[发明专利]用于变化条件下加工公用事业的全局定标的系统、程序产品及相关方法

说明书

技术领域

对相关申请的交叉引用

本非临时申请要求通过引用被各自整体合并于此的下列申请的优先权和利益：美国专利申请No.61/171030，2009年4月20日提交，标题为“System，Program Product，and Related Methods for GlobalTargeting of Process Utilities Under Varying Conditions”；美国专利申请No.61/172698，2009年4月24日提交，标题为“System Program Product，and Related Methods for Global Targeting of Process Utilities UnderVarying Conditions”；以及，美国专利申请No.61/207874，2008年6月6日提交，标题为“System，Program Product，and Related Methods forGlobal Targeting of Process Utilities Under Varying Conditions”。

本发明涉及能量定标(targeting)系统、程序产品及相关方法领域。

π背景技术

加工(process)和公用事业(utilities)设施的设计和运行的同时优化由于例如变化的供求而是一项极具挑战性的任务。常常需要对加工需要进行剪裁以符合预期联合生成(cogeneration)目标(target)，并且反之亦然。还常常需要在加工和公用事业设施的详细设计之前计算例如蒸汽和电力的潜在联合生成和分配。

用于组合蒸汽和电力(power)定标及模拟的现有技术方法以及最众所周知的商业软件(可论证地)包括“Total-Site-Analysis”图形定标方法，该方法用于AspenTech、UMIST、KBC和其它商业加工模拟包以及组合热电(heat and power)系统模拟包，例如KBC的SUPERTARGET和“Pro-steam”以及UMIST的“Start”。通过引用被各自整体合并于此的下列论文提供联合生成定标的各种尝试的示例：Linnhoff B.和Dhole V.的“Total Site Targets for Fuel，Cogeneration，Emissions andCooling”(1993)；Kokossis A.和Mavromatis S.的“ConceptualOptimization of Utility Networks for Operational Variations-I，Targetsand Level Optimization”(1997)；以及，Mohan T.和El-Halwagi M.的“AnAlgebraic Targeting Approach for Effective Utilization of Biomass inCombined Heat and Power Systems through Process Integration”(2006)。

但是，申请人理解，Total-Site-Analysis“图形方法”仅定义近似发电目标；不严格；并且没有为组合热电系统在加工变化的每个实质有效可能组合下提供完整的全局定标方法。具体来说，该方法没有提供全局目标，并且没有包括每个主要蒸汽供应和/或需求源。另外，它是迭代的，每当加工条件发生变化就要求通过新图形建立的人工枚举。它也不允许为因例如加工驱动器中蒸汽-电力生成和负荷分配的若干可能性而引起的不同加工需要进行定标。

最近引入的“代数方法”，虽然是对“图形方法”的改进(可论证地)，但是也缺乏严格性，缺乏处理变化加工条件的能力，并且只能针对单个目的(objective)。另外，代数方法还要求处理可变加工条件的迭代，以便计算单个目的目标。

上述组合热电模拟软件包模拟蒸汽和电力系统，但是对于不同蒸汽和电力系统目的不具有系统定标能力。在这类软件环境中，为了对不同蒸汽和电力系统目的定标，在模拟运行中需要多次迭代，以便单独计算目标。换言之，常规软件包不能同时处理多个目标。另外，常规软件只能每次一个地处理变化条件，并且要求人工枚举来计算不同等级的供求变化的每种可能实质有效组合。总之，常规方法和软件提供分析工具而不是定标工具。