CN108090600A - 一种分支管网多油种顺序输送排产方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种分支管网多油种顺序输送排产方法及系统，方法包括：针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量‑最低能耗曲线；将管道a的转折流量‑最低能耗曲线和管道b的转折流量‑最低能耗曲线进行合并，获取合并后的转折流量‑最低能耗曲线；若除管道a和管道b以外待组合的N支管道中还剩余有管道，则依次将剩余管道的每个管道的转折流量‑最低能耗曲线与最新合并后的转折流量‑最低能耗曲线进行合并，直至所有的管道合并完，以得到最终的转折流量‑最低能耗曲线；根据最终的转折流量‑最低能耗曲线，获取待组合的N支管道中每支管道的最优流量方案。本发明能够辅助相关业务人员快速合理制定管网油品转输计划。

Description

一种分支管网多油种顺序输送排产方法及系统
技术领域
本发明涉及运输统筹管理技术领域，具体涉及一种分支管网多油种顺序输送排产方法及系统。
背景技术
世界石油资源生产地与消费地的严重不均衡促进了国际原油贸易与远洋运输的迅猛发展。众多大型油轮将世界各地生产的不同种类的原油运回卸港油库，而后由长输管道转输至各家炼厂。
由于大型原油卸港及长输管道建设费用昂贵，因而相近地域的多家炼厂往往共用码头油库储存，并经由同一管网转输原油。因此，便形成一个多级分支管网顺序输送多种性质不同原油的复杂生产任务。
为完成生产任务，保证生产安全，降低管输能耗，需要快速制定合理的管输方案，并交付各级场站执行。多级分支管网-多油种顺序输送方案优化过程较为复杂，涉及“既节能、又平稳”等矛盾性优化目标以及众多的决策变量、约束条件，同时还需要大量的精准水力计算作支撑。当前完全依赖人工进行管网运输计划编制，效率低，经济性差。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种分支管网多油种顺序输送排产方法及系统，能够解决当前完全依赖人工进行管网运输计划编制而带来的效率低、经济性差的问题。
第一方面，本发明提供了一种分支管网多油种顺序输送排产方法，包括：
针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线，N≥2，N为正整数；
针对N支管道中的任意两个管道a和b，根据管道a与管道b之间的预设约束关系，将管道a的转折流量-最低能耗曲线和管道b的转折流量-最低能耗曲线进行合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线；
若除所述管道a和所述管道b以外，所述待组合的N支管道中还剩余有管道，则依次将剩余管道的每个管道的转折流量-最低能耗曲线与最新合并后的转折流量-最低能耗曲线进行合并，直至所有的管道合并完，以得到最终的转折流量-最低能耗曲线；否则将首次合并后的转折流量-最低能耗曲线作为最终的转折流量-最低能耗曲线；
根据所述最终的转折流量-最低能耗曲线，获取待组合的N支管道中每支管道的最优流量方案。
进一步地，所述针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线，包括：
针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合，并记录每个最优泵组合的能耗；
根据每支管道的转折流量点以及与转折流量点对应的最优泵组合的能耗，获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线。
进一步地，所述获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合，包括：
对于每支管道分别执行下述步骤以获取对应管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合：
S2.1、设置探索流量初始时刻令探索流量等于对应管道允许的最小流量Qmin，后续其中Qi为转折流量，δQ为允许的流量误差；
S2.2、判断是否小于或等于对应管道允许的最大流量Qmax；若否，停止；若是，则利用0，1规划方法求解满足的最优泵组合；
S2.3、判断是否存在能够提供的泵组合；若否，则停止；若是，则记录该泵组合Gi，并转S2.4；
S2.4、计算在不节流的情况下Gi能够提供的最大流量并利用0，1规划方法求解满足的最优泵组合
S2.5、判断是否等于Gi，若是，则转S2.6；若否，则转S2.7；
S2.6、是转折流量Qi，记录Qi，转S2.1，开始下一转折流量的搜索；
S2.7、判断与之差是否小于δQ，若是，则转S2.6；若否，则转S2.8；
S2.8、令二次探索流量等于并用0，1规划方法求解该流量下的最优泵组合转S2.9；
S2.9、判断Gi是否等于若是，则并转S2.7；若否，则令转S2.7。
进一步地，所述根据管道a与管道b之间的预设约束关系，将管道a的转折流量-最低能耗曲线和管道b的转折流量-最低能耗曲线进行合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线，包括：
根据管道a与管道b之间的预设约束关系t＝Va/Qa+Vb/Qb，将管道b的转折流量Qb-最低能耗曲线Hb转化为管道a的转折流量Qa-最低能耗曲线Hb；
根据管道a的转折流量Qa-最低能耗曲线Ha和管道b的转折流量Qa-最低能耗曲线Hb对管道a和管道b进行能耗合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线；
其中，Va、Vb分别为在指定的时间t内，管道a和管道b需要完成的输送总量。
进一步地，所述根据所述最终的转折流量-最低能耗曲线，获取待组合的N支管道中每支管道的最优流量方案，包括：
根据所述最终的转折流量-最低能耗曲线，获取N支管道的最优工况点，以及在最优工况点下各支管道的最优泵组合以及最优流量方案。
第二方面，本发明还提供了一种分支管网多油种顺序输送排产系统，包括：
第一获取单元，用于针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线，N≥2，N为正整数；
第一合并单元，用于针对N支管道中的任意两个管道a和b，根据管道a与管道b之间的预设约束关系，将管道a的转折流量-最低能耗曲线和管道b的转折流量-最低能耗曲线进行合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线；
判断单元，用于判断除所述管道a和所述管道b以外所述待组合的N支管道中是否还剩余有管道；
第二合并单元，用于在所述判断单元确定除所述管道a和所述管道b以外所述待组合的N支管道中还剩余有管道时，依次将剩余管道的每个管道的转折流量-最低能耗曲线与最新合并后的转折流量-最低能耗曲线进行合并，直至所有的管道合并完，以得到最终的转折流量-最低能耗曲线；
所述第二合并单元，还用于在所述判断单元确定除所述管道a和所述管道b以外所述待组合的N支管道中未剩余有管道时，将所述第一合并单元合并后的转折流量-最低能耗曲线作为最终的转折流量-最低能耗曲线；
第二获取单元，用于根据所述第二合并单元确定的最终的转折流量-最低能耗曲线，获取待组合的N支管道中每支管道的最优流量方案。
进一步地，所述第一获取单元具体用于：
针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合，并记录每个最优泵组合的能耗；
根据每支管道的转折流量点以及与转折流量点对应的最优泵组合的能耗，获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线。
进一步地，所述第一获取单元在获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合时，具体用于：
对于每支管道分别执行下述步骤以获取对应管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合：
S2.1、设置探索流量初始时刻令探索流量等于对应管道允许的最小流量Qmin，后续其中Qi为转折流量，δQ为允许的流量误差；
S2.2、判断是否小于或等于对应管道允许的最大流量Qmax；若否，停止；若是，则利用0，1规划方法求解满足的最优泵组合；
S2.3、判断是否存在能够提供的泵组合；若否，则停止；若是，则记录该泵组合Gi，并转S2.4；
S2.4、计算在不节流的情况下Gi能够提供的最大流量并利用0，1规划方法求解满足的最优泵组合
S2.5、判断是否等于Gi，若是，则转S2.6；若否，则转S2.7；
S2.6、是转折流量Qi，记录Qi，转S2.1，开始下一转折流量的搜索；
S2.7、判断与之差是否小于δQ，若是，则转S2.6；若否，则转S2.8；
S2.8、令二次探索流量等于并用0，1规划方法求解该流量下的最优泵组合转S2.9；
S2.9、判断Gi是否等于若是，则并转S2.7；若否，则令转S2.7。
进一步地，所述第一合并单元，具体用于：
针对N支管道中的任意两个管道a和b，根据管道a与管道b之间的预设约束关系t＝Va/Qa+Vb/Qb，将管道b的转折流量Qb-最低能耗曲线Hb转化为管道a的转折流量Qa-最低能耗曲线Hb；
根据管道a的转折流量Qa-最低能耗曲线Ha和管道b的转折流量Qa-最低能耗曲线Hb对管道a和管道b进行能耗合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线；
其中，Va、Vb分别为在指定的时间t内，管道a和管道b需要完成的输送总量。
进一步地，所述第二获取单元，具体用于：
根据所述最终的转折流量-最低能耗曲线，获取N支管道的最优工况点，以及在最优工况点下各支管道的最优泵组合以及最优流量方案。
由上述技术方案可知，本发明提供的分支管网多油种顺序输送排产方法，针对待组合的N支管道，首先分别获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线，然后依次将这N支管道的转折流量-最低能耗曲线进行合并，得到基于这N支管道的最终转折流量-最低能耗曲线，最后根据得到的最终转折流量-最低能耗曲线，去获取待组合的N支管道中每支管道的最优流量方案。可见，本发明提供的分支管网多油种顺序输送排产方法，能够解决当前完全依赖人工进行管网运输计划编制而带来的效率低、经济性差的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的分支管网多油种顺序输送排产方法的一种流程图；
图2是本发明实施例二提供的步骤100的一种实现流程图；
图3是本发明实施例三提供的获取管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合的一种实现流程图；
图4是本发明实施例四提供的步骤200的一种实现流程图；
图5是本发明实施例五提供的步骤400的一种实现流程图；
图6是两支管道能耗合并示意图；
图7是三支及以上管道能耗合并示意图；
图8是示例管网结构示意图；
图9是示例管网两支管道能耗合并示意图；
图10是示例管网三支及以上管道能耗合并示意图；
图11是本发明实施例六提供的分支管网多油种顺序输送排产系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对当前完全依赖人工进行管网运输计划编制而导致的效率低、经济性差的问题，本发明提供了一种分支管网多油种顺序输送排产方法，可以有效提高多级分支管网、多种油品顺序输送方案编制的时效性，保证管网运行安全，降低管道系统的能量损耗。本发明提供的分支管网多油种顺序输送排产方法，可以辅助业务人员快速合理地编制平稳、经济的管网转输计划。
本发明实施例一提供了一种分支管网多油种顺序输送排产方法，参见图1，该方法包括如下步骤：
步骤100：针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线，N≥2，N为正整数。
步骤200：针对N支管道中的任意两个管道a和b，根据管道a与管道b之间的预设约束关系，将管道a的转折流量-最低能耗曲线和管道b的转折流量-最低能耗曲线进行合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线。
步骤300：若除所述管道a和所述管道b以外，所述待组合的N支管道中还剩余有管道，则依次将剩余管道的每个管道的转折流量-最低能耗曲线与最新合并后的转折流量-最低能耗曲线进行合并，直至所有的管道合并完，以得到最终的转折流量-最低能耗曲线；否则将首次合并后的转折流量-最低能耗曲线作为最终的转折流量-最低能耗曲线。
步骤400：根据所述最终的转折流量-最低能耗曲线，获取待组合的N支管道中每支管道的最优流量方案。
本实施例提供的分支管网多油种顺序输送排产方法，针对待组合的N支管道，首先分别获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线，然后依次将这N支管道的转折流量-最低能耗曲线进行合并，得到基于这N支管道的最终转折流量-最低能耗曲线，最后根据得到的最终转折流量-最低能耗曲线，去获取待组合的N支管道中每支管道的最优流量方案。可见，本实施例提供的分支管网多油种顺序输送排产方法，能够解决当前完全依赖人工进行管网运输计划编制而带来的效率低、经济性差的问题。
在本发明实施例二中，参见图2，给出上述步骤100的一种具体实现方式。
在本实施例中，上述步骤100具体包括如下步骤：
步骤101：针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合，并记录每个最优泵组合的能耗。
步骤102：根据每支管道的转折流量点以及与转折流量点对应的最优泵组合的能耗，获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线。
在本实施例中，给出了管道的转折流量-最低能耗曲线的一种具体获取方式。具体地，针对每支管道，获取该管道的多个转折流量点以及在每个转折流量点下的最优泵组合，并记录每个最优泵组合的能耗，这样就可以得到与该管道对应的转折流量点与能耗的一一对应关系，进而可绘制得到该管道的转折流量-最低能耗曲线。对于N支管道的每支管道，均采用该方式处理，即可得到每支管道的转折流量-最低能耗曲线。
在本发明实施例三中，给出了上述步骤101中“针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合”的一种具体实现方式。
在本实施例中，参见图3，对于每支管道分别执行下述步骤以获取对应管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合：
S2.1、设置探索流量初始时刻令探索流量等于对应管道允许的最小流量Qmin，后续其中Qi为转折流量，δQ为允许的流量误差；
S2.2、判断是否小于或等于对应管道允许的最大流量Qmax；若否，停止；若是，则利用0，1规划方法求解满足的最优泵组合；
其中管道允许的最大流量Qmax可根据管道最大承压能力与摩阻消耗压力的平衡得出，其中管道摩阻可用达西摩阻公式计算。
S2.3、判断是否存在能够提供的泵组合；若否，则停止；若是，则记录该泵组合Gi，并转S2.4；
S2.4、计算在不节流的情况下Gi能够提供的最大流量并利用0，1规划方法求解满足的最优泵组合
S2.5、判断是否等于Gi，若是，则转S2.6；若否，则转S2.7；
S2.6、是转折流量Qi，记录Qi，转S2.1，开始下一转折流量的搜索；
S2.7、判断与之差是否小于δQ，若是，则转S2.6；若否，则转S2.8；
S2.8、令二次探索流量等于并用0，1规划方法求解该流量下的最优泵组合转S2.9；
S2.9、判断Gi是否等于若是，则并转S2.7；若否，则令转S2.7。
从上面描述可知，本实施例给出了上述步骤101中“针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合”的一种具体实现方式。在本实施例中，在管道最大流量界限范围内搜索转折流量点，获取转折流量点下的最优泵组合，并记录最优泵组合的能耗。其中，转折流量点搜索流程如图3所示。其中在转折流量点下优化泵组合可采用0，1规划方法。由于0，1规划方法是本领域的常用优化方法，此处不再对其进行赘述。
在本发明实施例四中，参见图4，给出上述步骤200的一种具体实现方式。
在本实施例中，参见图4，给上述步骤200具体包括如下步骤：
步骤201：根据管道a与管道b之间的预设约束关系t＝Va/Qa+Vb/Qb，将管道b的转折流量Qb-最低能耗曲线Hb转化为管道a的转折流量Qa-最低能耗曲线Hb。
步骤202：根据管道a的转折流量Qa-最低能耗曲线Ha和管道b的转折流量Qa-最低能耗曲线Hb对管道a和管道b进行能耗合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线；
其中，Va、Vb分别为在指定的时间t内，管道a和管道b需要完成的输送总量。
其中，管网转输计划编制的目标为在保证完成生产任务的前提下降低输送能耗。受到约束条件包括：保证完成既定的转输任务，如在指定的时间t内需要完成的输送总量。此外，还有一些其他约束条件，如进站压力不低于离心泵所允许的吸入压力；出站压力不超过管道允许的承压能力；中转油库罐容不超出最大允许罐容和最小允许罐容等。
在本发明实施例五中，参见图5，给给出上述步骤400的一种具体实现方式。
在本实施例中，上述步骤400具体包括如下步骤：
步骤401：根据所述最终的转折流量-最低能耗曲线，获取N支管道的最优工况点，以及在最优工况点下各支管道的最优泵组合以及最优流量方案。
本发明实施例通过调整各支管输送油种的流量，调节各级泵站的泵组合，以达到降低能耗的目的。
在本实施例中所述最终的转折流量-最低能耗曲线为多支管道合并后的转折流量-最低能耗曲线。根据上述步骤200和步骤300可知，能耗合并包括两支管道能耗合并，三支及以上支管道能耗合并两种方法。
具体地，在两只支管道总生产任务一定的情况下(A、B两支管道分别运输a、b两种油品，要求在指定的时间t内完成指定的输送总量Va、Vb)，A、B两支管道的流量Qa、Qb便形成对应关系t＝Va/Qa+Vb/Qb，按此式可将步骤100中得出的B管道的转折流量Qb-最低能耗曲线Hb，转化为B管道的转折流量Qa-最低能耗曲线Hb，而后与Qa-Ha曲线合并绘图可得图6。从图6中可得出在既定任务下的两支管道的最优工况点：Q(a+b)opt，H(a+b)opt。
对于三支管道的能耗合并，可在获得各种生产任务下的两支管道最优工况点后按相似方法得出。在三支管道总生产任务一定的情况下(A、B、C三支管道分别运输a、b、c三种油品，要求在指定的时间t内完成指定的输送总量Va、Vb、Vc)，A、B、C三支管道的流量Qa、Qb、Qc便形成对应关系t＝Va/Qa+Vb/Qb+Vc/Qc，按此式可将图6中A、B两支管道能耗合并得出的最优工况点所组成的转折流量Q(a+b)opt-最低能耗曲线H(a+b)opt转化为A、B两支管道的转折流量Qc-最低能耗曲线H(a+b)opt，而后与Qc-Hc曲线合并绘图可得图7。从图7可知在既定任务下的三支管道的最优工况点Q(a+b+c)opt，H(a+b+c)opt。根据最优工况点下可以获得在最优工况点下各支管道的最优泵组合以及最优流量方案。以此类推，可以得到三支以上管道的综合优化低能耗输送方案。
下面通过一个具体的实例对本发明上述实施例提供的分支管网多油种顺序输送排产方法进行解释说明。
参见图8，假定某分支管网首站相同，由A、B、C三支管道组成，分别输送a、b、c三种油品，其总量分别为V1＝228096m3、V2＝221184m3、V3＝138240m3，总计输油时间为30天。管道最大承压分别为4MPa、4.8MPa和6Ma。A、B、C各管道分别有4、4、5台泵来提供流动压力。
S1、计算各管道的最大、最小流量限制。根据管道最大流量下的摩阻损耗等于管道最大承压可得各支管最大流量限制分别为0.6m3/s、0.6m3/s、和0.7m3/s。
S2、在最大流量界限内搜索转折流量点，获取各转折流量点下的最优泵组合，并记录最优泵组合的能耗。以A管为例计算单支管道(能耗、最优泵组合方案)-(转折流量)。(1)起始令dQ＝0.01，(2)通过传统0、1规划方法求得下A支管的最优泵组合G1{1,1,0,0}；(3)计算G1在不节流工况下所能提供的最大流量(4)通过传统0、1规划方法求得下的最优泵组合(5)由于因而通过二分法求得以G1{1,1,0,0}为最优泵组合的转折流量(超过该流量，则存在新的最优泵组合)。当某次迭代后因而获得以G1{1,1,0,0}为最优泵组合的转折流量(6)令按上述步骤开始G2、Q2的搜索，直至或没有泵组合能够满足探索流量为止。最终获得A支管的各转折流量及相应转折流量下的最优泵组合如表1所示。
表1-A支管各转折流量下的最优泵组合及能耗
同理，可获得B、C支管的各转折流量及相应转折流量下的最优泵组合分别如表2和表3所示。
表2-B支管各转折流量下的最优泵组合及能耗
表3-C支管各转折流量下的最优泵组合及能耗
S3、利用能耗合并图逐级合并支管能耗，获取综合的优化低能耗输送方案。
在给定a、b两种油品输送总时间t(例如为23天)后，其流量产生联系t＝Va/Qa+Vb/Qb。据此将B支管的流量能耗图转化为Hb-Qa，而后与A管道流量能耗图合并得图9。
从图9中可得出在既定任务下的A、B两支管道的最优工况点：Q(a+b)opt，H(a+b)opt，以及最优工况下的各支管最优泵组合方案A—1010，B—1010。
在给定a、b、c三种油品输送总时间t(30天)后，其流量产生联系t＝Va/Qa+Vb/Qb+Vc/Qc。据此将C管道的流量能耗图转化为Hc-Qa，而后与A、B管道的最优综合流量-能耗图合并，或者将图9中A、B两支管道能耗合并得出的最优工况点所组成的转折流量Q(a+b)opt-最低能耗曲线H(a+b)opt转化为A、B两支管道的转折流量Qc-最低能耗曲线H(a+b)opt，而后与Qc-Hc曲线合并绘图可得图10。
从图10中可得出在既定任务下的三支支管的最优工况点：Q(a+b+c)opt，H(a+b+c)opt，以及最优工况下的各支管最优泵组合方案A—0010，B—0010，C—11000。
至此已获得三支支管多油种顺序输送的最优流量方案Qa＝0.21、Qb＝0.22、Qc＝0.23，相应的输送时间Va/Qa＝12天、Vb/Qb＝8天、Vc/Qc＝10天，相应的启泵组合方案A—0010，B—0010，C—11000，该方案下的各管道能耗及总能耗H(a+b)opt+H(c)＝18.2m。
由该实例可看出，本发明实施例所提出的分支管网多油种顺序输送优化排产方法可以提高管输方案编制的经济性和时效性，同时由于优化方案的可视性较好，因而可降低辅助业务人员降低方案编制失误的风险。
本发明实施例六提供了一种分支管网多油种顺序输送排产系统，参见图11，包括：第一获取单元61、第一合并单元62、判断单元63、第二合并单元64和第二获取单元65，其中：
第一获取单元61，用于针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线，N≥2，N为正整数；
第一合并单元62，用于针对N支管道中的任意两个管道a和b，根据管道a与管道b之间的预设约束关系，将管道a的转折流量-最低能耗曲线和管道b的转折流量-最低能耗曲线进行合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线；
判断单元63，用于判断除所述管道a和所述管道b以外所述待组合的N支管道中是否还剩余有管道；
第二合并单元64，用于在所述判断单元63确定除所述管道a和所述管道b以外所述待组合的N支管道中还剩余有管道时，依次将剩余管道的每个管道的转折流量-最低能耗曲线与最新合并后的转折流量-最低能耗曲线进行合并，直至所有的管道合并完，以得到最终的转折流量-最低能耗曲线；
所述第二合并单元64，还用于在所述判断单元63确定除所述管道a和所述管道b以外所述待组合的N支管道中未剩余有管道时，将所述第一合并单元62合并后的转折流量-最低能耗曲线作为最终的转折流量-最低能耗曲线；
或者，第一合并单元62用于在所述判断单元63确定除所述管道a和所述管道b以外所述待组合的N支管道中未剩余有管道时，将所述第一合并单元62合并后的转折流量-最低能耗曲线作为最终的转折流量-最低能耗曲线；
第二获取单元65，用于根据所述第二合并单元64确定的最终的转折流量-最低能耗曲线，获取待组合的N支管道中每支管道的最优流量方案。
在本发明实施例七中，给出了所述第一获取单元61的一种具体实现方式。
在本实施例中，所述第一获取单元61具体用于：
针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合，并记录每个最优泵组合的能耗；
根据每支管道的转折流量点以及与转折流量点对应的最优泵组合的能耗，获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线。
在本发明实施例八中，给出了所述第一获取单元61获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合的一种具体实现方式。
在本实施例中，所述第一获取单元61在获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合时，具体用于：
对于每支管道分别执行下述步骤以获取对应管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合：
S2.1、设置探索流量初始时刻令探索流量等于对应管道允许的最小流量Qmin，后续其中Qi为转折流量，δQ为允许的流量误差；
S2.2、判断是否小于或等于对应管道允许的最大流量Qmax；若否，停止；若是，则利用0，1规划方法求解满足的最优泵组合；
S2.3、判断是否存在能够提供的泵组合；若否，则停止；若是，则记录该泵组合Gi，并转S2.4；
S2.4、计算在不节流的情况下Gi能够提供的最大流量并利用0，1规划方法求解满足的最优泵组合
S2.5、判断是否等于Gi，若是，则转S2.6；若否，则转S2.7；
S2.6、是转折流量Qi，记录Qi，转S2.1，开始下一转折流量的搜索；
S2.7、判断与之差是否小于δQ，若是，则转S2.6；若否，则转S2.8；
S2.8、令二次探索流量等于并用0，1规划方法求解该流量下的最优泵组合转S2.9；
S2.9、判断Gi是否等于若是，则并转S2.7；若否，则令转S2.7。
在本发明实施例九中，给出了所述第一合并单元62的一种具体实现方式。
在本实施例中，所述第一合并单元62，具体用于：
针对N支管道中的任意两个管道a和b，根据管道a与管道b之间的预设约束关系t＝Va/Qa+Vb/Qb，将管道b的转折流量Qb-最低能耗曲线Hb转化为管道a的转折流量Qa-最低能耗曲线Hb；
根据管道a的转折流量Qa-最低能耗曲线Ha和管道b的转折流量Qa-最低能耗曲线Hb对管道a和管道b进行能耗合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线；
其中，Va、Vb分别为在指定的时间t内，管道a和管道b需要完成的输送总量。
在本发明实施例十中，给出了所述第二获取单元65的一种具体实现方式。
在本实施例中，所述第二获取单元65，具体用于：
根据所述最终的转折流量-最低能耗曲线，获取N支管道的最优工况点，以及在最优工况点下各支管道的最优泵组合以及最优流量方案。
本发明上述实施例六至实施例十所述的系统，可以用于分别执行上述实施例一至实施例五所述的方法，其原理和技术效果类似，此处不再详述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种分支管网多油种顺序输送排产方法，其特征在于，包括：
针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线，N≥2，N为正整数；
针对N支管道中的任意两个管道a和b，根据管道a与管道b之间的预设约束关系，将管道a的转折流量-最低能耗曲线和管道b的转折流量-最低能耗曲线进行合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线；
若除所述管道a和所述管道b以外所述待组合的N支管道中还剩余有管道，则依次将剩余管道的每个管道的转折流量-最低能耗曲线与最新合并后的转折流量-最低能耗曲线进行合并，直至所有的管道合并完，以得到最终的转折流量-最低能耗曲线；否则将首次合并后的转折流量-最低能耗曲线作为最终的转折流量-最低能耗曲线；
根据所述最终的转折流量-最低能耗曲线，获取待组合的N支管道中每支管道的最优流量方案。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线，包括：
针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合，并记录每个最优泵组合的能耗；
根据每支管道的转折流量点以及与转折流量点对应的最优泵组合的能耗，获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合，包括：
对于每支管道分别执行下述步骤以获取对应管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合：
S2.1、设置探索流量初始时刻令探索流量等于对应管道允许的最小流量Qmin，后续其中Qi为转折流量，δQ为允许的流量误差；
S2.2、判断是否小于或等于对应管道允许的最大流量Qmax；若否，停止；若是，则利用0，1规划方法求解满足的最优泵组合；
S2.3、判断是否存在能够提供的泵组合；若否，则停止；若是，则记录该泵组合Gi，并转S2.4；
S2.4、计算在不节流的情况下Gi能够提供的最大流量并利用0，1规划方法求解满足的最优泵组合
S2.5、判断是否等于Gi，若是，则转S2.6；若否，则转S2.7；
S2.6、是转折流量Qi，记录Qi，转S2.1，开始下一转折流量的搜索；
S2.7、判断与之差是否小于δQ，若是，则转S2.6；若否，则转S2.8；
S2.8、令二次探索流量等于并用0，1规划方法求解该流量下的最优泵组合转S2.9；
S2.9、判断Gi是否等于若是，则并转S2.7；若否，则令转S2.7。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据管道a与管道b之间的预设约束关系，将管道a的转折流量-最低能耗曲线和管道b的转折流量-最低能耗曲线进行合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线，包括：
根据管道a与管道b之间的预设约束关系t＝Va/Qa+Vb/Qb，将管道b的转折流量Qb-最低能耗曲线Hb转化为管道a的转折流量Qa-最低能耗曲线Hb；
根据管道a的转折流量Qa-最低能耗曲线Ha和管道b的转折流量Qa-最低能耗曲线Hb对管道a和管道b进行能耗合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线；
其中，Va、Vb分别为在指定的时间t内，管道a和管道b需要完成的输送总量。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述最终的转折流量-最低能耗曲线，获取待组合的N支管道中每支管道的最优流量方案，包括：
根据所述最终的转折流量-最低能耗曲线，获取N支管道的最优工况点，以及在最优工况点下各支管道的最优泵组合以及最优流量方案。
6.一种分支管网多油种顺序输送排产系统，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线，N≥2，N为正整数；
第一合并单元，用于针对N支管道中的任意两个管道a和b，根据管道a与管道b之间的预设约束关系，将管道a的转折流量-最低能耗曲线和管道b的转折流量-最低能耗曲线进行合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线；
判断单元，用于判断除所述管道a和所述管道b以外所述待组合的N支管道中是否还剩余有管道；
第二合并单元，用于在所述判断单元确定除所述管道a和所述管道b以外所述待组合的N支管道中还剩余有管道时，依次将剩余管道的每个管道的转折流量-最低能耗曲线与最新合并后的转折流量-最低能耗曲线进行合并，直至所有的管道合并完，以得到最终的转折流量-最低能耗曲线；
所述第二合并单元，还用于在所述判断单元确定除所述管道a和所述管道b以外所述待组合的N支管道中未剩余有管道时，将所述第一合并单元合并后的转折流量-最低能耗曲线作为最终的转折流量-最低能耗曲线；
第二获取单元，用于根据所述第二合并单元确定的最终的转折流量-最低能耗曲线，获取待组合的N支管道中每支管道的最优流量方案。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一获取单元具体用于：
针对待组合的N支管道，分别获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合，并记录每个最优泵组合的能耗；
根据每支管道的转折流量点以及与转折流量点对应的最优泵组合的能耗，获取每支管道的转折流量-最低能耗曲线。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一获取单元在获取每支管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合时，具体用于：
对于每支管道分别执行下述步骤以获取对应管道的转折流量点以及在相应转折流量点下的最优泵组合：
S2.1、设置探索流量初始时刻令探索流量等于对应管道允许的最小流量Qmin，后续其中Qi为转折流量，δQ为允许的流量误差；
S2.2、判断是否小于或等于对应管道允许的最大流量Qmax；若否，停止；若是，则利用0，1规划方法求解满足的最优泵组合；
S2.3、判断是否存在能够提供的泵组合；若否，则停止；若是，则记录该泵组合Gi，并转S2.4；
S2.4、计算在不节流的情况下Gi能够提供的最大流量并利用0，1规划方法求解满足的最优泵组合
S2.5、判断是否等于Gi，若是，则转S2.6；若否，则转S2.7；
S2.6、是转折流量Qi，记录Qi，转S2.1，开始下一转折流量的搜索；
S2.7、判断与之差是否小于δQ，若是，则转S2.6；若否，则转S2.8；
S2.8、令二次探索流量等于并用0，1规划方法求解该流量下的最优泵组合转S2.9；
S2.9、判断Gi是否等于若是，则并转S2.7；若否，则令转S2.7。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一合并单元，具体用于：
针对N支管道中的任意两个管道a和b，根据管道a与管道b之间的预设约束关系t＝Va/Qa+Vb/Qb，将管道b的转折流量Qb-最低能耗曲线Hb转化为管道a的转折流量Qa-最低能耗曲线Hb；
根据管道a的转折流量Qa-最低能耗曲线Ha和管道b的转折流量Qa-最低能耗曲线Hb对管道a和管道b进行能耗合并，获取合并后的转折流量-最低能耗曲线；
其中，Va、Vb分别为在指定的时间t内，管道a和管道b需要完成的输送总量。
10.根据权利要求7～9中任一项所述的系统，其特征在于，所述第二获取单元，具体用于：
根据所述最终的转折流量-最低能耗曲线，获取N支管道的最优工况点，以及在最优工况点下各支管道的最优泵组合以及最优流量方案。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113626895A (zh) * 2020-05-06 2021-11-09 中国石油化工股份有限公司 输油管网管输计划控件拖动式编制方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102810185A (zh) * 2011-06-03 2012-12-05 北京三博中自科技有限公司 一种流程工业管网系统的调度系统与方法
CN104361454A (zh) * 2014-11-18 2015-02-18 沈阳化工大学 一种单站与多站协同优化一体式油气集输智能管理系统
US20150213387A1 (en) * 2011-10-03 2015-07-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Power regulation of power grid via datacenter
KR20160017858A (ko) * 2014-08-06 2016-02-17 한국전자통신연구원 실시간 건물 에너지 관리를 위한 다엔진 기반 실시간 커미셔닝 장치 및 방법
CN105550776A (zh) * 2015-12-16 2016-05-04 上海市水利工程设计研究院有限公司 一种基于调度设计联合优化的给水管网优化方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102810185A (zh) * 2011-06-03 2012-12-05 北京三博中自科技有限公司 一种流程工业管网系统的调度系统与方法
US20150213387A1 (en) * 2011-10-03 2015-07-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Power regulation of power grid via datacenter
KR20160017858A (ko) * 2014-08-06 2016-02-17 한국전자통신연구원 실시간 건물 에너지 관리를 위한 다엔진 기반 실시간 커미셔닝 장치 및 방법
CN104361454A (zh) * 2014-11-18 2015-02-18 沈阳化工大学 一种单站与多站协同优化一体式油气集输智能管理系统
CN105550776A (zh) * 2015-12-16 2016-05-04 上海市水利工程设计研究院有限公司 一种基于调度设计联合优化的给水管网优化方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113626895A (zh) * 2020-05-06 2021-11-09 中国石油化工股份有限公司 输油管网管输计划控件拖动式编制方法及装置
CN113626895B (zh) * 2020-05-06 2024-04-09 中国石油化工股份有限公司 输油管网管输计划控件拖动式编制方法及装置

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