一种多点网络型LNG接收站动态站间转运预测调度方法技术

技术编号:9719076 阅读:176 留言:0更新日期:2014-02-27 05:57
本发明专利技术涉及一种多点网络型LNG接收站动态站间转运预测调度方法,在多长期供货点、多接收站、多运输船和多转运船之间建立一多点网络型接收站动态站间转运预测调度系统,其包括分别设置在每一座接收站内的DCS和GMS终端,设置在任意一座接收站内的动态站间转运仿真系统平台;所述仿真系统平台内设置了内置有综合了蒙特卡洛算法和运筹学排队论的离散仿真推演程序的仿真模块,启动仿真模块,便可以在自动模拟长期ADP的同时,模拟接收站根据下游用户的实时用气需求提出的动态站间转运请求的仿真推演过程,最后由各GMS终端根据仿真推演结果生成本接收站的动态站间转运调度计划,实现多点网络型“联保”、“联供”用气。本发明专利技术可以广泛用于多长期供货点、多接收站、多运输船和多转运船的动态站间转运预测调度过程中。

【技术实现步骤摘要】
一种多点网络型LNG接收站动态站间转运预测调度方法
本专利技术涉及一种LNG (液化天然气)转运预测调度方法,特别是关于一种能够满足多LNG长期供货点(即液化厂)、多LNG接收站、多LNG运输船和多LNG转运船形成的多点网络型LNG接收站动态站间转运预测调度方法。
技术介绍
在LNG产业链中,接收站的基本功能是接卸从LNG长期供货点经远洋海运来的运输船,把LNG物料卸船后存储在LNG储罐中,根据下游用气需求,将LNG气化后外输至工业、民用和燃气电厂三类气态用户,同时还将一小部分LNG通过LNG槽车直接液态外运。出于下游用气调峰和计划外突增用气的切实需求,以及多接收站联调、联供、联合优化保障下游用气市场的潜在优势,各接收站除了逐批次地执行各长期供货点的ADP (年度交付计划)外,还会有通过转运船进行动态站间转运的需求,即多接收站通过转运船进行网络型结构的动态站间转运的需求。其核心内容是同时处理离散化的大宗LNG物料来料,不断变化的连续LNG物料和小批量的离散LNG物料外运,保持LNG物料库存在正常范围内,并且要求在当前和未来至少三个月以上的时间内保持时空匹配。目前,实现上述内容的技术手段通常是通过单个接收站的DCS(分散控制系统)监测站内每一座储罐的罐容水平、分析长期供货点对接收站的ADP (简称长期ADP)和下游用气预期需求的匹配关系,对未来三个月以上时间的LNG存货水平进行人工分析,推断出可能性较高的动态站间转运数量和时间窗口,并将推断结果上传给GMS终端(气体管理系统)终端,从而制定出接收站的动态站间转运计划。这种方法以主观经验为主导,关键数据分析和处理较为初级,缺乏合理的计划性,干扰接收站正常运行的风险很高。在下游用气波动性大、作为长期供货点发货到港时间存在以天为单位的延误、转运船运力紧张且预定时间较短、接收站港口存在恶劣天气的高可能性等诸多变量元素的影响下,特别是在面临多长期供货点、多接收站之间存在网络型转运关系时,这种人工分析的结果粗糙而笼统,往往难以匹配合理的站间转运时间窗口,从而引发储罐发生“空罐”(预留储罐空余罐容较大),或“逼罐”(LNG存量较高,难以进行灌装)、接收站港口运输船和转运船排队等现象,无法满足多站点联调、联供的生产运行要求,进而贻误决策时机,造成严重的经济损失,如罚款、动态站间转运溢价较高、减缩下游供气量,甚至无法为正常供气提供有效保障。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术的目的是提供一种能够满足多长期供货点、多接收站、多运输船和多转运船形成的多点网络型LNG接收站动态站间转运预测调度方法。为实现上述目的,本专利技术采取以下技术方案:一种多点网络型LNG接收站动态站间转运预测调度方法,其包括以下步骤:1)在多长期供货点、多接收站、多运输船和多转运船之间设置了一多点网络型LNG动态站间转运预测调度系统,其包括:分别设置在每一接收站内的DCS、设置在任意一接收站内的动态站间转运仿真系统平台和分别设置在每一接收站内的GMS终端;仿真系统平台内设置有初始参数数据库、内置有综合了蒙特卡洛算法和运筹学排队论的离散仿真推演程序的仿真模块、指标和报表显示模块和分析数据库;所述仿真系统平台通过网络连接各接收站的DCS和GMS终端;2)仿真系统平台的初始参数数据库内预先输入有原始数据,其包括各长期供货点对相应接收站的供货信息,各接收站下游的天然气外输和槽车液态外运用户的年、月、日、小时需求预测信息,通过各DCS采集的相应接收站内每一储罐的初始液位和总罐容信息,以及储罐动态监控指标;3)仿真系统平台对初始参数数据库内的信息进行更新,其包括通过各DCS实时收集到的各接收站中每一储罐的实时液位信息和总罐容信息,港口和航道的恶劣天气信息的最新天气预报,根据近一年期的历史数据报表,当前签订的购气合同,下游用户最新提出的用气需求和小时流量的波动幅度,预测的槽车液态外运和天然气外输用户的年、月、日、小时需求信息;4)仿真系统平台启动仿真模块进行仿真推演,其包括以下步骤:①仿真模块读入初始参数数据库更新后的数据信息,扫描指定时间内各接收站的长期ADP,如果哪一个接收站没有长期ADP,则终止对该接收站的仿真推演程序;如果有长期ADP,进入下一步仿真模块根据储罐动态监控指标,分析除了长期ADP外,是否还启动了动态站间转运请求:如果未启动动态站间转运请求,进入步骤③;否则,进入步骤④;③执行长期ADP模式,即仿真模块按照预设的长期ADP进行仿真推演,输出执行长期ADP情况的仿真推演结果;④执行长期ADP与动态站间转运请求交互模式,即仿真模块在模拟长期ADP的同时,模拟该接收站根据下游用户的实时用气需求,基于储罐罐容发出的动态站间转运请求,模拟动态站间转运请求由经LNG动态站间运转优选程序确定的发货接收站和转运船予以响应,预排调度动态站间转运及转运船去发货接收站取货的过程;5)仿真推演结束后,在指标和报表显示模块上显示输出执行长期ADP与动态站间转运请求交互模式的仿真推演结果;6)仿真系统平台将仿真推演结果及其对应的初始参数数据库信息,存入分析数据库,并将指定时间内动态站间转运需求的数量和时间窗口,通过网络上传至GMS终端,GMS终端据此生成本接收站的LNG动态站间转运的调度计划。在步骤5)与步骤6)之间增加一验证仿真推演结果的步骤,具体操作方法是:将步骤5)仿真推演结果中的动态站间转运时间窗口分布转化成站间转运ADP,按照时间分布插入原有的长期ADP,并据此更新初始参数数据库的信息,然后进行以验证为目的仿真推演;如果仿真推演结果中不再产生动态站间转运指标,则说明步骤5)的仿真推演结果正确,将其储存在分析数据库中,进入步骤6);否则返回步骤2),调整初始参数数据库信息进行新一轮的仿真推演。本专利技术由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本专利技术由于在多长期供货点、多接收站、多运输船和多转运船组成的网络化结构中设置了一多点网络型LNG动态站间转运预测调度系统,在该系统中设置了一动态转运预测调度仿真系统平台,并在仿真系统平台内设置了初始参数数据库、仿真模块、指标和报表显示模块和分析数据库,同时利用原有各接收站内设置的DCS采集站内的各种信息,因此本专利技术可以根据下游用气调峰和季节波动等原因产生的接收站与接收站的动态站间转运需求,通过仿真模块并行和根据条件依时序地模拟各接收站执行长期ADP与调度动态站间转运交互的复杂过程,生成指定时间内长期ADP与动态站间转运的数量和时间匹配关系,并通过网络上传至GMS终端,使GMS终端能够据此拟定出准确的动态站间转运调度计划。2、本专利技术由于在仿真模块中内置了综合了蒙特卡洛算法和运筹学排队论的离散仿真推演过程,因此能够对动态站间转运请求的波动性、不确定性分布、长期供货点发货到港时间存在以天为单位的延误、可用的LNG转运资源价格波动、接收站港口存在恶劣天气的高可能性、运输船、转运船和LNG外输设备的可靠性等不确定因素进行细致的数学处理,从而提供出均一化的确定性结果,不但使仿真推演结果及据此进行的网络型站间转运决策和调度更加准确可信,而且可以将各种运算过程中的数据存储在分析数据库中,以备进行历史回顾和查询。3、本专利技术设置的动态站间转运预测调度系统,除了能够预测和生成动态站间转运时本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种多点网络型LNG接收站动态站间转运预测调度方法,其包括以下步骤:1)在多长期供货点、多接收站、多运输船和多转运船之间设置了一多点网络型LNG动态站间转运预测调度系统,其包括:分别设置在每一接收站内的DCS、设置在任意一接收站内的动态站间转运仿真系统平台和分别设置在每一接收站内的GMS终端;仿真系统平台内设置有初始参数数据库、内置有综合了蒙特卡洛算法和运筹学排队论的离散仿真推演程序的仿真模块、指标和报表显示模块和分析数据库;所述仿真系统平台通过网络连接各接收站的DCS和GMS终端;2)仿真系统平台的初始参数数据库内预先输入有原始数据,其包括各长期供货点对相应接收站的供货信息,各接收站下游的天然气外输和槽车液态外运用户的年、月、日、小时需求预测信息,通过各DCS采集的相应接收站内每一储罐的初始液位和总罐容信息,以及储罐动态监控指标;3)仿真系统平台对初始参数数据库内的信息进行更新,其包括通过各DCS实时收集到的各接收站中每一储罐的实时液位信息和总罐容信息,港口和航道的恶劣天气信息的最新天气预报,根据近一年期的历史数据报表,当前签订的购气合同,下游用户最新提出的用气需求和小时流量的波动幅度,预测的槽车液态外运和天然气外输用户的年、月、日、小时需求信息;4)仿真系统平台启动仿真模块进行仿真推演,其包括以下步骤:①仿真模块读入初始参数数据库更新后的数据信息,扫描指定时间内各接收站的长期ADP,如果哪一个接收站没有长期ADP,则终止对该接收站的仿真推演程序,如果有长期ADP,则进入下一步;②仿真模块根据储罐动态监控指标,分析除了长期ADP外,是否还启动了动态站间转运请求:如果未启动动态站间转运请求,进入步骤③;否则,进入步骤④;③执行长期ADP模式,即仿真模块按照预设的长期ADP进行仿真推演,输出执行长期ADP情况的仿真推演结果,仿真程序结束;④执行长期ADP与动态站间转运请求交互模式,即仿真模块在模拟长期ADP的同时,模拟该接收站根据下游用户的实时用气需求,基于储罐罐容发出的动态站间转运请求,模拟动态站间转运请求由经LNG动态站间运转优选程序确定的发货接收站和转运船予以响应,预排调度动态站间转运及转运船去发货接收站取货的过程;5)仿真推演结束后,在指标和报表显示模块上显示输出执行长期ADP与动态站间转运请求交互模式的仿真推演结果;6)仿真系统平台将仿真推演结果及其对应的初始参数数据库信息,存入分析数据库,并将指定时间内动态站间转运需求的数量和时间窗口,通过网络上传至GMS终端, GMS终端据此生成本接收站的LNG动态站间转运的调度计划。...

【技术特征摘要】
1.一种多点网络型LNG接收站动态站间转运预测调度方法,其包括以下步骤: 1)在多长期供货点、多接收站、多运输船和多转运船之间设置了一多点网络型LNG动态站间转运预测调度系统,其包括:分别设置在每一接收站内的DCS、设置在任意一接收站内的动态站间转运仿真系统平台和分别设置在每一接收站内的GMS终端;仿真系统平台内设置有初始参数数据库、内置有综合了蒙特卡洛算法和运筹学排队论的离散仿真推演程序的仿真模块、指标和报表显示模块和分析数据库;所述仿真系统平台通过网络连接各接收站的DCS和GMS终端; 2)仿真系统平台的初始参数数据库内预先输入有原始数据,其包括各长期供货点对相应接收站的供货信息,各接收站下游的天然气外输和槽车液态外运用户的年、月、日、小时需求预测信息,通过各DCS采集的相应接收站内每一储罐的初始液位和总罐容信息,以及储罐动态监控指标; 3)仿真系统平台对初始参数数据库内的信息进行更新,其包括通过各DCS实时收集到的各接收站中每一储罐的实时液位信息和总罐容信息,港口和航道的恶劣天气信息的最新天气预报,根据近一年期的历史数据报表,当前签订的购气合同,下游用户最新提出的用气需求和小时流量的波动幅度,预测的槽车液态外运和天然气外输用户的年、月、日、小时需求信息; 4)仿真系统平台启动仿真模块进行仿真推演,其包括以下步骤: ①仿真模块读入初始参数数据库更新后的数据信息,扫描指定时间内各接收站的长期ADP,如果哪一个接收站没有长期ADP,则终止对该接收站的仿真推演程序,如果有长期ADP,则进入下一步; ②仿真模块根据储罐动态监控指标,分析除了长期ADP外,是否还启动了动态站间转运请求:如果未启动动态站间转`运请求,进入步骤③;否则,进入步骤④; ③执行长期ADP模式,即仿真模块按照预设的长期ADP进行仿真推演,输出执行长期ADP情况的仿真推演结果,仿真程序结束; ④执行长期ADP与动态站间转运请求交互模式,即仿真模块在模拟长期ADP的同时,模拟该接收站根据下游用户的实时用气需求,基于储罐罐容发出的动态站间转运请求,模拟动态站间转运请求由经LNG动态站间运转优选程序确定的发货接收站和转运船予以响应,预排调度动态站间转运及转运船去发货接收站取货的过程; 5)仿真推演结束后,在指标和报表显示模块上显示输出执行长期ADP与动态站间转运请求交互模式的仿真推演结果; 6)仿真系统平台将仿真推演结果及其对应的初始参数数据库信息,存入分析数据库,并将指定时间内动态站间转运需求的数量和时间窗口,通过网络上传至GMS终端,GMS终端据此生成本接收站的LNG动态站间转运的调度计划。2.如权利要求1所述的一种多点网络型LNG接收站动态站间转运预测调度方法,其特征在于:在步骤5)与步骤6)之间增加一验证仿真推演结果的步骤,具体操作方法是: 将步骤5)仿真推演结果中的动态站间转运时间窗口分布转化成站间转运ADP,按照时间分布插入原有的长期ADP,并据此更新初始参数数据库的信息,然后进行以验证为目的仿真推演;如果仿真推演结果中不再产生动态站间转运指标,则说明步骤5)的仿真推演结果正确,将其储存在分析数据库中,进入步骤6);否则返回步骤2),调整初始参数数据库信息进行新一轮的仿真推演。3.如权利要求1所述的一种多点网络型LNG接收站动态站间转运预测调度方法,其特征在于:所述步骤2)中的储iip动态监控指标包括: a、逼罐比率参数,其取值范围为储罐容量的85%~95%; b、高警戒液位参数,其取值范围为储罐容量的85%~90%; C、低警戒液位参数,其取值范围为储罐容量的8%~15% ; d、警戒罐容满足下游需求临界值参数,其时间取值范围为48小时~72小时;警戒罐容满足下游需求临界值参数与低警戒液位参数配合,对下游用气需求优先级保供问题进行处理; e、请求转运液位参数,其时间取值范围为60小时~100小时,当储罐当前剩余罐容与低警戒液位参数对应罐容的差值,按照当前时刻下游用户用气速率所能维持的时长小于请求转运液位参数时,系统发出一次动态站间转运请求。4.如权利要求2所述的一种多点网络型LNG接收站动态站间转运预测调度方法,其特征在于:所述步骤2)中的储iip动态监控指标包括: a、逼罐比率参数,其取值范围为储罐容量的85%~95%; b、高警戒液位参数,其取值范围为储罐容量的85%~90%; C、低警戒液位参数,其取值 范围为储罐容量的8%~15% ; d、警戒罐容满足下游需求临界值参数,其时间取值范围为48小时~72小时;警戒罐容满足下游需求临界值参数与低警戒液位参数配合,对下游用气需求优先级保供问题进行处理; e、请求转运液位参数,其时间取值范围为60小时~100小时,当储罐当前剩余罐容与低警戒液位参数对应罐容的差值,按照当前时刻下游用户用气速率所能维持的时长小于请求转运液位参数时,系统发出一次动态站间转运请求。5.如权利要求1或2或3或4所述的一种多点网络型LNG接收站动态站间转运预测调度方法,其特征在于:所述步骤4)的步骤③中,执行长期ADP模式仿真推演过程包括: a、在长期供货点内部,LNG物料按照从气田、天然气处理装置、天然气液化装置、储罐、装船设施至运输船满船的顺序流动;与此同步,选定的运输船空船按照进入外港、内港泊位、连接装船设施的操作顺序活动; b、在接收站内部,LNG物料按照从卸船设施、储罐、BOG处理设施至LNG外输泵,再从LNG外输泵、LNG气化器、外输管道至工业用户、城镇燃气和燃气电厂三类气态用户,以及从LNG外输泵至槽车液态外运的顺序流动,并根据储罐...

【专利技术属性】
技术研发人员:付子航唐令力邱健勇单彤文崔峰刘冰程昊周婵
申请(专利权)人:中国海洋石油总公司中海石油气电集团有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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