我国石油对外依存度近年来持续高于70%,页岩油作为重要的石油接替资源,其开采对保障国家能源安全意义非凡。本研究聚焦大庆古龙页岩油绿色开采与多资源协同优化需求,开展了一系列深入研究。 研究利用Simulink工具箱搭建多能源系统模型,涵盖新能源发电(风电、光伏、热能)、天然气发电、储能系统、外部电网以及负载模块,深度剖析多种能源在页岩油开采中的协同机制。设计优化控制策略集成预测算法和优化模型,依据历史数据与实时信息预测发电量和用电需求,提前规划调度计划,有效平衡新能源发电的不稳定性,提升能源利用效率,降低运行成本与环境影响,有力推动绿色开采目标的实现。 在页岩油绿色开采技术方面,采用多种先进技术。利用太阳能、风能、地热能等可再生能源为页岩油开采供电,减少对传统化石能源的依赖。同时,针对新能源发电预测和电力负荷预测问题,运用多元线性回归、LSTM及XGBoost算法分别建立五个预测模型,大幅提升能源供需预测的准确性。研究验证,这些模型拟合度高、预测精度高,为能源优化管理提供了科学依据和有力支持。 聚焦页岩油开采能源管理系统,探究不同季节工况下优化控制策略(MILP和MPC算法)的性能差异。通过Simulink多能源协同模型,模拟场景,从电网电耗、能源成本、系统稳定性及环境影响维度评估策略效果。MILP算法进行全时段全局优化,MPC算法滚动优化,为页岩油开采季节性能源管理策略选择提供方法参考,明确优化算法在复杂工况下的应用价值。 本研究验证了优化控制策略在页岩油绿色开采与多资源协同优化中的显著优势。未来,应拓展能源管理系统评估指标体系,综合考量更多因素;结合或改进现有算法,克服其局限性;增加复杂工况模拟,使研究成果更贴合实际,为实际能源管理提供更坚实的支撑。