[发明专利]工业气体管道网络中满足生产设备能耗限制的控制系统

摘要

控制气体管道网络中的气体流量，其中每个管段内的气体流动与方向(正或负)相关联。处理器计算气体生产设备的最小和最大生产率(界限)用以满足一段时间内的能耗限制。生产率界限用于计算每个管段的最小和最大标记流速(边界)。非线性压降关系被线性化以便为每个管段创建线性压降模型。使用线性压降模型来计算网络流量解，该线性压降模型包括每个管段的流速用以满足需求约束和在该时间段期间多个网络节点中每个的压力用以满足压力约束。网络流量解与用于控制一个或多个控制元件的控制元件设定值相关联。

主权项

1.一种用于控制工业气体管道网络中的气体流量以满足工业气体生产设备中的能耗限制的系统，包括：气体管道网络包括至少一个气体生产设备、至少一个客户的气体接收设施、多个管段、多个网络节点以及多个控制元件，其中所述多个管段的每个中的气体流动与方向相关联，所述方向与正号或负号相关联；一个或多个控制器；和一个或多个处理器被配置为：计算所述气体生产设备的最小气体生产率和最大气体生产率以满足在一段时间内对能量投入消耗的约束，所述最小气体生产率和所述最大气体生产率包括所述设备的气体生产率界限；根据所述气体生产设备的所述最小和最大生产率，计算每个管段的单个最小标记流速和单个最大标记流速，所述最小标记流速构成每个管段中的流量下限而所述最大标记流速构成每个管段中的流量上限；对所述流量界限内的所述多个管段中的每个的非线性压降关系进行线性化以便为所述多个管段中的每个创建线性压降模型；和使用所述线性压降模型来计算网络流量解，所述线性压降模型包括所述多个管段的每个的流速用以满足所述一段时间内所述多个网络节点中的每个的需求约束和压力约束，所述网络流量解与控制元件设定值相关联；至少一个控制器接收描述所述控制元件设定值的数据；并且使用描述所述控制元素设定值的所述数据来控制多个控制元件中的至少一些。