双目标规划解决高耗能企业关口平衡问题

本文主要探讨了高耗能企业中关口平衡问题的复杂性，并提出了一种创新的解决方案——双目标规划模型。该模型针对高能耗企业的特定需求，旨在研究关口平衡合格率、关口流量和机组出力波动之间的相互影响。高能耗企业如钢铁厂，由于其生产过程中的能源消耗大，关口平衡问题尤为重要，即确保输入与输出的能量流量在不同环节之间保持一致，以维持稳定运行。 模型的核心是通过线性规划方法构建，将两个关键目标纳入优化过程。第一个目标是整个调度周期内不满足关口平衡条件的关口流量惩罚值总和最小化，这有助于确保系统的稳定运行并减少不必要的能源浪费。第二个目标则是整个调度周期内机组调节量的惩罚值总和最小，目的是控制机组出力波动，提高效率和设备的可靠性。 为了实现这一双目标优化，作者采用了两种不同的求解策略：线性加权求和法和分层序列优化法。线性加权求和法通过对两个目标赋予不同的权重，平衡两个目标之间的矛盾，而分层序列优化法则是一种逐步细化决策过程的方法，确保每个步骤都尽可能接近最优解。 实验证据来自国内一家大型钢铁企业的数据，结果显示，应用双目标规划模型在不增加额外的关口流量惩罚值前提下，成功地降低了机组出力的波动性。这种改进对于降低企业运营成本、提升能源利用效率以及减少环境影响具有显著的意义。 本文的研究不仅提供了处理高能耗企业关口平衡问题的新视角，也为电力调度和工业生产管理提供了有效的数学工具，为行业节能减排和可持续发展做出了贡献。同时，这也体现了多目标优化技术在实际工业问题中的实用性和价值。