié)變量

a)可調(diào)節(jié)生產(chǎn)工序電力消耗量。

8.3調(diào)度模型約束條件

煤氣、蒸汽及電力系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化調(diào)度模型應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)及能源系統(tǒng)工藝生產(chǎn)要求及相關(guān)設(shè)備的工

藝限值，設(shè)定約束條件，宜包括：

8.3.1煤氣系統(tǒng)約束條件

a）煤氣供需平衡約束：

9

GB/T×××××-××××

煤氣發(fā)生量=煤氣消耗量+煤氣柜容變化量+煤氣放散量+煤氣管網(wǎng)漏損量；

b）煤氣鍋爐負(fù)荷上下限約束

c）煤氣鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)速率約束；

d）可調(diào)節(jié)生產(chǎn)用戶煤氣消耗量上下限約束；

e）可調(diào)節(jié)生產(chǎn)用戶煤氣消耗量調(diào)節(jié)速率約束；

f）混合煤氣熱值要求約束；

g）煤氣柜容上下限約束；

h）煤氣柜活塞速度約束。

8.3.2蒸汽系統(tǒng)約束條件

a）蒸汽供需平衡約束：

蒸汽回收量=蒸汽消耗量+蒸汽蓄熱器變化量+蒸汽放散量+蒸汽輸送損失量；

b）蒸汽輪機(jī)負(fù)荷上下限約束；

c）蒸汽輪機(jī)調(diào)節(jié)速率約束；

d）可調(diào)節(jié)生產(chǎn)用戶蒸汽消耗量上下限約束；

e）可調(diào)節(jié)生產(chǎn)用戶蒸汽消耗量調(diào)節(jié)速率約束；

f）蒸汽蓄熱器壓力上下限約束；

g）蒸汽蓄熱器液位上下限約束；

h）蒸汽蓄熱器進(jìn)出流量上下限約束。

8.3.3電力系統(tǒng)約束條件

a）電力供需平衡約束：

自發(fā)電量+外購（+）/返送（-）電量=用電量+電力損耗；

b）電力需量最大功率約束；

8.4能源轉(zhuǎn)換效率關(guān)系

煤氣、蒸汽及電力系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化調(diào)度應(yīng)建立能源介質(zhì)之間轉(zhuǎn)換效率關(guān)系式，宜包括：

a）煤氣通過鍋爐轉(zhuǎn)化為蒸汽的效率關(guān)系式：

??

???

式中，為鍋爐n的蒸汽產(chǎn)量，為煤氣鍋爐?n的?=煤?氣熱×?能轉(zhuǎn)換效率，為輸入鍋爐的熱負(fù)荷。

??=?(??)

b）蒸?汽通過汽輪機(jī)轉(zhuǎn)化為電?力的效率關(guān)系式：

??????

??

???

式中，為汽輪機(jī)的發(fā)電量，為汽輪機(jī)的蒸?汽?=熱?能×轉(zhuǎn)?換效率，為輸入汽輪機(jī)的熱負(fù)荷。

tt??

???=?(?)

8.5應(yīng)急?預(yù)?案????

煤氣、蒸汽及電力系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化調(diào)度應(yīng)考慮鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)特殊工況，建立應(yīng)急預(yù)案，宜包括：

a）高爐休風(fēng)/減風(fēng)應(yīng)急預(yù)案；

b）煤氣發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷應(yīng)急預(yù)案；

c）煤氣柜離線檢修應(yīng)急預(yù)案；

d）轉(zhuǎn)爐檢修應(yīng)急預(yù)案；

e）軋鋼檢修應(yīng)急預(yù)案；

f）其他大用戶關(guān)停應(yīng)急預(yù)案。

8.6調(diào)度建議及調(diào)度效果

10

YB/T×××××-××××

8.6.1煤氣、蒸汽及電力系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化調(diào)度模型應(yīng)輸出調(diào)度周期內(nèi)涵蓋煤氣、蒸汽及電力系統(tǒng)以及主

生產(chǎn)工序整體協(xié)同調(diào)控的建議，具體包括：

a）各煤氣鍋爐的負(fù)荷的調(diào)控建議；

b）各發(fā)電機(jī)組的蒸汽供汽調(diào)控建議；

c）煤氣、蒸汽、電力各類儲(chǔ)配設(shè)施的調(diào)控建議，如煤氣混合站各煤氣流量調(diào)控建議、減溫降壓閥

蒸汽流量調(diào)控建議等；

d）煤氣、蒸汽的放散量調(diào)控建議；

e）各主生產(chǎn)工序煤氣、蒸汽、電力的消耗量調(diào)控建議。

8.6.2煤氣、蒸汽及電力系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化調(diào)度模型應(yīng)輸出在調(diào)度周期內(nèi)煤氣、蒸汽及電力系統(tǒng)按照調(diào)度

建議后的調(diào)控效果，宜包括：

a）各煤氣發(fā)電及余熱發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量及發(fā)電效益變化趨勢(shì)；

b）企業(yè)外購電量及外購電成本變化趨勢(shì)；

c）煤氣、蒸汽、電力各類儲(chǔ)配設(shè)施，如煤氣柜、蒸汽蓄熱器等的儲(chǔ)能量變化趨勢(shì)。

9技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)

多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)應(yīng)從能源系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高能源效率、降低能源成本等方面形成技

術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況，宜采用以下指標(biāo)進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)，將技術(shù)應(yīng)用前的一段典型穩(wěn)定生產(chǎn)

期作為基準(zhǔn)期，技術(shù)應(yīng)用后的一段典型穩(wěn)定生產(chǎn)期作為評(píng)價(jià)期，通過對(duì)比評(píng)價(jià)期和基準(zhǔn)期的指標(biāo)情況

進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)：

a）煤氣放散率：煤氣放散量與煤氣發(fā)生量的比值。評(píng)價(jià)期的該指標(biāo)較基準(zhǔn)期越低，代表技術(shù)應(yīng)用

效果越好；

b）蒸汽放損率：蒸汽的輸送損失與蒸汽輸送總量的比值。評(píng)價(jià)期該指標(biāo)較基準(zhǔn)期越低，代表技術(shù)

應(yīng)用效果越好；

c）發(fā)電機(jī)組熱效率：發(fā)電機(jī)組輸出的電、熱能與鍋爐燃料輸入總熱能的比值。評(píng)價(jià)期該指標(biāo)較基

準(zhǔn)期越高，代表技術(shù)應(yīng)用效果越好；

d）外購電成本：企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)規(guī)則計(jì)算的外購電力總成本。評(píng)價(jià)期該指標(biāo)較基準(zhǔn)期越低，代表技

術(shù)應(yīng)用效果越好；

e）綠電棄電率：綠電設(shè)施的棄電量與總發(fā)電量的比值。評(píng)價(jià)期該指標(biāo)較基準(zhǔn)期越低，代表技術(shù)應(yīng)

用效果越好；

f）噸產(chǎn)品綜合能耗：企業(yè)生產(chǎn)綜合能耗與產(chǎn)品總量的比值。評(píng)價(jià)期該指標(biāo)較基準(zhǔn)期越低，代表技

術(shù)應(yīng)用效果越好。

11

《鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)規(guī)范》

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說明

(征求意見稿)

一、工作簡(jiǎn)況

1、任務(wù)來源

本項(xiàng)目是依據(jù)工業(yè)和信息化部工信廳科函﹝2022﹞312號(hào)：工業(yè)和信息化部

辦公廳關(guān)于印發(fā)2022年第三批標(biāo)準(zhǔn)制修訂和外文版項(xiàng)目計(jì)劃的通知要求，項(xiàng)目

編號(hào)為2022-1977T-YB，項(xiàng)目名稱為“鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)

規(guī)范”。本項(xiàng)目是制定項(xiàng)目。主要起草單位：中冶賽迪信息技術(shù)（重慶）有限公

司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、山東鋼鐵集團(tuán)永鋒臨港有限公司、中冶賽迪電氣

技術(shù)有限公司，計(jì)劃完成時(shí)間為2024年。

2、主要工作過程

起草階段:計(jì)劃下達(dá)后，2022年12月中冶賽迪信息技術(shù)（重慶）有限公司牽

頭成立了標(biāo)準(zhǔn)編制工作組），負(fù)責(zé)主要起草工作。工作組對(duì)國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)多能

源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展情況進(jìn)行全面調(diào)研，同時(shí)廣泛搜集相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

和國內(nèi)外技術(shù)資料，進(jìn)行了大量的研究分析、資料查證工作，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，

進(jìn)行全面總結(jié)和歸納，在此基礎(chǔ)上編制出《鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技

術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)草案初稿。2023年5月經(jīng)工作組及有關(guān)專家研討后，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案

初稿進(jìn)行了認(rèn)真的修改，于2023年10月形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿及其編制說明等

相關(guān)附件，報(bào)全國鋼標(biāo)委XX分委員會(huì)秘書處。

征求意見階段:XXXX年XX月XX日，由全國鋼標(biāo)委XX分委員會(huì)秘書處將

標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿和編制說明發(fā)送到XX分委員會(huì)委員及有代表性的標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)方廣

泛征求意見，同時(shí)在《鋼鐵標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)》網(wǎng)站上公開征求社會(huì)意見。截止XXXX年XX

月XX日，共發(fā)函XX個(gè)單位，收到XX個(gè)單位回函，其中XX個(gè)單位提出了XX條

意見或建議(見《意見匯總處理表》)。

審查階段:通過對(duì)這些反饋意見進(jìn)行分類、歸納、整理和分析，工作組采納

XX條，不采納XX條，并進(jìn)而對(duì)標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿進(jìn)行了補(bǔ)充、修改，于XXXX年

XX月完成了標(biāo)準(zhǔn)送審稿，提交全國鋼標(biāo)委XX分委員會(huì)秘書處。全國鋼標(biāo)委XX

分委員會(huì)于XXXX年XX月XX日一XX日在XX省XX市召開了《XXXX》標(biāo)準(zhǔn)審查

會(huì)，到會(huì)XX分委員會(huì)委員XX名和專家XX名，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了審查，獲得一致

通過，并認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)水平達(dá)到XX水平。

報(bào)批階段:工作組按照會(huì)議審查意見對(duì)標(biāo)準(zhǔn)送審稿作了進(jìn)一步的修改、整理和

完善，在XXXX年XX月形成了標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿、編制說明及其他相關(guān)文件，報(bào)全國

鋼標(biāo)委XX分委員會(huì)秘書處。XXXX年XX月XX日在《國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作管理信

息系統(tǒng)》上投票。截止XXXX年XX月XX日已獲得XX名委員同意（必須達(dá)到3/4

以上），審查通過，并上報(bào)全國鋼標(biāo)委秘書處。

3、主要參加單位和工作組成員及其所做的工作

本標(biāo)準(zhǔn)由中冶賽迪信息技術(shù)（重慶）有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、

山東鋼鐵集團(tuán)永鋒臨港有限公司、中冶賽迪電氣技術(shù)有限公司共同起草。

主要成員:李志、胡堃、史春燕、王大濱、吳杉、高忠江、周有為……。

所做的工作：李志任工作組組長，主持全面協(xié)調(diào)工作，負(fù)責(zé)對(duì)各階段標(biāo)準(zhǔn)編

制工作的統(tǒng)籌計(jì)劃及審核；胡堃、王大濱、高忠江為本標(biāo)準(zhǔn)主要執(zhí)筆人，負(fù)責(zé)本

標(biāo)準(zhǔn)的具體起草與編制；史春燕、周有為、吳杉負(fù)責(zé)國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)和資料

的收集、分析及資料查證，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、性能和使用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和歸納；

王大濱、高忠江負(fù)責(zé)對(duì)國內(nèi)外產(chǎn)品和技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展情況進(jìn)行全面調(diào)研，胡堃

負(fù)責(zé)對(duì)各方面的意見及建議進(jìn)行歸納、整理。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)在制定/修訂過程中，遵循“面向市場(chǎng)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)、自主制定、適時(shí)

推出、及時(shí)修訂、不斷完善”的原則，注重標(biāo)準(zhǔn)修訂與技術(shù)創(chuàng)新、試驗(yàn)驗(yàn)證、產(chǎn)

業(yè)推進(jìn)、應(yīng)用推廣相結(jié)合，本著先進(jìn)性、科學(xué)性、合理性和可操作性以及標(biāo)準(zhǔn)的

目標(biāo)、統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性和規(guī)范性的原則來進(jìn)行本標(biāo)準(zhǔn)的制定/

修訂工作。

本標(biāo)準(zhǔn)在起草過程中主要按GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)

的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》的要求編寫。在確定本標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)時(shí)，綜合考慮生產(chǎn)

企業(yè)的能力和用戶的利益，尋求最大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)

上的先進(jìn)性和合理性。

三、主要內(nèi)容說明

1范圍

本文件給出了鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)的范圍、術(shù)語及定義、縮略語及總

體要求，同時(shí)規(guī)定了多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度及技術(shù)的數(shù)據(jù)要求、煤氣、蒸汽及電力產(chǎn)生量

和消耗量預(yù)測(cè)以及協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的技術(shù)要求、技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)等內(nèi)容。

本文件適用于指導(dǎo)鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)的應(yīng)用以及多能源介質(zhì)協(xié)同

優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)與應(yīng)用。

編寫說明：此部分按草案評(píng)審會(huì)意見，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)文本整體各章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，并

規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，標(biāo)注日

期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；未標(biāo)注日期的引用文件，其最新版本（包

括所有的修改單）適用于本文件。

GB17167-2006用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則

GB/T21368-2008鋼鐵企業(yè)能源計(jì)量器具配備和管理要求

GB/T51050-2014鋼鐵企業(yè)能源計(jì)量和監(jiān)測(cè)工程技術(shù)規(guī)范

編寫說明：此部分羅列了本標(biāo)準(zhǔn)后續(xù)內(nèi)容引用的其他標(biāo)準(zhǔn)文件。

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

多能源介質(zhì)multipleenergymedium

鋼鐵生產(chǎn)過程中能源調(diào)度最主要的介質(zhì)對(duì)象，包括各種煤氣、蒸汽及電力，其余生產(chǎn)過

程中涉及的耗能介質(zhì)，如氫氣、鼓風(fēng)、氧氣、氮?dú)?、氬氣、壓縮空氣及水等，根據(jù)能源轉(zhuǎn)換

關(guān)系轉(zhuǎn)換為相應(yīng)煤氣、蒸汽及電力的消耗。

3.2

協(xié)同優(yōu)化collaborativeoptimization

鋼鐵生產(chǎn)過程中，主生產(chǎn)主工序?qū)崟r(shí)生產(chǎn)工況與能源供需的動(dòng)態(tài)協(xié)同優(yōu)化，以及能源系

統(tǒng)中多種能源介質(zhì)之間能源儲(chǔ)配、轉(zhuǎn)換及利用過程的協(xié)同優(yōu)化。

3.3

優(yōu)化調(diào)度模型optimalschedulingmodel

根據(jù)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)和相關(guān)工藝約束構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型。

3.4

預(yù)測(cè)/調(diào)度周期prediction/schedulingperiod

進(jìn)行一次預(yù)測(cè)/調(diào)度計(jì)算向前推演的時(shí)間長度，如預(yù)測(cè)周期1h代表本次計(jì)算是對(duì)未來1h

的預(yù)測(cè)。

3.5

預(yù)測(cè)/調(diào)度計(jì)算步長prediction/schedulingcalculatingsteplength

在進(jìn)行預(yù)測(cè)/調(diào)度計(jì)算中，對(duì)預(yù)測(cè)/調(diào)度周期的等時(shí)間間隔劃分，如預(yù)測(cè)周期1h，預(yù)測(cè)計(jì)

算步長1min代表對(duì)未來1h的預(yù)測(cè)是按1min間隔進(jìn)行。

3.6

模型計(jì)算頻率modelcalculationfrequency

模型執(zhí)行計(jì)算的時(shí)間間隔，如某個(gè)模型的計(jì)算頻率為10min代表該模型每10min會(huì)按要

求執(zhí)行一次計(jì)算。

編寫說明：此部分對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)文件中的涉及需要單獨(dú)解釋定義的術(shù)語及名詞進(jìn)行了說明，按找

草案評(píng)審會(huì)的意見，去掉了一些如鋼鐵企業(yè)、主生產(chǎn)工序、能耗工質(zhì)、能源動(dòng)力系統(tǒng)等常規(guī)

的名詞定義，通過增加了多能源介質(zhì)的名詞定義，對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)適用能源介質(zhì)的范圍進(jìn)行了明確

和聚焦。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

a）TRT：高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置(TopGasRecoveryTurbineUnit)

b）BPRT：高爐動(dòng)力回收渦輪機(jī)(BlastFurnacePowerRecoveryTurbine)

c）I/O：輸入/輸出(Input/Output)

d）ERP：企業(yè)資源計(jì)劃ERP(EnterpriseResourcePlanning)

e）MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem）

編寫說明：此部分對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)文件中涉及的縮略語進(jìn)行了解釋。

5總體要求

5.1基礎(chǔ)條件要求

5.1.1企業(yè)能源計(jì)量及監(jiān)測(cè)設(shè)施配備應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼鐵企業(yè)能源計(jì)量器具配備和管

理要求》GB/T21368-2008和《鋼鐵企業(yè)能源計(jì)量和檢測(cè)工程技術(shù)規(guī)范》GB/T51050-2014的

有關(guān)規(guī)定。

5.1.2企業(yè)應(yīng)配置合理的能源生產(chǎn)、回收、儲(chǔ)存、輸配及轉(zhuǎn)化設(shè)施，在正常生產(chǎn)工況下各種

能源介質(zhì)的產(chǎn)生量與消耗量應(yīng)滿足靜態(tài)平衡，并具備一定的緩沖調(diào)節(jié)能力。

5.1.3企業(yè)宜針對(duì)主生產(chǎn)工序在生產(chǎn)過程中與煤氣、蒸汽及電力產(chǎn)生及消耗相關(guān)的工藝過程

參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、采集及數(shù)據(jù)共享。

5.2協(xié)同優(yōu)化調(diào)度總體目標(biāo)

根據(jù)鋼鐵企業(yè)主生產(chǎn)工序的生產(chǎn)計(jì)劃及實(shí)時(shí)生產(chǎn)工況，充分利用企業(yè)能源動(dòng)力系統(tǒng)的調(diào)

整能力，對(duì)企業(yè)在生產(chǎn)過程中多種能源介質(zhì)的生產(chǎn)、回收、儲(chǔ)存、輸配、轉(zhuǎn)化及使用過程進(jìn)

行協(xié)同調(diào)度，實(shí)現(xiàn)：

a）保障能源供應(yīng)滿足生產(chǎn)要求，維護(hù)能源系統(tǒng)穩(wěn)定；

b）提高能源利用效率；

c）降低企業(yè)能源成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益最大化。

5.3協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)路線

5.3.1鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度主要針對(duì)全廠煤氣、蒸汽及電力三類能源介質(zhì)，生

產(chǎn)過程中氫氣、鼓風(fēng)、氧氣、氮?dú)?、氬氣、壓縮空氣及水等耗能工質(zhì)的需求量應(yīng)根據(jù)相應(yīng)能

源動(dòng)力設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換效率換算為對(duì)應(yīng)的煤氣、蒸汽及電力需求量。

5.3.2多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的總體技術(shù)路線如圖1所示。具體包括：

a）支撐調(diào)度所需數(shù)據(jù)的采集及預(yù)處理，包括：

——能源計(jì)量及能源質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

——生產(chǎn)計(jì)劃及生產(chǎn)實(shí)績類數(shù)據(jù)；

——主生產(chǎn)工序工藝過程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

——煤氣、蒸汽及電力儲(chǔ)配設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)；

——煤氣及余熱發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。

b）建立煤氣、蒸汽及電力的產(chǎn)生與消耗預(yù)測(cè)模型?；谌珡S各生產(chǎn)單元的生產(chǎn)計(jì)劃、

生產(chǎn)實(shí)績、生產(chǎn)工藝過程參數(shù)以及煤氣、蒸汽及電力的產(chǎn)生與消耗量歷史記錄建立模型對(duì)調(diào)

度周期內(nèi)的全廠各生產(chǎn)單元的煤氣、蒸汽及電力的產(chǎn)生量、消耗量及外供量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

c）建立煤氣、蒸汽及電力的協(xié)同優(yōu)化調(diào)度模型。根據(jù)調(diào)度周期內(nèi)全廠煤氣、蒸汽及電

力產(chǎn)生量及消耗量的預(yù)測(cè)結(jié)果，以煤氣、蒸汽及電力的供需與主生產(chǎn)工序生產(chǎn)工況的動(dòng)態(tài)協(xié)

同，以及煤氣、蒸汽及電力多能源介質(zhì)之間的儲(chǔ)配、轉(zhuǎn)換和利用過程的動(dòng)態(tài)協(xié)同為目標(biāo)建立

數(shù)學(xué)尋優(yōu)模型，得到對(duì)應(yīng)調(diào)度周期內(nèi)的優(yōu)化調(diào)度建議以及調(diào)度效果。

圖1多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度總體技術(shù)路線

5.4總體技術(shù)要求

5.4.1煤氣、蒸汽及電力的產(chǎn)生與消耗預(yù)測(cè)，應(yīng)根據(jù)相應(yīng)生產(chǎn)工序的工藝特點(diǎn)及其能源介質(zhì)

產(chǎn)生和消耗的特點(diǎn)構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，宜采用時(shí)序預(yù)測(cè)模型、單位用量模型等。

5.4.2煤氣、蒸汽及電力的產(chǎn)生與消耗預(yù)測(cè)應(yīng)考慮以下因素：

a）生產(chǎn)計(jì)劃；

b）停機(jī)檢修計(jì)劃，包含計(jì)劃停機(jī)檢修和臨時(shí)停機(jī)檢修計(jì)劃；

c）生產(chǎn)工況，包含正常生產(chǎn)工況和應(yīng)急生產(chǎn)工況。

5.4.3協(xié)同優(yōu)化調(diào)度應(yīng)全面考慮正常生產(chǎn)工況下的優(yōu)化調(diào)度策略和應(yīng)急生產(chǎn)工況下的調(diào)度預(yù)

案建立調(diào)度模型，具體包括：

a）正常生產(chǎn)工況下，根據(jù)煤氣、蒸汽及電力的產(chǎn)生與消耗預(yù)測(cè)情況，根據(jù)多能源介質(zhì)

協(xié)同優(yōu)化目標(biāo)建立運(yùn)籌優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，計(jì)算得到相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度策略；

b）針對(duì)高爐休風(fēng)、大用戶關(guān)停、發(fā)電機(jī)組故障等應(yīng)急工況，預(yù)設(shè)相應(yīng)調(diào)度預(yù)案并進(jìn)行

推送。

5.4.4預(yù)測(cè)/調(diào)度模型應(yīng)考慮模型參數(shù)的自學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)調(diào)整功能。

5.4.5預(yù)測(cè)/調(diào)度模型的時(shí)間粒度要求：

a）預(yù)測(cè)/調(diào)度周期應(yīng)大于15min；

b）預(yù)測(cè)/調(diào)度模型計(jì)算步長應(yīng)達(dá)到分鐘級(jí)，宜小于5min；

c）模型計(jì)算頻率應(yīng)達(dá)到秒級(jí)或分鐘級(jí)，宜小于1min；

d）能源生產(chǎn)及消耗預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本應(yīng)不低于72h，模型測(cè)試集數(shù)據(jù)應(yīng)不低于

12h。

編寫說明：此部分對(duì)鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)的總體要求進(jìn)行了規(guī)定，分為基

礎(chǔ)條件要求、總體目標(biāo)、技術(shù)路線及總體技術(shù)要求。按照草案評(píng)審會(huì)中專家意見，進(jìn)行了以

下完善：

1）補(bǔ)充了技術(shù)實(shí)施的基礎(chǔ)條件要求，如工藝系統(tǒng)、裝備等的基本要求，對(duì)感知層的基本要

求，如設(shè)備、儀表的基本要求等；

2）對(duì)總體目標(biāo)進(jìn)行了進(jìn)一步提煉，并按目標(biāo)維度分條提出具體目標(biāo)；

3）將草案中“協(xié)同優(yōu)化調(diào)度機(jī)制”修改為“協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)路線”，內(nèi)容上對(duì)整體技術(shù)

架構(gòu)進(jìn)行介紹，后續(xù)各章節(jié)按此架構(gòu)進(jìn)行展開；

4）總體技術(shù)要求部分在寫法上更加精煉，對(duì)具體要求按條目更清晰的提出。

6數(shù)據(jù)要求

6.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)要求

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)包括全廠各站所基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)、各區(qū)域能耗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、能源儀表計(jì)量數(shù)據(jù)、

能源質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)、生產(chǎn)實(shí)績數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)等。

6.1.1能源計(jì)量器具配備應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《用能單位能源計(jì)量器配備和管理通則》GB

17167-2006、《鋼鐵企業(yè)能源計(jì)量器具配備和管理要求》GB/T21368-2008的有關(guān)規(guī)定。

6.1.2能源質(zhì)量數(shù)據(jù)應(yīng)滿足《鋼鐵企業(yè)能源計(jì)量和監(jiān)測(cè)工程技術(shù)規(guī)范》GB/T51050-2014的

有關(guān)規(guī)定。

6.1.3生產(chǎn)計(jì)劃、停機(jī)計(jì)劃及檢修計(jì)劃應(yīng)覆蓋鐵鋼軋等各能源生產(chǎn)及消耗單元，生產(chǎn)計(jì)劃、

停機(jī)計(jì)劃及檢修計(jì)劃時(shí)間粒度宜細(xì)化到小時(shí)及以下。

6.1.4生產(chǎn)實(shí)績及設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)范圍應(yīng)覆蓋鐵鋼軋等各能源生產(chǎn)及消耗單元。

6.2數(shù)據(jù)采集要求

a）數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的通信規(guī)約和行業(yè)規(guī)約；

b）數(shù)據(jù)采集頻率應(yīng)滿足能源管控的要求，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)宜到秒，產(chǎn)量數(shù)據(jù)宜到小時(shí)；

c）數(shù)據(jù)采集可通過I/O直接采集或與專用儀表、基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)及其他信息化系統(tǒng)（ERP、

MES等）的通訊接口獲得；

d）針對(duì)不具備自動(dòng)采集條件的情況，應(yīng)提供手動(dòng)補(bǔ)錄修正的手段，且滿足時(shí)效性要求；

e）模型依賴的特殊關(guān)鍵監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)宜采取冗余數(shù)據(jù)源保障其安全準(zhǔn)確；

f）模型依賴的數(shù)據(jù)宜采取冗余網(wǎng)絡(luò)保障傳輸安全。

6.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)符合以下要求：

a）實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)應(yīng)作為原始記錄保存，不允許對(duì)其進(jìn)行修改；

b）能源實(shí)測(cè)采集數(shù)據(jù)應(yīng)存儲(chǔ)12個(gè)月以上；

c）能源指標(biāo)數(shù)據(jù)、能源質(zhì)量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)實(shí)績等關(guān)鍵數(shù)據(jù)應(yīng)長期保存，宜存

儲(chǔ)5年以上；

d）存儲(chǔ)每次執(zhí)行的預(yù)測(cè)、調(diào)度計(jì)算結(jié)果及時(shí)標(biāo)，宜存儲(chǔ)12個(gè)月以上；

e）經(jīng)修正的數(shù)據(jù)，應(yīng)存儲(chǔ)修正前后的數(shù)據(jù)和修正記錄。

6.4異常數(shù)據(jù)處理要求

數(shù)據(jù)應(yīng)具備完整性和合理性自動(dòng)校驗(yàn)功能，并對(duì)缺失及異常的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)插補(bǔ)和修正。

6.5數(shù)據(jù)共享要求

模型應(yīng)提供數(shù)據(jù)訪問接口，支持用戶應(yīng)用開發(fā)，接口應(yīng)通過權(quán)限管理功能保障不會(huì)對(duì)模

型數(shù)據(jù)安全產(chǎn)生影響。

編寫說明：此部分對(duì)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)的數(shù)據(jù)要求進(jìn)行了規(guī)定，包括了所需

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)范圍、數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、異常處理及共享的要求等，按草案評(píng)審會(huì)的意見，在數(shù)據(jù)

采集部分對(duì)補(bǔ)充了數(shù)據(jù)安全的技術(shù)要求，同時(shí)補(bǔ)充了對(duì)異常數(shù)據(jù)處理的相應(yīng)技術(shù)要求。

7煤氣、蒸汽及電力產(chǎn)生量和消耗量預(yù)測(cè)的技術(shù)要求

7.1煤氣產(chǎn)生量和消耗量預(yù)測(cè)

7.1.1煤氣產(chǎn)生量預(yù)測(cè)

7.1.1.1根據(jù)企業(yè)各高爐的實(shí)際煤氣產(chǎn)生量及高爐生產(chǎn)工藝參數(shù)（高爐富氧率、鼓風(fēng)量等）

歷史記錄，結(jié)合高爐的生產(chǎn)計(jì)劃和檢修計(jì)劃構(gòu)建高爐煤氣發(fā)生量預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)

間內(nèi)高爐煤氣發(fā)生量的預(yù)測(cè)；

7.1.1.2根據(jù)企業(yè)各轉(zhuǎn)爐的實(shí)際煤氣回收量、爐次生產(chǎn)記錄及生產(chǎn)工藝過程參數(shù)（鐵水量、

廢鋼量、鐵水成分等）歷史記錄，結(jié)合各轉(zhuǎn)爐的爐次計(jì)劃構(gòu)建轉(zhuǎn)爐煤氣回收量預(yù)測(cè)模型，實(shí)

現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)爐煤氣回收量預(yù)測(cè)；

7.1.1.3根據(jù)企業(yè)各焦?fàn)t的實(shí)際煤氣發(fā)生量及焦?fàn)t生產(chǎn)工藝過程參數(shù)（煤炭成分、焦化室溫

度等）歷史記錄，結(jié)合焦?fàn)t的生產(chǎn)計(jì)劃和檢修計(jì)劃構(gòu)建焦?fàn)t煤氣發(fā)生量預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)未來

一段時(shí)間內(nèi)焦?fàn)t煤氣發(fā)生量預(yù)測(cè)；

7.1.2煤氣消耗量預(yù)測(cè)

7.1.2.1根據(jù)企業(yè)各主生產(chǎn)工序煤氣用戶的各種類煤氣消耗量及其對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝過程參數(shù)

（如加熱爐入爐溫度、軋制規(guī)格；熱風(fēng)爐送風(fēng)溫度、風(fēng)量；燒結(jié)料層厚度、臺(tái)車速度等）歷

史記錄，結(jié)合各用戶的生產(chǎn)計(jì)劃分別構(gòu)建各主生產(chǎn)工序用戶對(duì)各種類煤氣消耗量預(yù)測(cè)模型，

實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)各主生產(chǎn)工序煤氣消耗量預(yù)測(cè)；

7.1.2.2對(duì)于混合煤氣用戶，應(yīng)根據(jù)其煤氣歷史消耗量、熱值要求以及對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝過程

參數(shù)記錄，結(jié)合其生產(chǎn)計(jì)劃建立混合煤氣消耗量預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)各主生產(chǎn)工

序混合煤氣消耗量預(yù)測(cè)；

7.1.2.3對(duì)于煤氣消耗量預(yù)測(cè)，應(yīng)充分考慮管網(wǎng)漏損、儀表誤差等因素造成的煤氣計(jì)量差，

應(yīng)根據(jù)歷史不同工況下煤氣不平衡量建立煤氣計(jì)量差擬合模型，實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)煤氣系

統(tǒng)計(jì)量差預(yù)測(cè)；

7.1.3煤氣外供量預(yù)測(cè)

根據(jù)企業(yè)各類煤氣外供量歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合各類煤氣的外供計(jì)劃，構(gòu)建煤氣外供量預(yù)測(cè)模

型，實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)各類煤氣外供量預(yù)測(cè)。

7.1.4煤氣柜容預(yù)測(cè)

對(duì)于煤氣緩沖設(shè)備煤氣柜，應(yīng)根據(jù)煤氣產(chǎn)生量預(yù)測(cè)結(jié)果和煤氣消耗量預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合煤

氣柜容和煤氣柜工藝參數(shù)（如煤氣柜底面積、活塞速度等）建立煤氣柜容預(yù)測(cè)模型，基于當(dāng)

前煤氣系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)控情況實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)各煤氣柜容變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)。

7.1.5煤氣管網(wǎng)壓力預(yù)測(cè)

對(duì)于不含煤氣柜的煤氣管網(wǎng)，應(yīng)根據(jù)煤氣產(chǎn)生量預(yù)測(cè)結(jié)果和煤氣消耗量預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合

煤氣管網(wǎng)的參數(shù)（如長度、直徑等）建立煤氣管網(wǎng)壓力預(yù)測(cè)模型，基于當(dāng)前煤氣系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)

控情況實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)煤氣管網(wǎng)壓力變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)。

7.2蒸汽產(chǎn)生和消耗預(yù)測(cè)

7.2.1蒸汽產(chǎn)生量預(yù)測(cè)

根據(jù)企業(yè)主生產(chǎn)工序各余熱回收單元蒸汽回收量及對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝過程參數(shù)歷史記錄，

結(jié)合對(duì)應(yīng)工序的生產(chǎn)計(jì)劃，構(gòu)建各工序的余熱回收蒸汽產(chǎn)生量預(yù)測(cè)模型，對(duì)不同參數(shù)的蒸汽

產(chǎn)生量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

7.2.2蒸汽消耗量預(yù)測(cè)

7.2.2.1根據(jù)企業(yè)各主生產(chǎn)工序及外供用戶的蒸汽消耗量及其對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝過程參數(shù)歷史

記錄，結(jié)合各用戶的生產(chǎn)計(jì)劃分別構(gòu)建各主生產(chǎn)工序用戶對(duì)不同參數(shù)的蒸汽消耗量預(yù)測(cè)模型；

7.2.2.2根據(jù)高爐生產(chǎn)計(jì)劃對(duì)汽拖鼓風(fēng)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，并根據(jù)汽拖鼓風(fēng)機(jī)的能源轉(zhuǎn)換效率，將

對(duì)應(yīng)鼓風(fēng)需求量預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)化為蒸汽消耗量預(yù)測(cè)。

7.2.2.3對(duì)于蒸汽消耗量預(yù)測(cè)，應(yīng)充分考慮管網(wǎng)輸送損失、儀表誤差等因素造成的蒸汽計(jì)量

差，應(yīng)根據(jù)歷史不同工況下蒸汽不平衡量建立蒸汽計(jì)量差擬合模型，實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)蒸

汽系統(tǒng)計(jì)量差預(yù)測(cè)；

7.2.3蒸汽外供量預(yù)測(cè)

根據(jù)企業(yè)蒸汽外供量歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合蒸汽的外供計(jì)劃，構(gòu)建蒸汽外供量預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)

未來一段時(shí)間內(nèi)蒸汽外供量預(yù)測(cè)。

7.2.4蒸汽蓄熱器蓄熱能力預(yù)測(cè)

對(duì)于蒸汽緩沖設(shè)備蓄熱器，應(yīng)根據(jù)蒸汽產(chǎn)生量預(yù)測(cè)結(jié)果和蒸汽消耗量預(yù)測(cè)結(jié)果，結(jié)合蒸

汽蓄熱器運(yùn)行參數(shù)（如溫度、壓力、液位等）建立蒸汽蓄熱器預(yù)測(cè)模型，基于當(dāng)前蒸汽系統(tǒng)

運(yùn)行調(diào)控情況實(shí)現(xiàn)未來一段時(shí)間內(nèi)蒸汽蓄熱器蓄熱能力變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)。

7.3電力產(chǎn)生和消耗預(yù)測(cè)

7.3.1發(fā)電量預(yù)測(cè)

發(fā)電量預(yù)測(cè)主要包括高爐煤氣余能回收（TRT）以及企業(yè)光伏、風(fēng)電等綠電設(shè)備的發(fā)電

量預(yù)測(cè)，煤氣發(fā)電機(jī)組以及余熱蒸汽發(fā)電機(jī)組是煤氣、蒸汽及電力協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的調(diào)控單元，

應(yīng)結(jié)合協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的策略。

7.3.1.1根據(jù)企業(yè)各高爐TRT的實(shí)際發(fā)電量以及高爐生產(chǎn)工藝過程參數(shù)的歷史記錄，結(jié)合高

爐的生產(chǎn)計(jì)劃構(gòu)建高爐TRT發(fā)電量預(yù)測(cè)模型；

7.3.1.2根據(jù)企業(yè)光伏、風(fēng)電等綠電設(shè)備的運(yùn)行情況，結(jié)合季節(jié)、氣象等條件，對(duì)綠電設(shè)備

的發(fā)電量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

7.3.2主生產(chǎn)工序電力消耗量預(yù)測(cè)

根據(jù)企業(yè)各主生產(chǎn)工序的電力用戶的電力消耗量及其對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)工藝過程參數(shù)歷史記

錄，結(jié)合生產(chǎn)計(jì)劃、檢修計(jì)劃分別構(gòu)建主生產(chǎn)工序電力消耗量預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)主生產(chǎn)工序中

各用戶的電力消耗量預(yù)測(cè)。

7.3.3耗能工質(zhì)電力消耗量預(yù)測(cè)

7.3.3.1根據(jù)企業(yè)氧氣、氮?dú)?、氬氣、壓縮空氣、鼓風(fēng)及水等耗能工質(zhì)的消耗量歷史記錄，

并結(jié)合各耗能工質(zhì)的儲(chǔ)配情況以及生產(chǎn)計(jì)劃分別對(duì)主生產(chǎn)工序用戶的各類耗能工質(zhì)需求量

進(jìn)行預(yù)測(cè)；

7.3.3.2根據(jù)各企業(yè)能源動(dòng)力設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行效率計(jì)算，并將對(duì)應(yīng)載能工質(zhì)的需求

量預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的電力消耗量預(yù)測(cè)。

編寫說明：本部分對(duì)涉及煤氣、蒸汽及電力的預(yù)測(cè)技術(shù)要求進(jìn)行了規(guī)定。結(jié)合草案評(píng)審

會(huì)的意見，做了以下修改和完善：

1）整體寫法上從技術(shù)功能的角度進(jìn)行描述，各技術(shù)點(diǎn)都從實(shí)現(xiàn)方式、達(dá)到的目標(biāo)進(jìn)行敘述；

2）考慮到部分企業(yè)還有煤氣、蒸汽外供的情況，也覆蓋了相應(yīng)的外供量預(yù)測(cè)部分；

3）考慮到企業(yè)的儲(chǔ)能和輸配的情況，增加了對(duì)煤氣管網(wǎng)壓力、煤氣柜及蒸汽蓄熱能力的預(yù)

測(cè)技術(shù)要求。

8煤氣、蒸汽及電力協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的技術(shù)要求

8.1調(diào)度模型目標(biāo)

煤氣、蒸汽及電力協(xié)同優(yōu)化調(diào)度模型應(yīng)綜合考慮企業(yè)能源利用效率、能源成本、能源系

統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行等目標(biāo)建立多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，宜包含以下目標(biāo)：

a）減少煤氣和蒸汽的放散及損耗；

b）避免發(fā)電機(jī)組負(fù)荷頻繁調(diào)整；

c）避免煤氣柜位長時(shí)間偏離中間柜位區(qū)間；

d）避免蒸汽蓄熱器長時(shí)間偏離合理液位及壓力區(qū)間；

e）避免蓄電設(shè)施長時(shí)間偏離合理蓄電區(qū)間；

f)結(jié)合分時(shí)電價(jià)機(jī)制，降低外購電的成本；

g）結(jié)合煤氣鍋爐轉(zhuǎn)換效率的差異，調(diào)節(jié)負(fù)荷分配策略，提高富余煤氣利用效率；

h）結(jié)合汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)換效率的差異，調(diào)節(jié)供汽和抽汽策略，提高蒸汽利用效率。

8.2可調(diào)節(jié)變量

煤氣、蒸汽及電力協(xié)同優(yōu)化調(diào)度模型應(yīng)結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)及能源系統(tǒng)工藝配置情況和調(diào)度原

則，設(shè)定可調(diào)節(jié)變量，宜包括：

8.2.1煤氣系統(tǒng)可調(diào)節(jié)變量

a)煤氣鍋爐各類煤氣消耗量；

b)混合站各類煤氣流量；

c)可調(diào)節(jié)生產(chǎn)工序煤氣消耗量；

d)煤氣放散量。

8.2.2蒸汽系統(tǒng)可調(diào)節(jié)變量

a)發(fā)電機(jī)組抽汽外供流量；

b)減溫減壓閥蒸汽調(diào)節(jié)流量；

c)可調(diào)節(jié)生產(chǎn)工序蒸汽消耗量；

d)蒸汽放散量。

8.2.3電力系統(tǒng)可調(diào)節(jié)變量

a)可調(diào)節(jié)生產(chǎn)工序電力消耗量。

8.3調(diào)度模型約束條件

煤氣、蒸汽及電力系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化調(diào)度模型應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)及能源系統(tǒng)工藝生產(chǎn)要求及相關(guān)

設(shè)備的工藝限值，設(shè)定約束條件，宜包括：

8.3.1煤氣系統(tǒng)約束條件

a）煤氣供需平衡約束：

煤氣發(fā)生量=煤氣消耗量+煤氣柜容變化量+煤氣放散量+煤氣管網(wǎng)漏損量；

b）煤氣鍋爐負(fù)荷上下限約束

c）煤氣鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)速率約束；

d）可調(diào)節(jié)生產(chǎn)用戶煤氣消耗量上下限約束；

e）可調(diào)節(jié)生產(chǎn)用戶煤氣消耗量調(diào)節(jié)速率約束；

f）混合煤氣熱值要求約束；

g）煤氣柜容上下限約束；

h）煤氣柜活塞速度約束。

8.3.2蒸汽系統(tǒng)約束條件

a）蒸汽供需平衡約束：

蒸汽回收量=蒸汽消耗量+蒸汽蓄熱器變化量+蒸汽放散量+蒸汽輸送損失量；

b）蒸汽輪機(jī)負(fù)荷上下限約束；

c）蒸汽輪機(jī)調(diào)節(jié)速率約束；

d）可調(diào)節(jié)生產(chǎn)用戶蒸汽消耗量上下限約束；

e）可調(diào)節(jié)生產(chǎn)用戶蒸汽消耗量調(diào)節(jié)速率約束；

f）蒸汽蓄熱器壓力上下限約束；

g）蒸汽蓄熱器液位上下限約束；

h）蒸汽蓄熱器進(jìn)出流量上下限約束。

8.3.3電力系統(tǒng)約束條件

a）電力供需平衡約束：

自發(fā)電量+外購（+）/返送（-）電量=用電量+電力損耗；

b）電力需量最大功率約束；

8.4能源轉(zhuǎn)換效率關(guān)系

煤氣、蒸汽及電力系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化調(diào)度應(yīng)建立能源介質(zhì)之間轉(zhuǎn)換效率關(guān)系式，宜包括：

a）煤氣通過鍋爐轉(zhuǎn)化為蒸汽的效率關(guān)系式：

??

??=??×??

式中，為鍋爐n的蒸汽產(chǎn)量，為煤氣鍋爐?n的煤氣熱能轉(zhuǎn)換效率，為輸入鍋爐的熱負(fù)荷。

??=?(??)

b）?蒸汽通過汽輪機(jī)轉(zhuǎn)化為?電力的效率關(guān)系式：

??????

??

??=??×??

式中，為汽輪機(jī)t的發(fā)電量，為汽輪機(jī)t?的蒸汽熱能轉(zhuǎn)換效率，為輸入汽輪機(jī)的熱負(fù)荷。

??=?(??)

??

8.5應(yīng)急??預(yù)案????

煤氣、蒸汽及電力系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化調(diào)度應(yīng)考慮鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)特殊工況，建立應(yīng)急預(yù)案，

宜包括：

a）高爐休風(fēng)/減風(fēng)應(yīng)急預(yù)案；

b）煤氣發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷應(yīng)急預(yù)案；

c）煤氣柜離線檢修應(yīng)急預(yù)案；

d）轉(zhuǎn)爐檢修應(yīng)急預(yù)案；

e）軋鋼檢修應(yīng)急預(yù)案；

f）其他大用戶關(guān)停應(yīng)急預(yù)案。

8.6調(diào)度建議及調(diào)度效果

8.6.1煤氣、蒸汽及電力系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化調(diào)度模型應(yīng)輸出調(diào)度周期內(nèi)涵蓋煤氣、蒸汽及電力

系統(tǒng)以及主生產(chǎn)工序整體協(xié)同調(diào)控的建議，具體包括：

a）各煤氣鍋爐的負(fù)荷的調(diào)控建議；

b）各發(fā)電機(jī)組的蒸汽供汽調(diào)控建議；

c）煤氣、蒸汽、電力各類儲(chǔ)配設(shè)施的調(diào)控建議，如煤氣混合站各煤氣流量調(diào)控建議、

減溫降壓閥蒸汽流量調(diào)控建議等；

d）煤氣、蒸汽的放散量調(diào)控建議；

e）各主生產(chǎn)工序煤氣、蒸汽、電力的消耗量調(diào)控建議。

8.6.2煤氣、蒸汽及電力系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化調(diào)度模型應(yīng)輸出在調(diào)度周期內(nèi)煤氣、蒸汽及電力系

統(tǒng)按照調(diào)度建議后的調(diào)控效果，宜包括：

a）各煤氣發(fā)電及余熱發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量及發(fā)電效益變化趨勢(shì)；

b）企業(yè)外購電量及外購電成本變化趨勢(shì)；

c）煤氣、蒸汽、電力各類儲(chǔ)配設(shè)施，如煤氣柜、蒸汽蓄熱器等的儲(chǔ)能量變化趨勢(shì)。

編寫說明：此部分對(duì)煤氣、蒸汽及電力協(xié)同優(yōu)化調(diào)度的技術(shù)要求進(jìn)行了描述，根據(jù)草案

評(píng)審意見，主要以下幾個(gè)進(jìn)行了補(bǔ)充和完善：

1）整體從技術(shù)的功能實(shí)現(xiàn)角度進(jìn)行描述，分別對(duì)優(yōu)化調(diào)度的目標(biāo)、可調(diào)變量、約束條件、

能源轉(zhuǎn)換關(guān)系、應(yīng)急預(yù)案及調(diào)度建議、效果等方面進(jìn)行技術(shù)規(guī)定；

2）補(bǔ)充了對(duì)煤氣、蒸汽及電力能源之間的能源轉(zhuǎn)換關(guān)系的技術(shù)要求描述，體現(xiàn)了技術(shù)對(duì)煤

氣、蒸汽及電力能源系統(tǒng)的相互耦合和協(xié)同優(yōu)化的綜合考慮；

3）補(bǔ)充了調(diào)度過程中特殊工況的應(yīng)急預(yù)案的技術(shù)要求，體現(xiàn)調(diào)度技術(shù)對(duì)特殊運(yùn)行工況的適

應(yīng)性。

9技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)

多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)應(yīng)從能源系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高能源效率、降低能源成本等方

面形成技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況，宜采用以下指標(biāo)進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)，將技術(shù)應(yīng)用前的

一段典型穩(wěn)定生產(chǎn)期作為基準(zhǔn)期，技術(shù)應(yīng)用后的一段典型穩(wěn)定生產(chǎn)期作為評(píng)價(jià)期，通過對(duì)比

評(píng)價(jià)期和基準(zhǔn)期的指標(biāo)情況進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)：

a）煤氣放散率：煤氣放散量與煤氣發(fā)生量的比值。評(píng)價(jià)期的該指標(biāo)較基準(zhǔn)期越低，代

表技術(shù)應(yīng)用效果越好；

b）蒸汽放損率：蒸汽的輸送損失與蒸汽輸送總量的比值。評(píng)價(jià)期該指標(biāo)較基準(zhǔn)期越低，

代表技術(shù)應(yīng)用效果越好；

c）發(fā)電機(jī)組熱效率：發(fā)電機(jī)組輸出的電、熱能與鍋爐燃料輸入總熱能的比值。評(píng)價(jià)期

該指標(biāo)較基準(zhǔn)期越高，代表技術(shù)應(yīng)用效果越好；

d）外購電成本：企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)規(guī)則計(jì)算的外購電力總成本。評(píng)價(jià)期該指標(biāo)較基準(zhǔn)期越

低，代表技術(shù)應(yīng)用效果越好；

e）綠電棄電率：綠電設(shè)施的棄電量與總發(fā)電量的比值。評(píng)價(jià)期該指標(biāo)較基準(zhǔn)期越低，

代表技術(shù)應(yīng)用效果越好；

f）噸產(chǎn)品綜合能耗：企業(yè)生產(chǎn)綜合能耗與產(chǎn)品總量的比值。評(píng)價(jià)期該指標(biāo)較基準(zhǔn)期越

低，代表技術(shù)應(yīng)用效果越好。

編寫說明：按草案評(píng)審會(huì)的意見，將技術(shù)指標(biāo)要求修改為技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)，著重對(duì)技術(shù)的

經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，修改中補(bǔ)充描述了技術(shù)應(yīng)用的評(píng)價(jià)方法及宜采用的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

四、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況

本標(biāo)準(zhǔn)不涉及專利問題。

五、預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益、對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用等情況

1行業(yè)背景及其他相關(guān)企業(yè)簡(jiǎn)介

鋼鐵是能源密集型行業(yè)，鋼鐵行業(yè)能耗占工業(yè)總量的15%；近年來鋼鐵行業(yè)節(jié)能工作進(jìn)

展顯著，但通過生產(chǎn)設(shè)備和流程的改造優(yōu)化、余熱余能利用等單體技術(shù)節(jié)能的空間越來越?。?/p>

通過全廠多能源介質(zhì)的協(xié)同優(yōu)化配置，達(dá)到系統(tǒng)性節(jié)能成為當(dāng)前鋼鐵行業(yè)節(jié)能挖潛的重點(diǎn)，

是鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的重要手段。

多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度需要解決在滿足生產(chǎn)需要的前提下，如何保障生產(chǎn)過程的多能

源介質(zhì)供需平衡，能源資源合理配置的問題，即如何基于生產(chǎn)過程和能源系統(tǒng)的相關(guān)運(yùn)行信

息，建立生產(chǎn)與能源以及多能源介質(zhì)間的協(xié)調(diào)機(jī)制、方法與計(jì)算模型，進(jìn)行能源系統(tǒng)的多能

源介質(zhì)的計(jì)劃匹配與動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)，達(dá)成能源供需平衡和能源高效利用的目標(biāo)。

國內(nèi)已有永鋒、韶鋼、鞍鋼、首鋼京唐等多家鋼鐵企業(yè)，針對(duì)能源與生產(chǎn)管理系統(tǒng)的融

合、多能源介質(zhì)協(xié)同調(diào)度等技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜工況下的煤氣、蒸汽、電力等

多能源介質(zhì)的在線動(dòng)態(tài)協(xié)同優(yōu)化，極大提高了能源利用效率，實(shí)現(xiàn)噸鋼3~5kgce的節(jié)能效益，

可節(jié)省噸鋼生產(chǎn)成本10~20元。因此，希望通過總結(jié)行業(yè)在多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化方面的技術(shù)

積累及工程經(jīng)驗(yàn)，形成相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象相關(guān)情況

本標(biāo)準(zhǔn)涉及的鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)在在永鋒臨港有限公司實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，

基于標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)構(gòu)建了煤氣、蒸汽及電力的多能源介質(zhì)智能優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)。

圖1山東鋼鐵集團(tuán)永鋒臨港有限公司智能工廠一期項(xiàng)目的應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)

圖2多能源介質(zhì)智能優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用畫面

該系統(tǒng)于2021年6月上線投用經(jīng)過幾個(gè)月的穩(wěn)定運(yùn)行，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了煤氣、蒸汽、電

以及氧氣等系統(tǒng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了高爐煤氣、氧氣近零放散，轉(zhuǎn)爐煤氣零拒收，電力

需量降低達(dá)30%，噸鋼動(dòng)力介質(zhì)平均成本降低超30元，年創(chuàng)效達(dá)8653萬元，年降低CO2排放

超15萬噸。

圖3技術(shù)應(yīng)用前后煤氣系統(tǒng)的優(yōu)化效果

圖4技術(shù)應(yīng)用前后電力需量費(fèi)用的優(yōu)化效果

六、與國際、國外對(duì)比情況

本標(biāo)準(zhǔn)沒有采用國際標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)制定/修訂過程中未查到同類國際、國外標(biāo)準(zhǔn)。

國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)方面，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《GB/T51050-2015鋼鐵企業(yè)能源計(jì)

量與監(jiān)測(cè)工程技術(shù)規(guī)范》，主要規(guī)范了鋼鐵企業(yè)能源計(jì)量和監(jiān)測(cè)設(shè)施、設(shè)備的設(shè)

計(jì)、安裝的基本原則和相關(guān)要求。工業(yè)和信息化部發(fā)布《YB/T4360-2014鋼鐵企

業(yè)能源管理中心技術(shù)規(guī)范》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)鋼鐵企業(yè)能源管理中心的設(shè)計(jì)、建設(shè)和

使用的基本要求、管理體制、應(yīng)用功能、建設(shè)內(nèi)容等進(jìn)行了規(guī)范，并未對(duì)多能源

介質(zhì)的協(xié)同調(diào)度進(jìn)行具體規(guī)定。

因此，本標(biāo)準(zhǔn)與上述標(biāo)準(zhǔn)不存在沖突，與相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，

屬于對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的配套和補(bǔ)充，并對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)定義進(jìn)行了引用。

本標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)路線依托于企業(yè)自選研發(fā)項(xiàng)目“基于全流程數(shù)字化的鋼鐵企業(yè)能

源一體化智能管控系統(tǒng)”。該項(xiàng)目獲授權(quán)專利16項(xiàng)，其中發(fā)明專利7項(xiàng)；發(fā)表學(xué)

術(shù)論文10篇，其中5篇被SCI收錄；發(fā)布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)；項(xiàng)目技術(shù)成果或省部

級(jí)科技獎(jiǎng)1項(xiàng)，入選工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范名單、工信部2023年度智能制

造系統(tǒng)解決方案揭榜掛帥項(xiàng)目名單以及鋼鐵行業(yè)智能制造解決方案數(shù)字化轉(zhuǎn)型

典型場(chǎng)景應(yīng)用案例，并在中冶集團(tuán)組織的科技成果鑒定中由專家組一致認(rèn)為達(dá)到

國際先進(jìn)水平。

因此，可認(rèn)為本標(biāo)準(zhǔn)水平達(dá)到國際先進(jìn)水平。

七、在標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置，與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及標(biāo)準(zhǔn)，特別是強(qiáng)

制性標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。

八、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無。

九、標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說明

建議本標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)為推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

十、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

一般情況下，建議本標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)發(fā)布6個(gè)月后實(shí)施。

十一、廢止或代替現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議

無。

十二、其他應(yīng)予說明的事項(xiàng)

無。

《鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)規(guī)范》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制工作組

2024年2月1日

ICS77-010

CCSH04

YB

中華人民共和國黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

YB/TXXXXX—XXXX

鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度

技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforcollaborativeoptimizationandschedulingofmultiple

energymediuminsteelenterprises

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布

YB/T×××××-××××

鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件給出了鋼鐵企業(yè)多能源介質(zhì)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度