[发明专利]一种基于连续时间搜索的成品油管道优化配泵方法

说明书

本发明公开了一种基于连续时间搜索的成品油管道优化配泵方法，涉及成品油输送技术。针对现有技术中需要寻找一种使模型更容易求解的同时又更加精确的方法而提出本方案，特点在于建立配泵成本最低的优化模型，根据各站场开始输送或接收油品的时间划分时间窗口，并确定各时间窗口内各管段中的油品流量QS_t,i，初始化粒子群，设置迭代次数，产生初始的泵启停时刻计划，再循环迭代得到目标函数的最优解。优点在于，将泵的启停时间作为连续决策变量，使用粒子群算法进行搜索，并计算各站场进出站压力，最终能够在保证计算效率的情况下，精确搜索各泵的启停泵时间，计算精度高且结果易于调度人员理解并操作，该方法原理清晰、容易实现。

技术领域

本发明涉及成品油输送技术，尤其涉及一种基于连续时间搜索的成品油管道优化配泵方法。

背景技术

传统的成品油管道优化配泵方法使用离散时间的建模思路，将整个计算时间划分为多个等步长的时间间隔或者变步长的时间间隔。上述方法只能在具有确定性的时间点进行启停泵操作，且假设在划分好的时间间隔内泵的启停状态不变。在优化模型中，泵的启停状态需要使用0-1变量表示，个数等于划分的时间间隔数乘以泵的总台数。

若选取步长太大，即时间间隔数少，则决策精度低，泵的启停变化不能充分体现；若选取步长太小，即时间间隔数太多，对应泵的启停状态的0-1变量增加，造成求解困难。尤其是考虑了峰谷电价之后，将极大地增加模型的复杂度，更加难以求解。因此需要寻找一种方法，使得模型更加容易求解同时更加精确。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于连续时间搜索的成品油管道优化配泵方法，以解决上述现有技术存在的问题。

本发明所述基于连续时间搜索的成品油管道优化配泵方法，包括以下步骤：

S1、收集成品油管道及油品信息；

S2、建立配泵成本最低的优化模型；优化模型的目标函数为：minF＝f₁+f₂；

f₁是泵运行成本，表达式为

f₂是泵启停成本，表达式为

其中，FE_t,i为第t个时间窗内第i个站场当地的电量单价，SP_t,i,k为第t个时间窗内第i个站场中第k台泵启停状态的0/1变量，ρ_t,i为第t个时间窗内第i个站场的油品过泵密度，g为重力加速度，QP_t,i为第t个时间窗内第i个站场的过泵流量，TA_t为第t个时间窗所持续的时长，η_t,i,k为第t个时间窗内第i个站场中第k台泵的运行效率；C_t,i,k为第t个时间窗内第i个站场中第k台泵的启停成本，SA_t,i,k为第t个时间窗内第i个站场中第k台泵启停状态变化的0/1变量；

S3、根据各站场开始输送或接收油品的时间划分时间窗口，并确定各时间窗口内各管段中的油品流量QS_t,i，初始化粒子群，设置迭代次数，产生初始的泵启停时刻计划；

S4、对粒子进行规范化处理，并将所有泵启停时刻插入时间窗口；

S5、计算油头到达站场的时间T_b并插入时间窗口；

S6、根据各时间窗口内各管段中的油品流量QS_t,i计算各时间窗口内各站场中主输泵的过泵流量QP_t,i，并计算各主输泵的扬程以及效率，从而获得各站场提供的压力；

S7、计算各管段在各时间窗口内的压力损失；

S8、计算站场进出站压力值，同时计算并记录该次迭代目标函数值，并进行越限判断；