一种氢气资源调度方案的生成方法和装置制造方法及图纸

技术编号:13974204 阅读:210 留言:0更新日期:2016-11-11 03:27
本申请公开的一种氢气资源调度方案的生成方法和装置,利用预设的产耗氢装置价格模型和获取的产耗氢数据,生成产耗氢装置产耗价格;并根据获取的工艺参数、计划数据、调度数据、以及预设的预测模型,生成预设时间段的氢气需求量;再利用预设的氢气资源调度模型、产耗氢装置产耗价格和预设时间段的氢气需求量,得到调度方案,进而指导调度人员进行氢气资源的配置,实现调度方案的自动生成过程,减少调度方案生成所用时间,并且,避免了由于人经验不足出现氢气管网超限现象,降低了用氢成本,提高了氢气利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及资源优化配置领域,更具体地说,涉及一种氢气资源调度方案的生成方法和装置
技术介绍
氢气是一种宝贵而洁净的能量资源,在炼油行业中,它既是石油炼制和石油化工的副产品,又是石油炼制和石油化工加氢工艺过程的重要原料。目前,炼油企业对于氢气资源的配置,依靠统计人员的经验预估耗氢装置的耗氢成本、产氢装置的产氢成本,并依靠调度人员的经验对耗氢装置的氢气需求量进行预测,进而人工制定氢气资源调度方案。但是,这种人工制定调度方案的方法过程繁琐复杂,耗费时间较长,并且,经常由于人经验不足出现氢气管网超限现象,造成大量氢气资源的浪费。
技术实现思路
有鉴于此,本申请提出一种氢气资源调度方案的生成方法和装置,欲实现通过氢气资源调度模型生成氢气调度方案,简化调度方案的生成过程,减少调度方案生成所用时间,并且,降低用氢成本,提高氢气利用效率的目的。为了实现上述目的,现提出的方案如下:一种氢气资源调度方案的生成方法,包括:获取产耗氢装置的产耗氢数据、耗氢装置工艺参数、以及数据库中计划数据和调度数据;根据所述产耗氢数据以及预设的产耗氢装置价格模型,生成产耗氢装置产耗价格,并根据所述工艺参数、所述计划数据和调度数据、以及预设的预测模型,生成预设时间段的氢气需求量,所述产耗氢装置价格模型的输入量为产耗氢数据,所述产耗氢装置价格模型的输出量为产耗氢装置产耗价格以及,所述预测模型的输入量为工艺参数、计划数据和调度数据,所述预测模型的输出量为预设时间段的氢气需求量;根据所述产耗氢装置产耗价格、所述氢气需求量、以及预设的氢气资源调度模型,生成调度方案,所述氢气资源调度模型的输入量为产耗氢装置产耗价格以及所述氢气需求量,所述氢气资源调度模型的输出量为调度方案。优选的,所述生成调度方案后,还包括:将所述调度方案输出显示。优选的,所述产耗氢装置价格模型包括:耗氢装置价格模型:其中,Ce为耗氢装置的耗氢成本,元/Nm3,Cd为电价,元/KWh-1,Cp为气体的比定压热容,J*kg-1*K-1,T为压缩机进口气体温度,K,η为压缩机效率,γ为压缩机入口气体定压热容与定温热容比,Po为压缩机出口压力,Pa,Pi为压缩机入口压力,Pa,ρ为压缩机入口状态下气体的密度,kg*m-3,ρo为压缩机出口状态下气体的密度,kg*m-3;产氢装置价格模型:其中Cu为产氢装置的产氢成本,元/Nm3,CH为原料成本,元,CE为辅料成本,元,CN为燃料成本,元,CP为动力成本,元,CG为工资成本,元,CF为福利成本,元,CZ为制造成本,元,Fu为产氢装置产量,Nm3。优选的,所述预测模型的预设过程包括:根据线性回归模型、分段线性拟合模型、主成分分析模型、偏最小二乘模型结构、人工神经网络模型或模糊神经网络模型,生成所述预测模型。优选的,所述氢气资源调度模型包括:目标函数和约束条件,所述约束条件包括通用约束条件、装置约束条件和需求约束条件,所述调度方案的生成过程包括,在通过约束条件确定的可行域内求出满足目标函数的最优解的过程;目标函数: M i n = Σ u ( C u × Σ u _ d F u , u _ d , t ) + Σ u _ d C e × F u _ d , c o m p , t + Σ u C u × F H L , u , t ]]>其中Cu为产氢装置u的产氢成本,元/Nm3,Fu,u_d,t为耗氢气装置u_d在调度周期t所耗的来自产氢气装置u的氢气量,Nm3·h-1,Ce为耗氢装置u_d的耗氢成本,元/Nm3,Fu_d,comp,t为耗氢装置u_d所属新氢气压缩机在调度周期t的氢气处理量,Nm3·h-1,FHL,u,t为产氢装置u在调度周期t的氢气放空量,Nm3·h-1;通用约束条件:其中Fu,t为产氢气装置u在调度周期t所产的氢气量,Fu,u_d,t为耗氢气装置u_d在调度周期t所耗的来自产氢气装置u的氢气量,ECu表示所有使用产自装置u的氢气的耗氢装置集合,表示任一产氢装置,表示任一周期;装置约束条件包括: F u , t ≤ F u , t , m a x ∀ t ]]> ΣF c o m p j , t = ΣF j c 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢气资源调度方案的生成方法,其特征在于,包括:获取产耗氢装置的产耗氢数据、耗氢装置工艺参数、以及数据库中计划数据和调度数据;根据所述产耗氢数据以及预设的产耗氢装置价格模型,生成产耗氢装置产耗价格,并根据所述工艺参数、所述计划数据和调度数据、以及预设的预测模型,生成预设时间段的氢气需求量,所述产耗氢装置价格模型的输入量为产耗氢数据,所述产耗氢装置价格模型的输出量为产耗氢装置产耗价格,所述预测模型的输入量为工艺参数、计划数据和调度数据,所述预测模型的输出量为预设时间段的氢气需求量;根据所述产耗氢装置产耗价格、所述氢气需求量、以及预设的氢气资源调度模型,生成调度方案,所述氢气资源调度模型的输入量为产耗氢装置产耗价格以及所述氢气需求量,所述氢气资源调度模型的输出量为调度方案。

【技术特征摘要】
1.一种氢气资源调度方案的生成方法,其特征在于,包括:获取产耗氢装置的产耗氢数据、耗氢装置工艺参数、以及数据库中计划数据和调度数据;根据所述产耗氢数据以及预设的产耗氢装置价格模型,生成产耗氢装置产耗价格,并根据所述工艺参数、所述计划数据和调度数据、以及预设的预测模型,生成预设时间段的氢气需求量,所述产耗氢装置价格模型的输入量为产耗氢数据,所述产耗氢装置价格模型的输出量为产耗氢装置产耗价格,所述预测模型的输入量为工艺参数、计划数据和调度数据,所述预测模型的输出量为预设时间段的氢气需求量;根据所述产耗氢装置产耗价格、所述氢气需求量、以及预设的氢气资源调度模型,生成调度方案,所述氢气资源调度模型的输入量为产耗氢装置产耗价格以及所述氢气需求量,所述氢气资源调度模型的输出量为调度方案。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述生成调度方案后,还包括:将所述调度方案输出显示。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述产耗氢装置价格模型包括:耗氢装置价格模型:其中,Ce为耗氢装置的耗氢成本,元/Nm3,Cd为电价,元/KWh-1,Cp为气体的比定压热容,J*kg-1*K-1,T为压缩机进口气体温度,K,η为压缩机效率,γ为压缩机入口气体定压热容与定温热容比,Po为压缩机出口压力,Pa,Pi为压缩机入口压力,Pa,ρ为压缩机入口状态下气体的密度,kg*m-3,ρo为压缩机出口状态下气体的密度,kg*m-3;产氢装置价格模型:其中Cu为产氢装置的产氢成本,元/Nm3,CH为原料成本,元,CE为辅料成本,元,CN为燃料成本,元,CP为动力成本,元,CG为工资成本,元,CF为福利成本,元,CZ为制造成本,元,Fu为产氢装置产量,Nm3。4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述预测模型的预设过程包括:根据线性回归模型、分段线性拟合模型、主成分分析模型、偏最小二乘模型结构、人工神经网络模型或模糊神经网络模型,生成所述预测模型。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述氢气资源调度模型包括:目标函数和约束条件,所述约束条件包括通用约束条件、装置约束条件和需求约束条件,所述调度方案的生成过程包括,在通过约束条件确定的可行域内求出满足目标函数的最优解的过程;目标函数: M i n = Σ u ( C u × Σ u _ d F u , u _ d , t ) + Σ u _ d C e × F u _ d , c o m p , t + Σ u C u × F H L , u , t ]]>其中Cu为产氢装置u的产氢成本,元/Nm3,Fu,u_d,t为耗氢气装置u_d在调度周期t所耗的来自产氢气装置u的氢气量,Nm3·h-1,Ce为耗氢装置u_d的耗氢成本,元/Nm3,Fu_d,comp,t为耗氢装置u_d所属新氢气压缩机在调度周期t的氢气处理量,Nm3·h-1,FHL,u,t为产氢装置u在调度周期t的氢气放空量,Nm3·h-1;通用约束条件:其中Fu,t为产氢气装置u在调度周期t所产的氢气量,Fu,u_d,t为耗氢气装置u_d在调度周期t所耗的来自产氢气装置u的氢气量,ECu表示所有使用产自装置u的氢气的耗氢装置集合,表示任一产氢装置,表示任一周期;装置约束条件包括: F u , t ≤ F u , t , m a x ∀ t ]]> ΣF c o m p j , t = ΣF j c o m p , t ∀ t ]]> ΣF c o m p j , t × y c o m p = ΣF j c o m p , t × y i ∀ t ]]>其中Fu,t,max为氢源u的最大供氢量,Fcompj,t为输入压缩机的流量、Fjcomp,t为从压缩机输出的流量,ycomp为输入压缩机的氢气流股纯度、yi为从压缩机输出的氢气流股纯度,表示任一周期;需求约束条件包括: Σ u ∈ C u F u , u _ d , t ≥ F u _ d , t ∀ t Σ u ∈ C u ( F u , u _ d , t × y u ) Σ u ∈ C u F u , u _ d , t ≥ y u _ d ∀ t ]]>其中Fu_d,t为耗氢装置u_d在调度周期t所需的氢气量,即耗氢装置预设时间段的氢气需求量,Fu,u_d,t为耗氢气装置u_d在调度周期t所耗的来自产氢气装置u的氢气量,Cu表示所有为耗氢装置u_d供氢的产氢装置集合,yu为产氢装置u所产氢气纯度,yu_d为耗氢装置u_d所需氢气纯度要求,表示任一周期。6.一种氢气资源调度方案的生成装置,其特征在于,包括:数据获取单元,用于获取产耗氢装置的产耗氢数据、耗氢装置工艺参数、以及数据库中计划数据和调度数据;产耗价格生成单元,用于根据所述产耗氢数据以及预设的产耗氢装置价格模型,生成产耗氢装置产耗价格,所述产耗氢装置价格模型的输入量为产耗氢数据,所述产耗氢装置价格模型的输出量为产耗氢装置产耗价格;氢气需求量预测单元,用于根据所述工艺参数、所述计划数据和调度数据、以及预设的预测模型,生成预设时间段的氢气需求量,所述预测模型的输入量为工艺参数、计划数据和调度数据,所述预测模型的输出量为预设时间段的氢气需求量;调度方案生成单元,用于根据所述产耗氢装置产耗价格、所述氢气需求量、以及预设的氢气资源调度模型,生成调度方案,所述氢气资源调度模型的输入量为产耗氢装置产耗价格及所述氢气需求量,所述氢气资源调度模型的输出量为调度方案。7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,还包括:显示单元,用于将所述调度方案进行输出显示。8.根据权利要求6或7所述的装置,其特征在于,所述产耗价格生成单元包括:产氢价格生成子单元,用于根据所述产耗氢数据包括的产氢数据以及产氢装置价格模型,生成产氢装置的产氢成本,所述产氢装置价格模型为 C u = ( C H + ...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏宏业艾胜兰侯卫锋娄海川杨仙健康聪慧王贵宏吴玉成
申请(专利权)人:浙江中控软件技术有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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