节能调度方法与实证研究

【摘要】：本文根据用能系统中用能设备的数量,将用能系统分为单一用能系统和复合用能系统,针对两种用能系统分析提出了节能调度的一般流程和方法体系,在此基础上分别对两类用能系统——电梯系统(单一用能系统)和制药企业(复合用能系统)——的节能调度进行了系统深入的实证研究。 针对典型的单一用能系统-电梯系统,研究电梯运行的基本机理和规则,针对具有完全信息的电梯系统,通过自底向上的方法建立电梯系统输入和输出关系,确定了在满足平均等待时间要求的情况下,电梯系统总的用能最低的节能调度目标。此外,建立了电梯节能调度遗传算法(EGA)和电梯系统节能调度仿真分析软件,通过仿真计算比较节能遗传算法(EGA)和就近原则(NC)的计算结果,发现节能遗传算法(EGA)的总用能约低于就近原则(NC)23.7%,但是节能遗传算法(EGA)所得到的平均等待时间要稍高于就近原则(NC)。 针对典型的复合用能系统-某制药企业,研究企业节能调度方法。建立了制药企业的用能流动图,通过自顶而下的方法,利用统计学方法建立制药企业的输入和输出关系,以总用能成本最低为目标,建立制药企业的生产和节能调度模型,并且设计出了制药企业节能调度遗传算法,开发出制药企业节能调度控制软件。通过对7组实例数据的计算分析,节能调度遗传算法的总用能成本较原调度方法平均降低约7.26%。,证明了节能调度算法的有效性和优越性。 本论文所提出的方法体系和两个具体案例研究,是应用工业工程技术,通过优化调度实现节能降耗的创新性研究,对各类用能系统的优化运营和节能减排水平提高,具有较大的理论和实践指导作用。 【关键词】：节能降耗 节能调度 电梯 制药企业 遗传算法
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：F206;F426.72;F224
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 引言11-12
• 1.2 论文章节安排12-14
• 1.3 本章小结14-15
• 第二章 节能调度的一般流程与方法体系15-33
• 2.1 用能系统分类和模型15-22
• 2.1.1 用能设备模型15-17
• 2.1.2 用能系统分类17-19
• 2.1.3 用能系统模型19-22
• 2.2 单一用能系统节能调度的一般流程与方法体系22-27
• 2.3 复合用能系统节能调度的流程与方法27-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第三章 电梯节能调度方法研究与仿真33-59
• 3.1 电梯运行的基本机理和规则34-36
• 3.1.1 电梯运行遵守的两条基本规则34
• 3.1.2 完全信息的电梯系统34-35
• 3.1.3 电梯控制系统结构35-36
• 3.2 电梯系统的输出36-37
• 3.3 电梯系统的输入37
• 3.4 建立电梯系统输入和输出的关系37-41
• 3.5 建立电梯系统的目标函数41-42
• 3.6 电梯节能调度模型的求解42-48
• 3.6.1 传统的就近原则42-43
• 3.6.2 电梯节能调度遗传算法43-48
• 3.7 电梯系统节能调度结果48-58
• 3.7.1 GA 和NC 在确定的平均等待时间约束下的能源消耗比较49-51
• 3.7.2 GA 和NC 在不同的平均等待时间上限和人员到达率下的比较51-58
• 3.8 本章小结58-59
• 第四章 某制药企业节能调度方法研究与软件系统开发59-89
• 4.1 某制药企业简介60-67
• 4.1.1 总体概述60-62
• 4.1.2 复合用能设备的能源转换模块62-66
• 4.1.3 复合用能设备的产品生产模块66
• 4.1.4 办公用能66-67
• 4.2 制药企业用能流动和中间产品流动图67-68
• 4.3 制药企业生产调度研究68-69
• 4.4 制药企业的输入和输出关系建模69-77
• 4.4.1 产品规格归类假设69-70
• 4.4.2 多重线性回归原理及模型评价70-71
• 4.4.3 建立各用能设备输入和输出的关系71-77
• 4.5 建立生产与节能调度模型77-79
• 4.5.1 变量和参数77-78
• 4.5.2 模型78-79
• 4.6 节能调度启发式算法79-82
• 4.7 生产与节能调度结果及其与原始结果比较82-85
• 4.7.1 GA 优化解与原始解以及基于规则的优化解的比较83-84
• 4.7.2 GA 优化过程84-85
• 4.8 制药企业系统节能调度控制软件平台85-88
• 4.8.1 系统的运行硬件环境要求85-86
• 4.8.2 编程语言及其版本86
• 4.8.3 概述86
• 4.8.4 应用范围和对象86
• 4.8.5 系统特色86-87
• 4.8.6 界面设计87
• 4.8.7 主要功能简介87-88
• 4.9 本章小结88-89
• 第五章 总结和展望89-91
• 5.1 总结89
• 5.2 展望89-91
• 参考文献91-95
• 致谢95-96
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文96

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