[发明专利]优化氢气管线系统的操作

权利要求书

1.一种优化氢气管线网络的操作的计算机实施的方法，包括以下步骤：

读取一组输入数据，所述输入数据描述氢气管线、被配置为将氢气引入所述氢气管线的多个氢气产生源、被配置为从所述管线去除氢气的多个氢气消耗装置、在优化进程中使用的多个优化参数以及一个或多个优化进程结束条件；

产生方案群，其中每个方案规定了所述氢气管线、所述多个氢气产生源以及所述多个氢气消耗装置的可行的操作状态；

评估所述方案群中的每个方案以为每个方案产生评估分数；

对所述方案群重复进行遗传优化过程以进化所述方案群直到满足所述结束条件中的一个；

从所述进化的方案群选择所述方案中的一个，其中所述选择的方案相对于在所述进化的方案群中的方案具有最高评估分数；以及

对所述选择的方案应用一个或多个试探规则，其中应用每个试探以进一步优化在所述选择的方案中规定的所述氢气管线的所述操作状态。

2.根据权利要求1的方法，其中所述遗传优化过程规定通过所述管线的氢气流量和通过所述管线的环路段的流量分配，以及其中一旦通过所述遗传优化过程分配了氢气流量，则使用直接压力优化技术来优化压力。

3.根据权利要求1或2的方法，其中所述氢气产生源包括一个或多个蒸汽甲烷重整单元、一个或多个废气处理单元、一个或多个穹顶存储设备、以及一个或多个第三方供应源。

4.根据权利要求1的方法，其中进行所述遗传优化过程包括：

修改由所述群中的至少一个方案规定的所述可行操作状态的至少一个方面；根据由所述修改的方案规定的所述操作状态模拟所述氢气管线网络的操作；评估所述修改的方案的性能；将所述修改的方案添加到所述群；以及从所述群中选择从所述方案群中去除的方案。

5.根据权利要求4的方法，其中修改由所述群中的至少一个方案规定的所述可行操作状态的至少一个方面包括：

选择方案修改技术；

从所述群选择所述至少一个方案以修改；以及

根据所述选择的方案修改技术修改所述至少一个方案。

6.根据权利要求5的方法，其中所述方案修改技术随机修改由所述方案规定的所述可行操作状态的至少一个方面。

7.根据权利要求5的方法，其中所述方案修改技术根据试探规则修改所述至少一个方案。

8.根据权利要求5的方法，其中所述方案修改技术交叉改良两个或多个方案以产生所述修改的方案。

9.根据权利要求1到4中任一项的方法，其中修改由所述群中的至少一个方案规定的所述可行操作状态的至少一个方面包括概率地选择所述一个或多个方案，其中具有高评估的方案比具有低评估的方案更可能被选择以被修改。

10.根据权利要求1到4中任一项的方法，其中选择从所述方案群中去除的方案包括概率地选择去除的方案，其中具有高评估的方案比具有高评估的方案更可能被选择以被去除。

11.根据权利要求1到4中任一项的方法，其中由所述输入数据规定的结束条件包括以下结束条件中的至少一个：产生的方案的最大数目、花费的最大时间量、代的最大数目以及产生超过规定评估的方案。

12.根据权利要求1到4中任一项的方法，其中产生方案群包括产生第一组方案和第二组方案，其中根据试探规则产生所述第一组方案以及其中使用随机过程产生所述第二组方案。

13.根据权利要求1到4中任一项的方法，其中使用从存储所述管线系统的当前操作状态的SCADA管线状态数据库获取的数据产生所述一组输入数据。