[发明专利]一种多批次顺序运输液体管道开泵方案序贯决策方法

说明书

本发明公开了一种多批次顺序运输液体管道开泵方案序贯决策方法，涉及管道运输液体技术领域，解决现有管道运输开泵开阀方案存在精确性差和可靠性差的技术问题，方法包括：读取管道的基本参数和初始生产计划表，并根据基本参数和初始生产计划表预测管道的初始运行工况；根据实现情况对初始运行工况进行调整；引入模型预测控制，根据当前时刻的实际运行工况实时预测下一阶段管道的运行工况；根据管道的实际运行工况建立开泵开阀方案序贯决策模型；求解开泵开阀方案序贯决策模型，并输出相应时段的开泵开阀方案；判断是否已求解出整个计划对应的开泵开阀方案，并根据求解结果进行下一步的计算。

技术领域

本发明涉及管道运输液体技术领域，更具体地说，它涉及一种多批次顺序运输液体管道开泵方案序贯决策方法。

背景技术

对于多批次顺序运输液体管道开泵开阀方案优化问题，目前主要通过人工决策的方式进行，工作量大、效率低，而且往往难以考虑到节能的因素。对此，已有学者开展了相应的研究，目前的多批次顺序运输液体管道开泵开阀方案优化方法仅根据管道初始生产计划预测管道的运行工况，并据此计算出整个计划时段内的开泵开阀方案。而管道运行工况复杂，管道实际运行的情况与预测结果会存在偏差；同时，管道运行过程中，也可能会对管道的运行工况进行调整；此外，管道运行过程中压力损失存在连续时间变化关系，但传统模型所采取的离散时间建模无法考虑时间窗内部的工况变化，此时若仍根据原始生产计划决策出的开泵开阀方案运行，显然会带来安全性问题，降低决策出的开泵开阀方案的有效性和安全性。再则，传统模型当中由于减压阀暂无成熟的解析模型，故模型未考虑减压阀的作用，与实际工况存在偏差。为适应管道运行工况调整的情况，需要实时计算当前时段的开泵开阀方案并对时间窗内部工况进行连续决策，但如果每次都将剩下所有时段进行计算，求解效率会降低，难以实现实时计算。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种可以提高精确性和可靠性的多批次顺序运输液体管道开泵方案序贯决策方法。

本发明的技术方案是：一种多批次顺序运输液体管道开泵方案序贯决策方法，包括：

步骤S1.读取管道的基本参数和初始生产计划表，并根据所述基本参数和初始生产计划表预测所述管道的初始运行工况；

步骤S2.根据实现情况对所述初始运行工况进行调整；引入模型预测控制，根据当前时刻的实际运行工况实时预测下一阶段所述管道的运行工况；

步骤S3.根据所述管道的实际运行工况建立开泵开阀方案序贯决策模型；

步骤S4.求解所述开泵开阀方案序贯决策模型，并输出相应时段的开泵开阀方案；

步骤S5.判断是否已求解出整个计划对应的开泵开阀方案，并根据求解结果进行下一步的计算。

作为进一步地改进，所述基本参数包括管道沿线各站场的进站压力、出站压力、泵的数量、各泵的特征参数、各管段管径、各管段长度、液体的物理特性；

所述初始运行工况包括以下信息：

管道沿线的各个注入站在未来各个时段内注入的液体种类和对应的注入流量；

管道沿线的各个下载站在未来各个时段内下载的液体种类和对应的下载流量；

管道沿线各个管段在未来各个时段运输的液体种类和相应的输送流量；

管道进行各项操作的时刻，包括管道沿线各注入站注入的液体种类和相应流量的变化时刻，以及各下载站下载的液体种类和相应流量的变化时刻；

根据管道内液体混合界面的分布情况以及各个管段内液体在各个时段内的流量预测出各个液体混合界面到达各个站场的时刻，结合液体混合界面到达站场的时刻以及管道进行各项操作的时刻，将整个管道的运行时间划分为T个时间窗；