煉油企業(yè)中雙管道原油運輸系統(tǒng)的著色賦時受控Petri網(wǎng)建模及可調度性分析.pdf

1、煉油工業(yè)屬于流程工業(yè)中的一種，在我國國民經(jīng)濟中發(fā)揮著重要的作用。一方面滿足人們日常能源所需，另一方面出于國家戰(zhàn)略儲備和能源安全目的。然而，我國煉油工業(yè)存在高成本、高能耗、低效率、綜合自動化水平低等特點，嚴重制約著我國煉油工業(yè)的發(fā)展。
　　作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)，從生產(chǎn)運作管理層面，需要對煉油工業(yè)實現(xiàn)綜合自動化。一般煉油廠的生產(chǎn)作業(yè)可分為三個層次:長期生產(chǎn)計劃，短期生產(chǎn)調度和過程控制。目前，市場上以控制技術為基礎的先進控制系

2、統(tǒng)和利用線性規(guī)劃技術的長期生產(chǎn)計劃商業(yè)軟件已在多數(shù)煉油企業(yè)中得到實際應用，效率極大提高。短期生產(chǎn)調度由于中間過程的復雜性、變量數(shù)目眾多，到目前為止仍處于基于電子表格的人工模擬預測階段，過度依賴調度人員的經(jīng)驗水平。耗時耗力的同時，面對突發(fā)事件應急能力差，效益低下。
　　針對煉油短期生產(chǎn)調度的優(yōu)化，本文完成系統(tǒng)建模和基于模型的可調度性研究工作。因為煉油過程包括連續(xù)和離散時間變量，所以其短期生產(chǎn)調度屬于大規(guī)模組合優(yōu)化問題。在煉油工業(yè)中，

3、煉油系統(tǒng)的建模屬于混合系統(tǒng)建模難題。結合煉油系統(tǒng)的特性，著色賦時受控Petri網(wǎng)被應用于雙管道原油運輸系統(tǒng)原油一次加工過程中的建模。采用模塊化建模方法，將原油一次加工過程分為四個子階段:油輪到港，原油卸載，高/低熔點油管道運輸和向蒸餾塔供油，并詳細分析原油運輸過程中多個關鍵約束。分層建模，結構嚴謹，描述系統(tǒng)行為完整，可作為觀察系統(tǒng)物流信息和制定短期生產(chǎn)調度的工具。
　　由于事先未知煉油調度周期內的任務和作業(yè)，所以啟發(fā)式算法和智能優(yōu)

4、化算法無法直接應用于問題的求解。針對問題的特殊性，我們采用分層求解方法:上層獲得煉油短期調度計劃的安全邊界條件，優(yōu)化組合目標;下層求解詳細的調度安排實現(xiàn)上層煉油短期調度計劃。在模型的基礎上，本文進行雙管道原油運輸系統(tǒng)的可調度性分析。鑒于目前低熔點原油管道運輸可調度性研究工作已得到開展，本文著重分析高熔點原油運輸管道的可調度性問題。
　　高熔點原油輸送前必須加熱，高昂的運輸成本，加上輸送過程中必須保證原油輸送不能中斷，所以單次調度周