短流程钢铁企业的生产流程蕴含着丰富的需求响应潜力,引导其主动参与电网调度可为缓解电力供需平衡压力、促进可再生能源消纳提供一定助力。考虑到钢铁生产短流程的生产工序限制与其需求响应潜力之间存在相互依存、相互制约的复杂关系,本文在对生产工艺约束进行详细建模的基础上评估挖掘了生产流程的需求响应潜力及其关键影响因素,并从兼顾电力供需双方利益诉求的角度提出了短流程钢企利用其需求响应潜力以互动方式参与电网调度的可行策略,主要工作内容如下:1)分析钢铁生产短流程存在的生产资源与时序限制,建立可用于优化企业用电行为的钢铁生产调度模型。首先对钢铁生产短流程包含的工序种类及其工艺特点进行简要介绍,分析生产、运输工序与物料、设备、电力等生产资源之间的交互关系;然后利用资源任务网方法将表示生产资源的资源与表示各种工序的任务之间的交互过程转化为直观图形表示与抽象数学模型,并且指出该方法的现有数学模型难以实现前后相连工序的无缝衔接;最后针对工序衔接关系处理方式的不足提出改进方案,在将满足衔接关系的若干任务合并为复合任务后对描述资源与任务交互过程的资源平衡约束与其他生产约束进行修正,以实现在保证前后相连工序不间断运行的前提下表达短流程钢企的用电需求,为其用电行为优化乃至后续对生产流程需求响应潜力的挖掘利用奠定模型基础。2)从多角度构建钢铁生产短流程需求响应潜力的评估指标体系,并据此挖掘需求响应潜力的关键影响因素。首先利用建立的资源任务网模型,从响应功率与响应时长两种响应效果的角度分析产品产量、并行设备数量、设备运行功率、炉次允许冷却时间等生产参数变化对需求响应潜力产生的影响;其次为对这些影响强弱进行定量比较,在计及企业自身响应意愿的基础上,构建以企业响应效果、企业响应效用与企业经济水平为评估准则的需求响应潜力评估指标体系,并提出包含主客观组合赋权法与综合评估方法的评估模型以将各指标值整合成为总体评估值;最后基于“先生产调度,后潜力评估”的评估流程得到不同生产参数对应的需求响应潜力评估结果,通过比较各生产参数变化对评估结果的影响程度大小挖掘需求响应潜力的关键影响因素。3)在考虑短流程钢企响应电网日前调度的基础上,提出兼顾电力供需双方利益诉求的企业与电网互动调度策略。首先根据现行调度模式与相关文献研究对用户在电网日前调度中扮演的角色进行分类比较,针对各种角色对应用户的特点给出电网采取的相应调度策略;其次为兼顾电力供需双方的不同利益诉求,基于双层规划理论提出调度机构与企业通过交互实时电价与用电需求完成调度任务的互动调度策略,并在用户侧考虑企业为提升需求响应潜力对生产参数采取的调整措施;最后对互动调度策略进行建模表示,采用具有分层迭代思想的新异构分解算法求解模型,以使模型求解过程贴合实际互动过程。总而言之,本文以短流程钢企为分析对象自下而上地开展了生产流程建模、响应潜力评估、调度策略研究三方面工作,对于探究短流程钢企由被动负荷向主动负荷转变的可行路径具有积极意义。