矿山综合能源系统运行优化平台

关注

联系合作

成果单位：华北电力大学

合作方式：技术转让技术许可技术入股合作开发

所处阶段：其他

关键词：矿山能源系统全景建模Matlab构件可视化模型智能优化

成果评价

总得分（满分100）

资本强度（满分0）

该成果得分：0

小果解读

核心问题

在“30·60”双碳目标推动下，矿山综合能源系统作为矿山能源生产、传输、转化、存储与消费的一体化系统，面临多重挑战。矿山综合能源生态系统具有利用矿井衍生能源、能源需求类型多样且刚性、能源流动与生态性紧密相关等特点，亟需通过运行优化确保系统的安全可靠性、经济性和环保性。然而，在实际操作中，存在多元负荷画像难以准确构建、优化模型复杂难以建立、以及优化方案生成效率低下等“卡脖子”问题，严重制约了矿山综合能源系统的高效运行和智能化管理。

解决方案

本成果针对矿山综合能源系统运行优化的核心难题，创新性地采用了全景建模技术和Matlab专用构件，成功实现了矿山综合能源系统的可视化。该平台构建了包括能源转化设备和各能源网络在内的可视化模型，为系统运行提供了直观、全面的展示。通过自主研发的智能优化算法，平台能够自动生成系统运行优化方案，并实时评价系统运行优化效能得分，确保优化方案的有效性和可行性。此外，该平台还涵盖了3种典型工况场景，能够快速响应矿山综合能源系统的不同运行需求，生成运行优化方案的耗时更是小于10秒，大大提高了优化效率。

竞争优势

本成果所研发的矿山综合能源系统运行优化平台，在多个方面展现出显著的竞争优势。首先，平台通过全景建模技术，实现了对矿山综合能源系统的全面、直观展示，为管理者提供了强有力的决策支持。其次，平台内置的智能优化算法能够自动生成优化方案，并实时评价优化效能，确保了优化方案的科学性和实用性。此外，平台涵盖多种典型工况场景，能够快速适应矿山综合能源系统的不同运行状况，大大提高了系统的灵活性和适应性。最后，平台在生成运行优化方案方面的高效性，使得优化过程更加快速、便捷，为矿山综合能源系统的高效运行和智能化管理提供了有力保障。这些优势使得本成果在电力、热力、燃气及水生产和供应业等领域具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力。

成果描述

成果公开日期

20250721

所属产业领域

电力、热力、燃气及水生产和供应业

转化现有基础

（1）构建了计及可再生能源和衍生能源的矿山综合能源系统运行优化模型，并对矿山综合能源系统中的能源设备和能源网络进行可视化建模。（2）考虑了矿山综合能源系统的3种典型工况场景，提出了自主智能优化引导的系统运行优化方案。（3）研发了一套矿山综合能源生态系统多场景全流程一体化集成仿真平台。

转化合作需求

寻找应用场景和示范项目目标合作投融资机构寻找孵化资源：资金、场地、实验条件、团队等资源对接

转化意向范围

仅限国内转让

转化预期效益

对煤矿企业来说，该成果能够通过仿真分析，提供最优的能源利用方案，最大化效益，降低能源成本，增强企业盈利能力。其次，通过模拟各种操作情景，该平台有助于优化矿山运营，提高工作效率，降低生产成本，减少能源浪费和环境污染，实现资源的有效配置，为企业的可持续发展创造经济基础。成果推广应用的需求方及效益分析 1、煤矿企业：需求：煤矿企业需要提高生产效率、降低能源成本、确保安全运营，同时关注环保问题。效益：通过仿真平台，企业能够制定最优化的能源管理策略，提高生产效率，降低能源成本，同时减少安全风险，提升环保形象，增强整体经济效益。通过智能优化方案，促进智慧矿山的建设。 2、能源管理部门：需求：能源管理部门需要有效的工具来监测和控制能源消耗，以达到节能减排的目标。效益：仿真平台能够提供详细的能源消耗数据和模拟方案，帮助能源管理部门更好地制定和执行能源管理策略，实现节能减排的目标。 3、信息技术服务商：需求：信息技术服务商可能寻求整合仿真平台为其客户提供定制化的能源解决方案。效益：提供基于仿真平台的定制服务，有助于信息技术服务商拓展业务，增加收入，并通过提供创新解决方案来保持竞争优势。

项目课题来源

北京市昌平区人民政府

摘要

我国“30·60”双碳目标下的能源革命，使得能源“清洁化、综合化、智能化、去中心化”成为大势所趋。矿山综合能源生态系统紧密契合能源“四化”趋势，是矿山涉及不同类型能源生产、传输、转化、存储与消费的一体化系统，具有利用矿井衍生能源、对不同类型能源有刚性需求、能源生产与消费体现生态性等特点，需要通过运行优化，满足安全可靠性、经济性和环保性等指标要求，但面临多元负荷画像难、优化模型建立难、优化方案生成难等“卡脖子”问题。本成果利用全景建模和Matlab专用构件，实现了矿山综合能源系统可视化，包括能源转化设备和各能源网络的可视化模型，并生成了自主智能优化引导的系统运行优化方案，同时评价系统运行优化效能得分，研发了一套矿山综合能源生态系统多场景全流程一体化集成仿真平台，其涵盖3种典型工况场景，生成运行优化方案的耗时小于10s。。应用场景：该平台可应用于矿山综合能源系统。