[发明专利]一种浓密脱水工序的协调调度优化方法

权利要求书

1.一种浓密脱水工序的协调调度优化方法，其特征在于，包括：

步骤1：获取建立模型所需的数据集；所述数据集包括初始底流浓度、浓密机内部存矿量变化、放矿时底流浓度软测量值以及每柜底流泵运行时间；

步骤2：根据所述数据集建立浓密脱水工序重要指标模型；所述重要指标模型包括：用于预测下一时刻放矿时的底流浓度值的底流浓度预测模型、用于预测当前时刻放矿的情况下各设备的运行时间的底流泵及压滤泵运行时间预测模型和用于计算生产过程中各设备的电力损耗成本的各设备能耗经济指标模型；

步骤3：基于混合整数规划对浓密-压滤过程建立协调调度优化模型；其中，所述协调调度优化模型的目标函数为最小化生产过程中各设备的能耗经济指标；所述协调调度优化模型的约束条件包括：对各设备开启时间的约束、根据所述底流浓度预测模型得到的底流浓度值和所述底流泵及压滤泵运行时间预测模型得到的各设备的运行时间确定的对各设备运行时间的约束、对各设备关闭时间的约束、阶梯电价的线性化及约束、目标函数双线性问题处理的约束、设备安全的约束；

步骤4：在所述约束条件下对所述协调调度优化模型的目标函数进行求解，得到最佳设备运行方案，以便合理安排设备启停，降低设备能耗。

2.根据权利要求1所述的一种浓密脱水工序的协调调度优化方法，其特征在于，所述协调调度优化模型的目标函数为：

其中，I的值为3，表示该过程所需的设备总数，1为底流泵，2为压滤泵，3为搅拌槽；N为当天计划压滤柜数；J为阶梯电价分段数，P_j为第j时段的电价，Tp_j为第j时段阶梯电价的起始时刻，其中Tp_J+1为当天结束时刻；E_i为设备i单位耗电量；Ts_i,n为第n柜设备i的开启时刻；Tf_i,n为第n柜设备i的结束时刻；vs_i,n,j用来判断第n柜设备i是否在第j时段开启，vf_i,n,j用来判断第n柜设备i是否在第j时段关闭，ψ_i,n,j为vs_i,n,j与vf_i,n,j的乘积。

3.根据权利要求1所述的一种浓密脱水工序的协调调度优化方法，其特征在于，建立底流浓度预测模型，包括：

统计初始底流浓度C_UF,0、浓密机存矿量变化Δm_T及放矿时底流浓度软测量值C_UF，T的运行数据，基于偏最小二乘方法建立T分钟内存矿量变化、初始底流浓度与T分钟后底流浓度的预测模型：

C_UF,T＝e·C_UF,0+f·Δm_T+g；

Δm_T＝T·m_in-(i-1)M；

其中，e、f、g为模型参数，C_UF,0为初始底流浓度，M为每柜压滤矿量，m_in是单位入料量，i表示已压滤柜数。

4.根据权利要求1所述的一种浓密脱水工序的协调调度优化方法，其特征在于，建立底流泵运行时间模型，包括：

统计放矿时底流浓度软测量值C_UF，T及每柜底流泵运行时间D_UF的运行数据，在底流浓度取值范围内，底流泵运行时间是线性的，底流泵运行时间为：

D_UF＝a_UF·C_UF,T+b_UF；

其中，a_UF和b_UF为模型参数。

5.根据权利要求1所述的一种浓密脱水工序的协调调度优化方法，其特征在于，建立压滤泵运行时间模型，包括：

每柜放矿压滤过程中，底流泵泵入搅拌槽的矿浆与压滤泵泵出搅拌槽的矿浆体积相同，压滤泵运行时间为：

其中，D_PF为压滤泵运行时间，Q_UF为底流泵流量，Q_PF为压滤泵流量。