[发明专利]炼油厂多层次物料平衡数据校正方法

摘要

本发明公开了一种炼油厂多层次物料平衡数据校正方法。该方法首先采用进厂、出厂、库存计量数据进行进销存平衡的数据校正，然后利用第一步计算所得的结果作为约束对生产装置和油品移动层的数据进行校正，从而得到准确的符合全厂物料平衡的数据。本发明的优点：1)本发明有效避免了测量仪表的显著误差对数据协调结果造成的破坏性影响。2)本发明减小了全厂数据协调问题的规模，从而避免了由于大规模矩阵求逆所带来的数值计算上的病态问题。3)本发明原理简单，实施方便，便于实现与其他应用系统的数据集成。

主权项

1.一种炼油厂多层次物料平衡数据校正方法，其特征包括如下步骤：1)将每股进厂的原料物流编号为：r₁r₂r₃......r_u；将每股出厂的产品物流编号为：u₁u₂u₃......u_b；将除去进出厂物流外的中间物流编号为：x₁x₂x₃......x_d，这些中间物流包括每个生产装置的损耗量；将每个储罐的变化量编号为：t₀t₁t₂......t_c；2)建立全厂进销存层次的平衡方程：进料量-出料量＝储罐变化量+生产装置损耗量  (1)进而得到该方程的数学表达式：A₁X₁＝b₁            (2)其中，A₁是由元素1构成的行向量；X₁是由步骤1)中标记的储罐变化量和装置损耗量构成的列向量，未知；标量b₁由下式定义：$b_1=\underset{i=1}{\overset{a}{\mathrm{\Σ}}}{r}_i-\underset{i=1}{\overset{b}{\mathrm{\Σ}}}{u}_i---\left(3\right);$3)根据最小二乘原理进行进销存层次的数据校正，具体计算公式为：${\hat{X}}_1=Y_1-Q_1{A}_1^T{\left(A_1{Q}_1{A}_1^T\right)}^{-1}(A_1{Y}_1-b_1)---\left(4\right),$其中，是X₁的估计值向量，Y₁是由X₁中各个元素的测量值构成的向量，Q₁为向量Y₁的协方差矩阵；4)将每个储罐、每个生产装置视为一个节点，将步骤1)定义的每一条物流、每一个储罐变化量视为一条加权有向弧，每条弧的权值定义为真实的物流流量或者储罐的变化量；5)对于包含在向量X₁中的物流和储罐变化量所对应的弧，其权值采用步骤3)所得到的校正值；对于进出厂的原料和产品物流所对应的弧，其权值直接采用测量值，图中其余弧的权值设为未知；6)对步骤4)中定义的每个节点，根据步骤5)给出的各条有向弧的权值，列出平衡方程：∑流入节点的弧的权值＝∑流出节点的弧的权值(5)进而得到用矩阵形式表示的约束方程组：A₂X₂＝b₂          (6)其中，X₂向量由步骤5)定义的未知权值的中间物流组成；7)根据最小二乘原理进行生产装置和油品移动层的数据校正，具体计算公式为：${\hat{X}}_2=Y_2-Q_2{A}_2^T{\left(A_2{Q}_2{A}_2^T\right)}^{-1}(A_2{Y}_2-b_2)---\left(7\right)$其中，是X₂的估计值向量，Y₂是由X₂中各个元素的测量值构成的向量，Q₂为向量Y₂的协方差矩阵；8)最后将向量中的各条物流和储罐变化量的校正值按照步骤1)定义的顺序重新排列，即得到全厂物流和储罐变化量的校正值。