一种基于盐湖提锂生产状态在线重构的生产-供能资源分配方法与流程

本发明涉及工业生产管理中的资源规划及分配，具体涉及一种基于盐湖提锂生产状态在线重构的生产-供能资源分配方法。

背景技术：

1、高海拔盐湖矿区通常距离主干电网较远，电网基础设施建设和运行维护条件受地理环境限制。采用由光伏发电、电化学储能和柴油发电机组群构成的离网型能源系统，可利用当地太阳能资源为盐湖提锂生产过程提供独立电力供应。然而，离网型光柴储能源系统无法依靠主电网平衡功率偏差。光伏发电受太阳辐射和天气变化影响，具有明显的波动性和预测不确定性；电化学储能能够快速响应源荷功率偏差，但其持续供能能力受到储能容量和荷电状态约束；柴油发电机组群能够提供稳定可控功率，但运行会产生燃料消耗、设备运维成本及碳排放。

2、现有日前-日内多时间尺度优化配置方法已经能够利用日前预测制定基准计划，并根据日内更新的短时预测对储能和柴油发电机出力进行滚动修正。然而，在面向工业负荷的应用中，生产负荷通常作为外部给定的负荷预测序列参与能源系统优化，或者按照预设固定比例划分为刚性负荷和可调负荷。上述方法没有充分利用工业生产过程自身的运行状态，因此难以反映生产设备状态、物料处理流量及上下游物料缓冲条件变化对实际用电需求和负荷可调能力的影响。

3、盐湖提锂生产过程具有连续运行和上下游物料耦合特征。以盐湖卤水为原料的生产系统可包括取卤与输卤、连续吸附、膜法除杂浓缩、双极膜电渗析以及沉锂机械蒸汽再压缩（mechanical vapor recompression，mvr）等生产工序。各生产工序采用不同设备完成物料输送、分离、浓缩和处理，其用电功率与设备运行状态、物料处理流量及具体工艺参数密切相关。另外，对于配置有中间储液、缓存或其他中间物料缓冲设施的相邻工序，上游物料流出量与下游物料处理流量可以在一定时间内存在差异。当中间物料库存较高时，下游工序可适当增加物料处理流量；当中间物料缓冲空间较大时，下游工序可暂时降低物料处理流量，并由中间物料缓冲单元吸收部分上游来料。因此，中间物料状态会直接影响生产工序在当前及未来时段内能够提供的负荷调节能力。

4、现有资源分配方法通常采用额定功率、预设负荷曲线或者固定调节范围描述盐湖提锂生产侧资源，难以反映生产设备状态、物料处理流量、工艺运行参数及中间物料库存变化对生产侧可用资源边界的共同影响。由此形成的日前资源分配计划可能与日内实际生产条件不一致，在光伏出力和生产状态发生变化后，也难以保持生产任务、生产资源和供能运行资源之间的协调关系。

技术实现思路

1、发明目的：针对现有技术的不足，本发明提供一种基于盐湖提锂生产状态在线重构的生产-供能资源分配方法，以解决现有方法难以根据实际生产状态确定生产侧资源边界，导致日前资源分配计划与日内生产条件不匹配以及生产资源与供能运行资源分配不协调的问题。

2、技术方案：一种基于盐湖提锂生产状态在线重构的生产-供能资源分配方法，包括以下步骤：

3、s1、获取生产任务、光伏日前出力预测和供能设备运行状态，将给定的光伏、储能和柴油机组容量作为固定资源边界；获取盐湖提锂各工序的生产状态和中间物料缓冲单元的状态，生产状态包括设备运行状态、物料处理流量和工艺运行参数，中间物料缓冲单元的状态包括库存、物料流入流量和物料流出流量；

4、s2、根据中间物料缓冲单元的库存、物料流入流量和下游设备处理边界，确定下游工序允许最大处理流量和允许最小处理流量，形成物料处理流量可行域；通过物料处理流量、设备运行状态和工艺运行参数与用电功率的工艺-电力耦合关系，将物料处理流量可行域转换为生产用电需求可行域；

5、s3、以物料处理流量可行域和生产用电需求可行域、工艺-电力耦合关系、生产任务、中间物料平衡、离网功率平衡和固定资源边界为约束，根据光伏日前出力预测和供能设备运行状态，以光伏出力场景下期望运行成本最小为目标，建立日前资源分配模型，生成日前资源分配计划；

6、s4、在日内滚动时刻，以实测库存为初值，结合物料流入流量和物料流出流量递推后续库存，根据实测生产状态重新计算物料处理流量可行域和生产用电需求可行域，结合光伏短时出力预测和供能设备运行状态，在日前资源分配计划的基础上修正各工序、储能和柴油机组的运行资源分配结果；

7、s5、执行滚动时域首时段的各工序、储能和柴油机组的运行资源分配结果，根据执行反馈更新生产状态、中间物料缓冲单元的状态和供能设备运行状态，并进入下一滚动时刻重新计算物料处理流量可行域和生产用电需求可行域。

8、本发明还提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述程序被处理器执行时实现上述的基于盐湖提锂生产状态在线重构的生产-供能资源分配方法。

9、本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于盐湖提锂生产状态在线重构的生产-供能资源分配方法。

10、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于盐湖提锂生产状态在线重构的生产-供能资源分配方法。

11、有益效果：

12、（1）本发明获取盐湖提锂生产状态，根据各工序的物料处理流量、中间物料缓冲单元的库存、物料流入流量确定下游工序允许最大处理流量和允许最小处理流量，形成随盐湖提锂生产状态变化的物料处理流量可行域，并通过工艺-电力耦合关系将物料处理流量可行域转换为生产用电需求可行域，使生产侧资源边界能够随盐湖提锂实际生产状态变化，避免采用固定负荷曲线或预设调节范围造成的资源边界与实际生产能力不一致，提高生产侧资源边界表征的准确性。

13、（2）本发明在光伏、储能和柴油机组给定容量形成的固定资源边界内，利用动态形成的物料处理流量可行域和生产用电需求可行域生成日前资源分配计划，并在日内根据实测生产状态、光伏短时预测和供能设备运行状态重新计算两类可行域，修正并执行首时段的运行资源分配结果，通过执行反馈持续更新后续资源边界，使日前计划能够随日内生产条件和能源供给条件变化进行调整，从而提高生产任务、生产资源与供能运行资源之间的协调性以及资源分配计划的可执行性。

1.一种基于盐湖提锂生产状态在线重构的生产-供能资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，根据中间物料缓冲单元的库存、物料流入流量和下游设备处理边界，确定下游工序允许最大处理流量和允许最小处理流量，形成物料处理流量可行域，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，中间物料缓冲单元的当前库存计算公式如下：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据可释放物料量、物料流入流量和下游设备处理上限确定下游工序允许最大处理流量，计算公式如下：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，通过物料处理流量、设备运行状态和工艺运行参数与用电功率的工艺-电力耦合关系，将物料处理流量可行域转换为生产用电需求可行域，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，建立日前资源分配模型，生成日前资源分配计划，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s4中，以实测库存为初值，结合物料流入流量和物料流出流量递推后续库存，根据实测生产状态重新计算物料处理流量可行域和生产用电需求可行域，结合光伏短时出力预测和供能设备运行状态，在日前资源分配计划的基础上修正各工序、储能和柴油机组的运行资源分配结果，包括：

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s5中，执行滚动时域首时段的各工序、储能和柴油机组的运行资源分配结果，根据执行反馈更新生产状态、中间物料缓冲单元的状态和供能设备运行状态，并进入下一滚动时刻重新计算物料处理流量可行域和生产用电需求可行域，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的基于盐湖提锂生产状态在线重构的生产-供能资源分配方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的基于盐湖提锂生产状态在线重构的生产-供能资源分配方法。