CN116720712B - 一种燃气应急调度数据管理系统 - Google Patents

一种燃气应急调度数据管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及燃气数据管理技术领域,具体涉及一种燃气应急调度数据管理系统,该系统包括存储器和处理器,处理器执行存储器存储的计算机程序,以实现如下步骤:获取待调度区域内每个调度目标点的区域气体需求量、燃气供应管道的传输能力指标和调度距离;根据燃气供应管道的传输能力指标、区域气体需求量以及调度距离确定调度优先级,根据区域气体需求量和调度优先级确定调度时间片;根据每个调度目标点的调度时间片和调度优先级,对待调度区域内的每个调度目标点进行燃气调度。本发明根据调度优先级和调度时间片,制定更加合理的调度规则,有效提高了燃气应急调度能力,主要应用于天然气调度领域。

Description

一种燃气应急调度数据管理系统
技术领域
本发明涉及燃气数据管理技术领域,具体涉及一种燃气应急调度数据管理系统。
背景技术
随着科技的发展,输气干线管网建设已初具规模,但部分地区的区域性输送管网并不发达,燃气储备制度的建设仍有待完善。关于不完善的燃气储备制度,季节性采暖用气容易将一些城镇地区应急调度调峰能力不足的问题暴露出来,也就是一些城镇无法应对突然发生的需要紧急处理的燃气调度情况,使得发生燃气供应紧张的情况。
对于燃气应急调度,可以将调度区域作为队列,将调度区域内需要进行燃气调度的调度目标点作为进程,若采用传统的多级反馈队列调度算法进行燃气应急调度,可能出现某个调度目标点始终得不到燃气调度的情况,导致燃气应急调度能力较差。
发明内容
为了解决上述现有燃气调度数据管理方法的燃气应急调度能力较差的技术问题,本发明的目的在于提供一种燃气应急调度数据管理系统,所采用的技术方案具体如下:
本发明一个实施例提供了一种燃气应急调度数据管理系统,包括存储器和处理器,所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序,以实现如下步骤:
获取待调度区域内每个调度目标点的区域气体需求量、燃气供应管道的传输能力指标和调度距离;
根据所述燃气供应管道的传输能力指标、所述区域气体需求量以及调度距离,确定每个调度目标点的调度优先级;
根据每个调度目标点的区域气体需求量和调度优先级,确定每个调度目标点的调度时间片;
根据每个调度目标点的调度时间片和调度优先级,对待调度区域内的每个调度目标点进行燃气调度。
进一步地,根据所述燃气供应管道的传输能力指标、所述区域气体需求量以及调度距离,确定每个调度目标点的调度优先级,包括:
对于任意一个调度目标点,将调度目标点的区域气体需求量与调度距离的乘积,确定为对应调度目标点的第一优先指标;
将第一优先指标与传输能力指标的比值确定为对应调度目标点的第二优先指标;
对第二优先指标进行反比例的归一化处理,将反比例的归一化处理后的第二优先指标确定为对应调度目标点的调度优先级。
进一步地,所述调度优先级的计算公式为:
其中,为第/>个调度目标点的调度优先级,/>为自然常数,/>为第/>个调度目标点的调度距离,/>为第/>个调度目标点的区域气体需求量,/>为第/>个调度目标点的第一优先指标,/>为第/>个调度目标点的燃气供应管道的传输能力指标,/>为第个调度目标点的第二优先指标,/>为调度目标点的序号,/>为对/>进行反比例的归一化处理。
进一步地,根据每个调度目标点的区域气体需求量和调度优先级,确定每个调度目标点的调度时间片,包括:
对于任意一个调度目标点,对调度目标点的调度优先级进行反比例的归一化处理,将反比例的归一化处理后的数值确定为对应调度目标点的区域气体需求量的系数;
将调度目标点的区域气体需求量与对应的区域气体需求量的系数的乘积,确定为对应调度目标点的调度时间片。
进一步地,所述调度时间片的计算公式为:
其中,为第/>个调度目标点的调度时间片,/>为第/>个调度目标点的区域气体需求量,/>为第/>个调度目标点的调度优先级,/>为自然常数为底的/>次幂,为第/>个调度目标点的区域气体需求量的系数,/>为自然常数,/>为调度目标点的序号。
进一步地,根据每个调度目标点的调度时间片和调度优先级,对待调度区域内的每个调度目标点进行燃气调度,包括:
按照每个调度目标点的调度优先级大小,对所有调度目标点进行排序,获得排序后的调度目标点序列,将排序后的调度目标点序列平均划分为预设数目个梯队;
将最大调度优先级和最小调度优先级对应梯队内的调度目标点组成第一调度集合,并将第一调度集合内的各个调度目标点均作为燃气调度起始点;将第一调度集合以外的调度目标点组成第二调度集合,并将第二调度集合内的各个调度目标点均作剩余目标点;
各个燃气调度起始点进行燃气调度,当任意一个燃气调度起始点的调度时间片结束时,基于预设调度规则,从剩余目标点中选择调度目标点进行燃气调度,进而更新剩余目标点,依次类推,直至遍历所有剩余目标点,停止燃气调度;其中,所述更新剩余目标点为将选择的调度目标点从原始剩余目标点中剔除。
进一步地,所述预设调度规则包括:
初次选择的调度目标点为剩余目标点中的最小调度优先级对应的调度目标点;当上一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最小调度优先级对应的调度目标点时,下一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最大调度优先级对应的调度目标;当上一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最大调度优先级对应的调度目标,下一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最小调度优先级对应的调度目标点。
进一步地,获取待调度区域内每个调度目标点的区域气体需求量和燃气供应管道的传输能力指标,包括:
获取每个调度目标点对应的燃气低热值、区域用气人数、区域的人均日用气定额、每种公共建筑的用气人数和人均日用气定额;
根据每个调度目标点的燃气低热值、区域用气人数、区域的人均日用气定额、每种公共建筑的用气人数和人均日用气定额,确定每个调度目标点的区域气体需求量;
获取每个调度目标点的管道半径和管道压力,并将管道半径和管道压力的乘积确定为对应调度目标点的燃气供应管道的传输能力指标。
进一步地,确定每个调度目标点的区域气体需求量,包括:
对于任意一个调度目标点,将调度目标点对应的区域用气人数和区域的人均日用气定额的乘积,确定为对应调度目标点的第一气体需求因子;
计算调度目标点的每种公共建筑的用气人数和人均日用气定额的乘积,将调度目标点的对应的各个乘积的累加和,确定为对应调度目标点的第二气体需求因子;
计算第一气体需求因子和第二气体需求因子相加后的数值,将相加后的数值与对应燃气低热值的比值确定为对应调度目标点的区域气体需求量。
进一步地,所述调度目标点为燃气调度的应用场所。
本发明具有如下有益效果:
本发明提供了一种燃气应急调度数据管理系统,主要应用于天然气调度领域,该系统先确定区域气体需求量、燃气供应管道的传输能力指标以及调度距离,以便于计算调度优先级,从三个角度计算的调度优先级的可靠程度更高,调度优先级越高,对应调度目标点的燃气调度任务完成速度越快;通过区域气体需求量和调度优先级,确定每个调度目标点的调度时间片,调度优先级越高所得的调度时间片越小,调度优先级越低,所得的调度时间片越大,其相当于对低调度优先级做出补偿,一定程度上提升了燃气应急调度能力;基于每个调度目标点的调度时间片和调度优先级,对待调度区域内的每个调度目标点进行燃气调度,可以实现调度规则的制定,基于调度时间片和调度优先级制定的调度规则,有助于促使燃气应急调度在尽量保证公平性的同时,保障对每个调度目标点的调度进度,提升燃气应急调度能力。
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和优点,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的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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它附图。
图1为本发明一种燃气应急调度数据管理方法的流程图;
图2为本发明实施例中的各个燃气调度起始点对应的调度目标点示意图;
图3为本发明实施例中的第一个调度时间片结束的调度目标点示意图;
图4为本发明实施例中的第二个调度时间片结束的调度目标点示意图;
图5为本发明实施例中的第三个调度时间片结束的调度目标点示意图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的技术方案的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下。在下述说明中,不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一个实施例。此外,一个或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
本发明所针对的具体场景为:在进行燃气应急调度时,根据不同调度目标点的数据特征,确定每个调度目标点的调度优先级,并以此量化每个调度目标点的调度时间片,进而制定燃气应急调度规则,对调度目标点进行燃气应急调度,以实现合理地进行燃气调度,提高燃气应急调峰能力。具体,本实施例提供了一种燃气应急调度数据管理系统,包括存储器和处理器,所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序,以实现如下步骤:
获取待调度区域内每个调度目标点的区域气体需求量、燃气供应管道的传输能力指标和调度距离;
根据燃气供应管道的传输能力指标、区域气体需求量以及调度距离,确定每个调度目标点的调度优先级;
根据每个调度目标点的区域气体需求量和调度优先级,确定每个调度目标点的调度时间片;
根据每个调度目标点的调度时间片和调度优先级,对待调度区域内的每个调度目标点进行燃气调度。
下面对上述各个步骤进行详细展开:
参考图1,示出了本发明一种燃气应急调度数据管理方法的流程图,该管理方法包括以下步骤:
S1,获取待调度区域内每个调度目标点的区域气体需求量、燃气供应管道的传输能力指标和调度距离。
需要说明的是,调度目标点为燃气调度的应用场所,燃气调度的应用场所可以根据不同的实际需求进行调整,第一,为了保障家庭的燃气供应,燃气调度的应用场所可以是家庭;第二,为了优化整个小区的燃气供应,燃气调度的应用场所可以是小区;第三,为了更全面地调度区域内的燃气供应,燃气调度的应用场所可以是其他一些关键点,例如,燃气管道交汇处以及燃气输配站等等。待调度区域也就是需要调度的燃气供应区域。
作为示例,待调度区域内每个调度目标点的区域气体需求量、燃气供应管道的传输能力指标和调度距离的获取步骤可以包括:
第一步,获取每个调度目标点对应的燃气低热值、区域用气人数、区域的人均日用气定额、每种公共建筑的用气人数和人均日用气定额。
在本实施例中,进行应急燃气调度时,需要得到与燃气调度相关的数据信息,来辅助燃气调度规则的制定和实施,例如,对于区域范围,需要明确待调度区域的具体范围;对于区域人口,需要了解待调度区域内的人口数量和分布情况,以便于确定燃气需求量和防止供应短缺问题的发生;对于区域内的建筑信息,需要知道待调度区域内的建筑类型、建筑物规模、燃气用途和用量等;对于燃气供应设施,需要了解待调度区域内的燃气输配站、输配管道等供应设施的位置和供应能力等情况;对于燃气使用设备,需要了解相关用户的燃气使用设备的种类、数量、使用状况等信息,以便于根据不同的需求和条件进行调度计划的制定和实施。
具体采集的特征数据包括:每个调度目标点对应的燃气低热值、区域用气人数、区域的人均日用气定额、每种公共建筑的用气人数和人均日用气定额。上述数据是燃气调度工作的基础,在实际工作过程中,需要不断进行数据收集和更新,以全面了解调度区域的实际情况,为燃气调度工作提供了更加有效的支持。
值得说明的是,区域用气人数和公共建筑的用气人数并不重复,公共建筑的用气人数通常不计入区域用气人数。
第二步,根据每个调度目标点的燃气低热值、区域用气人数、区域的人均日用气定额、每种公共建筑的用气人数和人均日用气定额,确定每个调度目标点的区域气体需求量,其步骤可以包括:
第一子步骤,对于任意一个调度目标点,将调度目标点对应的区域用气人数和区域的人均日用气定额的乘积,确定为对应调度目标点的第一气体需求因子。
第二子步骤,计算调度目标点的每种公共建筑的用气人数和人均日用气定额的乘积,将调度目标点的对应的各个乘积的累加和,确定为对应调度目标点的第二气体需求因子。
第三子步骤,计算第一气体需求因子和第二气体需求因子相加后的数值,将相加后的数值与对应燃气低热值的比值确定为对应调度目标点的区域气体需求量。
在本实施例中,每个调度目标点的区域气体需求量的计算公式可以为:
其中,为每个调度目标点的区域气体需求量,/>为每个调度目标点对应的区域用气人数,/>为每个调度目标点对应的区域的人均日用气定额,/>为每个调度目标点的第一气体需求因子,/>为每个调度目标点对应的公共建筑类型的序号,/>为每个调度目标点对应的公共建筑类型数,/>为每个调度目标点对应的第/>种公共建筑的用气人数,/>为每个调度目标点对应的第/>种公共建筑的人均日用气定额,/>为每个调度目标点的第二气体需求因子,/>为每个调度目标点的燃气低热值。
在区域气体需求量的计算公式中,燃气低热值是指燃烧一立方米燃气所释放出的热能,不同类型的燃气其低热值会有所不同;上述区域气体需求量的计算公式的逻辑是基于额定热量与燃气低热值的比值等于气体需求量,其属于计算区域气体需求量的其中一种情况,若考虑其他相关因素,可以制定更加详细复杂的公式,以便于涵盖更多种情况,实施者可以根据具体实际情况确定区域气体需求量,本实施例不作具体限定。
第三步,获取每个调度目标点的管道半径和管道压力,并将管道半径和管道压力的乘积确定为对应调度目标点的燃气供应管道的传输能力指标。
在本实施例中,可以通过数据采集设备获取每个调度目标点的管道半径和管道压力,为了计算管道传输能力,基于调度目标点的管道半径和管道压力,计算燃气供应管道的传输能力指标,其计算公式可以为:
其中,为每个调度目标点的燃气供应管道的传输能力指标,/>为每个调度目标点的管道半径,/>为每个调度目标点的管道压力。
第四步,获取每个调度目标点的调度距离。
对于调度距离,在进行燃气调度时,调度距离一般是指需要调度的目标点距离燃气供应设施(如燃气中心、输配站等)的距离,调度距离的大小通常取决于调度策略和调度目标点的位置,可以是一个具体的数值,通过两个燃气供应点和调度目标点的位置可以获得每个调度目标点的调度距离。
至此,本实施例获得了待调度区域内每个调度目标点的区域气体需求量、燃气供应管道的传输能力指标和调度距离。
S2,根据燃气供应管道的传输能力指标、区域气体需求量以及调度距离,确定每个调度目标点的调度优先级。
在本实施例中,计算的调度目标点的调度优先级与对应调度目标点的区域气体需求量、调度距离以及管道传输能力有关,这里的管道传输能力就是燃气供应管道的传输能力指标,区域气体需求量越小、调度距离越短且管道传输能力越强,对应调度目标点的调度任务可以越快完成,故燃气调度更倾向于优先级较高的调度目标点。确定每个调度目标点的调度优先级的步骤可以包括:
第一步,对于任意一个调度目标点,将调度目标点的区域气体需求量与调度距离的乘积,确定为对应调度目标点的第一优先指标。
第二步,将第一优先指标与传输能力指标的比值确定为对应调度目标点的第二优先指标。
第三步,对第二优先指标进行反比例的归一化处理,将反比例的归一化处理后的第二优先指标确定为对应调度目标点的调度优先级。
作为示例,每个调度目标点的调度优先级的计算公式可以为:
其中,为第/>个调度目标点的调度优先级,/>为自然常数,/>为第/>个调度目标点的调度距离,/>为第/>个调度目标点的区域气体需求量,/>为第/>个调度目标点的第一优先指标,/>为第/>个调度目标点的燃气供应管道的传输能力指标,/>为第个调度目标点的第二优先指标,/>为调度目标点的序号,/>为对/>进行反比例的归一化处理。
在调度优先级的计算公式中,区域气体需求量与调度优先级/>为负相关关系,调度距离/>与调度优先级/>也为负相关关系,燃气供应管道的传输能力指标/>与调度优先级/>为正相关关系,当调度目标点的区域气体需求量越小、调度距离越短以及燃气供应管道的传输能力越强时,对应调度目标点的优先级越高;反之,当调度目标点的区域气体需求量越大、调度距离越长以及燃气供应管道的传输能力越弱时,对应调度目标点的优先级越低。
需要说明的是,通过燃气供应管道的传输能力指标、区域气体需求量以及调度距离,量化调度目标点的调度优先级,有助于提高确定的调度优先级的准确性,便于后续计算调度时间片。
S3,根据每个调度目标点的区域气体需求量和调度优先级,确定每个调度目标点的调度时间片。
首先,需要说明的是,调度目标点的区域气体需求量越多,完成对该调度目标点的气体调度所需花费的时间就会越多,应该给予该调度目标点更高的调度优先级。可是,调度优先级较高的调度目标点完成气体调度的速度相对更快,可是较大的区域气体需求量使调度优先级变相减小,调度优先级越小时,调度时间片就会越大,即较大的区域气体需求量可以确定较大的调度时间片,使得进行燃气调度时,较低调度优先级的调度目标点可以得到更长时间的燃气输送。本实施例中的调度时间片可以作为一种资源分配单位,用于调度系统中各个任务的执行。当多个调度目标点需要燃气调度时,通过合理安排时间片轮转,可以让每个目标点均获得公平的调度机会。
在本实施例中,每个调度目标点的调度时间片的确定步骤可以包括:
第一步,对于任意一个调度目标点,对调度目标点的调度优先级进行反比例的归一化处理,将反比例的归一化处理后的数值确定为对应调度目标点的区域气体需求量的系数。
第二步,将调度目标点的区域气体需求量与对应的区域气体需求量的系数的乘积,确定为对应调度目标点的调度时间片。
作为示例,每个调度目标点的调度时间片的计算公式可以为:
其中,为第/>个调度目标点的调度时间片,/>为第/>个调度目标点的区域气体需求量,/>为第/>个调度目标点的调度优先级,/>为自然常数为底的/>次幂,为对调度优先级/>进行反比例的归一化处理,/>为第/>个调度目标点的区域气体需求量的系数,/>为自然常数,/>为调度目标点的序号。
在调度时间片的计算公式的计算公式中,计算调度时间片是为了增加后续燃气调度规则的合理性;区域气体需求量与调度时间片/>为正相关关系,区域气体需求量越多,调度时间片越大;调度优先级/>与调度时间片/>为负相关关系,在同等区域气体需求量下,调度优先级越高,调度时间片越小,故在计算调度时间片时需要对调度目标点的调度优先级进行反比例处理;为了提高调度时间片的准确性,对调度优先级/>进行反比例的归一化处理,即为/>,将/>作为区域气体需求量的系数,的取值范围在0到1之间,随着区域气体需求量的系数的增大,对应调度目标点的调度时间片越大。
需要说明的是,结合调度优先级,对区域气体需求进行校正,有助于提高调度目标点的调度时间片的精准性,便于后续提高燃气应急调度能力。
S4,根据每个调度目标点的调度时间片和调度优先级,对待调度区域内的每个调度目标点进行燃气调度。
首先,需要说明的是,燃气调度规则的制定,需要在保证相对公平的前提下确定不同调度目标点的调度进度,因此,本实施例将调度目标点的调度时间片和调度优先级,作为实现待调度区域内的每个调度目标点进行燃气调度的主要指标。对待调度区域内的每个调度目标点进行燃气调度的步骤可以包括:
第一步,按照每个调度目标点的调度优先级大小,对所有调度目标点进行排序,获得排序后的调度目标点序列,将排序后的调度目标点序列平均划分为预设数目个梯队。
在本实施例中,划分为梯队的原因是,实际调度工作是对多个调度目标点同时进行燃气调度,所以在分析调度规则时也需要考虑进行燃气调度的调度目标点的个数,梯队的预设数目可以设置为K,K可以等于10,后续将10个梯队按照调度规则进行燃气调度,其有助于提高燃气调度的效率。梯队集合可以表示为,/>可以为第K个梯队,上述梯队集合为按照调度优先级的先后顺序排列后的梯度集合;每个梯队内包含/>个调度目标点,第一梯队可以表示为/>,/>可以为第一梯队的第/>个调度目标点。
第二步,将最大调度优先级和最小调度优先级对应梯队内的调度目标点组成第一调度集合,并将第一调度集合内的各个调度目标点均作为燃气调度起始点;将第一调度集合以外的调度目标点组成第二调度集合,并将第二调度集合内的各个调度目标点均作剩余目标点。
在本实施例中,调度从梯队集合的两端开始,即将最大调度优先级和最小调度优先级对应梯队内的调度目标点组成第一调度集合,也就是和/>对应的各个调度目标点均可以作为燃气调度起始点,按照对应的调度时间片进行分配实现调度,其可以有效避免调度优先级较低的调度目标点需要长时间的调度等待,导致不能完成燃气调度,增长调度时间。将第一调度集合以外的调度目标点组成第二调度集合,也就是将/>至/>对应的各个调度目标点确定为剩余目标点。
需要说明的是,每个调度目标点的调度优先级是根据区域气体需求量、传输能力指标和调度距离获得的,尤其是区域气体需求量对调度优先级的影响,调度时间片也容易受到区域气体需求量的影响,梯队集合中每个调度目标点是根据调度优先级按照从大到小的顺序排序获得的,故梯队集合中每个调度目标点的调度时间片也为从大到小的顺序进行排序。
第三步,各个燃气调度起始点进行燃气调度,当任意一个燃气调度起始点的调度时间片结束时,基于预设调度规则,从剩余目标点中选择调度目标点进行燃气调度,进而更新剩余目标点,依次类推,直至遍历所有剩余目标点,停止燃气调度。
其中,更新剩余目标点为将选择的调度目标点从原始剩余目标点中剔除;预设调度规则包括:初次选择的调度目标点为剩余目标点中的最小调度优先级对应的调度目标点;当上一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最小调度优先级对应的调度目标点时,下一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最大调度优先级对应的调度目标;当上一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最大调度优先级对应的调度目标,下一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最小调度优先级对应的调度目标点。调度目标点可以简称为调度点。
在本实施例中,当任意一个燃气调度起始点的调度时间片结束时,按照预设调度规则,剩余目标点中的某个调度目标点可以开始进行燃气调度。调度优先级的确定是通过区域气体需求量、管道运输能力以及调度距离大小计算得到的,调度优先级越高,对应调度目标点完成调度时间片对应的调度任务的速度就越快;相反,调度优先级越低,对应调度目标点完成调度时间片对应的调度任务的速度就越慢,而且调度优先级较低的调度目标点对应的调度时间片越小,对应调度目标点的调度时间片结束后,基于预设调度规则,选择剩余目标点中的某个调度目标点开始进行燃气调度。
需要说明的是,不同调度目标点的燃气消耗速度是不相同的,调度所分配的气体量增速应是大于调度目标点消耗所使用的气体量降速,也就是调度目标点在其本身调度时间片所得到的气体量,在开始消耗时经过自身时间片时序的改变后,调度目标点的气体并没有被消耗完,而此时其他未开始进行燃气调度的调度目标点处于逐渐减少的状态。对于调度优先级处于中间的调度目标点,处于相对不公平的地位,但是在完成本次调度后,整体呈现梯队趋向梯队/>的趋势,最后一个接受本次调度的调度目标点距离梯队/>更近,符合调度优先级高低的相关概念。
另外,需要说明的是,本次调度是指将当前的燃气供应量全部分配给调度目标点,即燃气调度的每次调度只能存在于有限个调度目标点。值得说明的是,在进行燃气调度时,可以调度的燃气是有限的。为了根据实时的能源需求和供应情况来合理地分配资源,确保能够满足不同用户的需求同时,最大化能源利用率,在进行燃气调度时需要科学规划和合理安排。
作为示例,燃气调度实现过程可以包括:
本次调度的燃气调度起始点的数目为个调度目标点,为了便于理解使/>。从梯队集合的两侧开始进行调度,即各个燃气调度起始点进行燃气调度,各个燃气调度起始点对应的调度目标点示意图如图2所示,在图2中箭头所指的长度不同的直线可以表征为调度时间片不同的燃气调度起始点,直线的长度可以表征调度时间片的大小。基于各个燃气调度起始点,开始进行燃气调度,包括:
第一子步骤,当第一个调度时间片结束的调度目标点为燃气调度起始点时,选择调度目标点/>开始进行燃气调度,/>为最小调度优先级对应的梯队/>的前一个梯队/>内的最后一个调度目标点,调度目标点/>同样也是剩余目标点中调度优先级最小的调度目标点。燃气调度起始点/>是在本次调度过程中第一个结束燃气调度的调度目标点,在燃气调度起始点/>的调度任务结束之后,可以直接开始进行调度目标点/>的调度任务,并对剩余目标点进行更新,获得更新后的剩余目标点,即将调度目标点/>从剩余目标点中剔除。第一个调度时间片结束的调度目标点示意图如图3所示,在图3中,虚线表示调度时间片已经结束的调度目标点。
第二子步骤,当第二个调度时间片结束的调度目标点为燃气调度起始点时,选择调度目标点/>开始进行燃气调度,调度目标点/>为最大调度优先级对应的梯/>队的后一个梯度/>的第一个目标点,调度目标点/>同样也是更新后的剩余目标点中调度优先级最大的调度目标点。燃气调度起始点/>是在本次调度过程中第二个结束燃气调度的调度目标点,在燃气调度起始点/>的调度任务结束之后,可以直接开始进行调度目标点/>的调度任务,并将调度目标点/>从剩余目标点中剔除。第二个调度时间片结束的调度目标点示意图如图4所示。
第三子步骤,当第三个调度时间片结束的调度目标点为燃气调度起始点时,选择调度目标点/>,调度目标点/>为更新后的剩余目标点中调度优先级最小的调度目标点。燃气调度起始点/>为是在本次调度过程中第三个结束燃气调度的调度目标点,在燃气调度起始点/>的调度任务结束之后,可以直接开始进行调度目标点/>的调度任务,并将调度目标点/>从剩余目标点中剔除。第三个调度时间片结束的调度目标点示意图如图5所示。
第四子步骤,若出现一个调度时间片结束的调度目标点,则根据上一次选择的调度目标点的调度优先级,确定下一次选择的调度目标点,即当上一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最小调度优先级对应的调度目标点时,下一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最大调度优先级对应的调度目标;当上一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最大调度优先级对应的调度目标,下一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最小调度优先级对应的调度目标点。依次类推,直至遍历所有剩余目标点,停止燃气调度。
至此,待调度区域内的每个调度目标点进行燃气调度的实现过程可以概括为:在进行燃气调度的时从优先级排布对应的梯度集合的两侧开始,下一个进行燃区调度的调度目标点在剩余目标点的最大调度优先级和最小优先级之间进行交替选择,直至遍历完所有的剩余目标点,说明燃气调度结束。本步骤基于调度优先级完成的燃气应急调度,有效提高了燃气调度数据管理系统的燃气应急调度能力。
值得说明的是,若某个调度目标点在本次调度的调度时间片后剩余的区域气体需求量仅占本身总区域气体需求量的很小一部分,例如,剩余的气体需求量只占本身总需求量的,可以考虑延长本次调度的调度时间片,直到对剩余的气体需求量的调度完成为止,再选择对其他调度目标点进行燃气调度。
其中,在有限个调度目标点进行完本次调度后,整体目标点的分类可以包括:未接收过调度的调度目标点、接收过调度的调度目标点和正在接受调度的调度目标点。
首先,对于未接收过调度的调度目标点,根据上述预设调度规则,等待接受燃气调度。
然后,对于接收过调度的调度目标点,结合对应调度目标点的燃气消耗速度,估算下一次的区域气体需求量。
最后,对于正在接受调度的调度目标点,存在被接收过调度的调度目标点抢占燃气的情况,具体是指:接收过调度的调度目标点所拥有的气体量消耗到一定程度时,需要再次对该调度目标点进行燃气调度。由于同时给予调度的调度目标点是有限的,需要提前结束正在接受调度的调度目标点的调度时间片,选择需求量较大的接收过调度的调度目标点进行燃气调度。关于提前结束并非暂停正在接受调度的调度目标点的调度时间片的原因可以为:被提前结束调度时间片的调度目标点为当前正在接受调度的调度目标点中最接近结束的调度目标点,其说明该调度目标点相对于其他处在调度的调度目标点来说,其已经得到了自身时间片内所传输的大部分气体量,而调度目标点的传输速度远大于消耗速度,因此,该调度目标点虽然被提前终止调度时间片,但此时该调度目标点已成为接收过调度的调度目标点,可以按照气体消耗速度等待对该调度目标点的下一次调度。
本发明提供了一种燃气应急调度数据管理系统,利用数据管理的相关技术,通过确定每个调度目标点的调度时间片和调度优先级,制定燃气应急调度规则,其有效增强了燃气应急调度的能力。
以上所述实施例仅用以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;而这些修改或者替换,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范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种燃气应急调度数据管理系统,其特征在于,包括存储器和处理器,所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序,以实现如下步骤:
获取待调度区域内每个调度目标点的区域气体需求量、燃气供应管道的传输能力指标和调度距离;
根据所述燃气供应管道的传输能力指标、所述区域气体需求量以及调度距离,确定每个调度目标点的调度优先级;
根据每个调度目标点的区域气体需求量和调度优先级,确定每个调度目标点的调度时间片;
根据每个调度目标点的调度时间片和调度优先级,对待调度区域内的每个调度目标点进行燃气调度;
根据所述燃气供应管道的传输能力指标、所述区域气体需求量以及调度距离,确定每个调度目标点的调度优先级,包括:
对于任意一个调度目标点,将调度目标点的区域气体需求量与调度距离的乘积,确定为对应调度目标点的第一优先指标;
将第一优先指标与传输能力指标的比值确定为对应调度目标点的第二优先指标;
对第二优先指标进行反比例的归一化处理,将反比例的归一化处理后的第二优先指标确定为对应调度目标点的调度优先级;
根据每个调度目标点的区域气体需求量和调度优先级,确定每个调度目标点的调度时间片,包括:
对于任意一个调度目标点,对调度目标点的调度优先级进行反比例的归一化处理,将反比例的归一化处理后的数值确定为对应调度目标点的区域气体需求量的系数;
将调度目标点的区域气体需求量与对应的区域气体需求量的系数的乘积,确定为对应调度目标点的调度时间片;
根据每个调度目标点的调度时间片和调度优先级,对待调度区域内的每个调度目标点进行燃气调度,包括:
按照每个调度目标点的调度优先级大小,对所有调度目标点进行排序,获得排序后的调度目标点序列,将排序后的调度目标点序列平均划分为预设数目个梯队;
将最大调度优先级和最小调度优先级对应梯队内的调度目标点组成第一调度集合,并将第一调度集合内的各个调度目标点均作为燃气调度起始点;将第一调度集合以外的调度目标点组成第二调度集合,并将第二调度集合内的各个调度目标点均作剩余目标点;
各个燃气调度起始点进行燃气调度,当任意一个燃气调度起始点的调度时间片结束时,基于预设调度规则,从剩余目标点中选择调度目标点进行燃气调度,进而更新剩余目标点,依次类推,直至遍历所有剩余目标点,停止燃气调度;其中,所述更新剩余目标点为将选择的调度目标点从原始剩余目标点中剔除;
所述预设调度规则包括:
初次选择的调度目标点为剩余目标点中的最小调度优先级对应的调度目标点;当上一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最小调度优先级对应的调度目标点时,下一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最大调度优先级对应的调度目标;当上一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最大调度优先级对应的调度目标,下一次选择的调度目标点为剩余目标点中的最小调度优先级对应的调度目标点。
2.根据权利要求1所述的一种燃气应急调度数据管理系统,其特征在于,所述调度优先级的计算公式为:
其中,为第/>个调度目标点的调度优先级,/>为自然常数,/>为第/>个调度目标点的调度距离,/>为第/>个调度目标点的区域气体需求量,/>为第/>个调度目标点的第一优先指标,/>为第/>个调度目标点的燃气供应管道的传输能力指标,为第/>个调度目标点的第二优先指标,/>为调度目标点的序号,为对/>进行反比例的归一化处理。
3.根据权利要求1所述的一种燃气应急调度数据管理系统,其特征在于,所述调度时间片的计算公式为:
其中,为第/>个调度目标点的调度时间片,/>为第/>个调度目标点的区域气体需求量,/>为第/>个调度目标点的调度优先级,/>为自然常数为底的/>次幂,为第/>个调度目标点的区域气体需求量的系数,/>为自然常数,为调度目标点的序号。
4.根据权利要求1所述的一种燃气应急调度数据管理系统,其特征在于,获取待调度区域内每个调度目标点的区域气体需求量和燃气供应管道的传输能力指标,包括:
获取每个调度目标点对应的燃气低热值、区域用气人数、区域的人均日用气定额、每种公共建筑的用气人数和人均日用气定额;
根据每个调度目标点的燃气低热值、区域用气人数、区域的人均日用气定额、每种公共建筑的用气人数和人均日用气定额,确定每个调度目标点的区域气体需求量;
获取每个调度目标点的管道半径和管道压力,并将管道半径和管道压力的乘积确定为对应调度目标点的燃气供应管道的传输能力指标。
5.根据权利要求4所述的一种燃气应急调度数据管理系统,其特征在于,确定每个调度目标点的区域气体需求量,包括:
对于任意一个调度目标点,将调度目标点对应的区域用气人数和区域的人均日用气定额的乘积,确定为对应调度目标点的第一气体需求因子;
计算调度目标点的每种公共建筑的用气人数和人均日用气定额的乘积,将调度目标点的对应的各个乘积的累加和,确定为对应调度目标点的第二气体需求因子;
计算第一气体需求因子和第二气体需求因子相加后的数值,将相加后的数值与对应燃气低热值的比值确定为对应调度目标点的区域气体需求量。
6.根据权利要求1所述的一种燃气应急调度数据管理系统,其特征在于,所述调度目标点为燃气调度的应用场所。
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