[发明专利]一种原油罐区调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼化企业、仓储物流企业的原油罐区调度领域，尤其是快速寻找最优调度作业路径的方法，具体是一种原油罐区调度方法。

背景技术

目前国内炼化及仓储物流企业的大中型原油罐区普遍存在储罐数量多、工艺管线复杂、罐区分布区域广等问题，罐区调度决策主要依赖于调度人员的主观经验，调度安排作业时很难兼顾到所有工艺设备情况，如管线占用、阀和泵的当前状态等等，往往造成作业效率低，加大罐区运行成本。

发明内容

本发明针对背景技术中存在的问题，提出了一种原油罐区调度方法，该方法包括以下步骤：

a)基于罐区工艺流程图，将各罐区设备和各管线汇集处分别作为有向图的节点，将各管线分别作为有向图的边，得到一个带权有向图G：

G＝(V,E) (1)

式(1)中V表示节点集，共n个节点并设定节点编号：V＝{1,2,…,n}；E表示邻接权重矩阵，设置节点之间的权重值，初始化邻接权重矩阵E：

E中用l_i,j表示从节点i至节点j的权重，且满足：

式(2)中l表示管线路经长度；

b)选择作业源点s和作业终点e；

c)考虑作业类型和罐区设备的当前状态，确定不能使用的罐区设备和必须经过的罐区设备：

建立不能使用的节点集更新邻接权重矩阵，将不能使用的节点u_t至邻居节点之间的权重设置为+∞；

建立必经节点集

d)以必经节点为约束条件，以路径最短为优化目标，得到最优作业路径，下发调度执行指令。

作为一种优选的实施方式，在本发明提出的原油罐区调度方法的步骤d)中，将含必经节点的路径寻优问题分解为多个无约束条件的路径寻优问题来解决，具体步骤如下：

a)除去作业源点s和作业终点e，将必经的m个节点做全排列，生成m！组序列；

b)在步骤a)中的m！组序列的首尾分别加入作业源点s和作业终点e，得到m！组必经节点序列；

c)对于每一组必经节点序列，依次求解序列中相邻必经节点间的局部最优路径，以此求出m！条从作业源点s出发且经过所有必经节点到达作业终点e的待选全局最优路径；

d)以最短路径为目标，筛选出全局最优路径。

作为一种优选的实施方式，求解相邻必经节点间的局部最优路径，具体算法步骤如下：

a)确定相邻必经节点r₁和r₂，引入一个节点集合S和一个数组dist，集合S为已求得的局部最优路径的目标节点的集合，其初始值只有一个初始节点S＝{r₁}；数组dist记录了从r₁到其它每个顶点的最短路径长度dist[i]＝E(r₁,i)，E表示邻接权重矩阵；

b)选择节点p，使得：

dist[p]＝min{dist[w]|w∈(V-S)} (3)

将节点p加入集合S，

S＝S+{p} (4)

c)对于每一个节点w∈(V-S)，修改从起始节点r₁到w的最短路径长度，

dist[w]＝min{dist[w],dist[w]+G(p,w)} (5)

d)重复步骤b)、c)，直至目标节点r₂∈S为止；

最终，S＝{r₁,a,b,…c,d,r₂}，表示从起始节点r₁到目标节点r₂的局部最优路径为：

因此，从必经节点r₁到必经节点r₂的局部最优路径长度为：

式(6)中l_a,b、…、l_c,d、表示相邻节点之间的权重值。

本发明中，所述罐区设备包括储罐、开关阀、离心泵、泊位、流量计。

作为第一种管线路径长度l的获取方式，所述管线路径长度l通过实际测量获得。

作为第二种管线路径长度l的获取方式，所述管线路径长度l通过查阅工程图纸获得。

作为第三种管线路径长度l的获取方式，所述管线路径长度l结合经验获得。

本发明的有益效果：