[发明专利]输气管道调度方案综合评价方法

说明书

技术领域

本发明是一种输气管道调度方案综合评价方法。涉及管道系统技术领域。

背景技术

近年来，围绕着多指标综合评价，其他领域的相关知识不断融入，使得多指标综合评价方法不断丰富，有关这方面的研究也不断深入。目前国内外提出的综合评价方法已有几十种之多，但总体上可归为两大类：即主观赋权评价法和客观赋权评价法。前者多是采取定性的方法，由专家根据经验进行主观判断而得到权数，如层次分析法、模糊综合评判法等；后者根据指标之间的关系或各项指标的变异系数来确定权数，如灰色关联度法、TOPSIS法、主成分分析法等。虽然可以用作综合评价的数学方法很多，但是每种方法考虑问题的侧重点不尽相同。

输气管道的调度方案非常复杂，有许多指标都反映了调度方案的优劣，要将所有的因素都罗列出来，并且确定它们之间的关系几乎是不可能的。目前，对各个输气管道调度方案的优劣，主要是依靠管道运行操作人员凭借自身的经验进行评价，还没有专门针对输气管道调度方案的综合评价方法。

现有技术效果：

依靠管道操作人员的自身经验进行调度方案的优劣评选，存在一些弊端。由于操作人员对管道运行的认识水平不同，经验水平不同，致使不同人员评选出来的调度方案的优劣不同。

“油气储运”第29卷第3期发表的“输气管道调度方案综合评价方法”中，根据运行方案中管道压力的大小评价压力波动情况，采用改进的层次分析法确定输气管道调度方案综合评价指标体系的权重，采用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作出评判。但没有公开管道利用率、储气量和用气量波动幅度的具体确定方法，没有公开计算评价指标体系权重的具体步骤，没有公开计算评价指标体系权重指标值的具体计算步骤，也没有公开输气管道调度方案综合评价方法的具体实现步骤，它是个不完整、不能实现的技术。

现有调度方案评价方法中，人的影响因素太大，评价结果不客观。

发明内容

本发明的目的是发明一种为输气管道生产运行提供指导的经济、合理、安全的输气管道调度方案综合评价方法。

本发明结合输气管道实际情况，以最优的运行方案为目标，构建了输气管道调度方案评价指标体系，该指标体系如图1所示。

本发明与已有技术一样，是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，并构造了评分公式，管道运行风险中，由于管道压力波动造成的风险值是该运行方案下最大压力与所有方案中最小压力的差值和所有方案中最大压力与最小压力差值的比值。

为了保证输气管道优化运行方案评价过程的科学客观性，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。

根据综合评价指标体系应该满足整体完备性、独立性、可测性与可比性、科学合理性、简练实用性的原则，确定综合评价指标体系应该具有以下结构：

(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；

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，可通过管道的压力、温度以及末段长度进行计算；而用气量波动幅度可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；

本发明的特征是：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。

1.输气管道调度方案综合评价指标权重的计算