[发明专利]输气管道调度方案综合评价方法

权利要求书

1.一种输气管道调度方案综合评价方法，包括根据运行方案中管道压力的大小对压力波动情况进行评价打分，采用改进的层次分析法来确定输气管道调度方案综合评价指标体系的权重，最后利用多层次灰色关联法对输气管道的调度方案进行综合评价，对多个调度方案的优劣做出评判；

所述调度方案综合评价指标体系的建立具有以下结构：

(1)目标层：以天然气管道最优调度方案作为目标层的指标；

(2)准则层：由反映目标层的指标构成；

(3)指标层：用来反映各准则层的具体内容，由各单元指标来体现；

所述输气管道调度方案评价指标体系由四个准则构成：

(1)管道流量

包括输入流量和输出流量两个指标；将实际输量、设计输量以及用户需求量进行比较，便可衡量管道的利用率；

(2)调峰能力

包括储气量和用气量波动幅度两个指标；储气量包括最大储气量、最小储气量、需求调峰量三个二级指标，通过管道的压力、温度以及末段长度进行计算；而用气量波动幅度根据用户的用气不均匀系数和管道输量确定，包括日波动幅度和月波动幅度两个二级指标；

(3)运营收入

包括收入和支出两个指标；收入指标包括销售单价和销售量两个二级指标；支出包括天然气购买费用、管道运行维护费用、压缩机能耗三个二级指标；

(4)运营风险

运营风险主要包括压缩机故障、压力波动和水合物危害三个指标；压缩机故障包括喘振和阻塞两个二级指标；压力波动包括出站压力和进站压力两个二级指标；水合物危害包括压力和温度两个二级指标；

其特征是采用改进的AHP层次分析法具体确定输气管道调度方案综合评价指标体系的权重值，具体确定调度方案综合评价指标体系指标值--输气管道流量、输气管道运行收益、管道的调峰能力和运营风险评价指标，用多层次灰色关联法对输气管道的调度方案进行综合评价。

2.根据权利要求1所述的一种输气管道调度方案综合评价方法，其特征是所述改进的AHP层次分析法为：

1)改进的AHP改进算法的步骤如下：

(1)构造初始判断矩阵A，设A＝[a_ij]，其中a_ij＝1/a_ji

表1-1两两判断矩阵取值表

  赋值x_i/x_j  说明  1  表明指标x_i与x_j相比具有同样的重要性  3  表明指标x_i与x_j相比，指标x_i比指标x_j稍微重要  5  表明指标x_i与x_j相比，指标x_i比指标x_j明显重要  7  表明指标x_i与x_j相比，指标x_i比指标x_j强烈重要  9  表明指标x_i与x_j相比，指标x_i比指标x_j极端重要  2、4、6、8  对以上两相邻判断的中间情况  倒数  x_i/x_j＝a_ij，x_j/x_i＝1/a_ji

(2)求解对应A的反对称矩阵B

B＝lg A(b_ij＝lga_ij)                        (1-1)

(3)求解对应B的最优传递矩阵C，

cij=1nΣk=1n(bik-bik)---(1-2)]]>

它满足使最小；

(4)导出A的拟优一致矩阵V

vij*=10cij---(1-3)]]>

它满足使最小，最大限度的保证了初始判断矩阵A的信息；

(5)求解V的特征向量，得到在给定初始矩阵下各影响因素的权重值；对修改后符合一致性检验的判断矩阵V采用方根法求解权重，步骤如下：

计算矩阵V每一行的乘积

Mi=Πj=1nVij,(i=1,2,...,n)---(1-4)]]>

方根

W‾i=Min---(1-5)]]>

对向量作归一化处理

Wi=W‾iΣi=1nW‾i---(1-6)]]>

则W＝(W₁，W₂，…，W_n)为所求权向量；

2)应用I-AHP法计算调度方案综合评价指标体系的权重

(1)确定两两判断比较矩阵

采用表1-1中两两判断矩阵取值方法，准则层及各指标层的比较判断矩阵如下：

(2)求判断矩阵的反对称矩阵

以A为例，求解反对称矩阵B

(3)求解对应B的最优传递矩阵C

(4)导出A的拟优一致矩阵V

V1=1111]]>V2=120.51]]>

V3=13.30191.81710.302910.55030.55031.81711]]>V4=120.51]]>

V21=1111]]>V22=12.08012.88450.480711.38670.34670.72111]]>

V31=120.51]]>V32=1111]]>

V33=1111]]>V41=1210.510.5121]]>

V42=120.51]]>

(5)求权重

根据式(1-4)、(1-5)、(1-6)可得各级指标的权重，如表1-2所示：

表1-2评价指标权重列表