钢铁生产流程长,生产工艺复杂,生产过程中伴随着多种能源的使用和二次能源的产生。降低钢铁企业能源消耗的一个有效途径就是对能源供应与需求之间的平衡问题进行研究。本文从实际生产中提炼出钢铁企业能源供需协调优化问题,针对氧气系统供应与需求之间节奏差异导致的供需匹配难题,研究了氧气系统协调优化问题,通过建模求解来提高氧气的利用率、实现整个系统的经济运行。针对实际生产中钢铁轧线区多产线能源供应和需求之间的复杂关系、动态特征,研究轧线区能源协调优化问题,分别利用优化软件和近似动态规划算法对静态、动态协调优化问题进行求解,并设计开发钢铁企业能源供需协调优化系统。具体研究工作如下:1)针对氧气供需系统供应与需求之间的平衡问题,考虑氧气供应的连续性和氧气需求的间歇性之间的矛盾,对氧气供需系统协调优化问题进行研究,建立该问题的模型,考虑的约束包括制氧机组、氧压机、液氧罐的能力限制、管网运行波动约束和制氧机运行状态连续时间的约束,利用CPLEX软件求解该问题模型得到最优解,对结果进行评价和分析,实现了氧气系统内各机组的经济运行、氧气生产与需求之间平衡优化。2)针对轧线区实际生产中能源供应与需求之间的不平衡,提出能源供需协调优化问题。考虑轧线区各产线之间的加工顺序关系,当产线的生产计划变化时,对能源的需求量也发生变化,需要协调能源需求的变化。以综合能源成本最小化为目标,考虑能源供应能力、二次能源产生能力、能源外购要求、产线产量之间关系等约束,建立了该问题的静态模型,采用CPLEX求解器对不同规模问题进行求解,验证了模型的正确性和优化软件求解大规模问题时面临的困难。3)考虑钢铁轧线区实际生产过程中能源价格、能源供应和需求的动态特征,研究能源供需动态协调优化问题,设计近似动态规划求解算法。在动态性的能源协调分配问题进行分析的基础上,建立了 ADP（Approximate Dynamic Programming）求解框架下的模型,设计了问题的状态变量、决策变量、外部随机变量和状态转移函数。利用ADP求解策略中的短视策略进行求解,采用钢铁企业轧线区7条产线的实际数据对算法进行性能验证,并根据实验结果对算法收敛性之间关系进行了分析。4)针对钢铁企业生产的实际需求,设计开发钢铁企业能源供需协调优化1系统,系统主要对各产线生产所需能源供需进行协调优化,主要功能模块包括基础数据管理模块、能源配置模块、解决方案分析模块,为能源协调优化问题提供了有效的决策支持。