一种氢气资源调度方案的生成方法和装置的制造方法
【专利摘要】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。
【专利说明】
_种氢气)资源调度方案的生成方法和装置
技术领域
[0001] 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。
【背景技术】
[0002] 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。
【发明内容】
[0003] 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。
[0004] 为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0005 ] -种氢气资源调度方案的生成方法，包括：
[0006] 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；
[0007] 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；
[0008] 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。
[0009] 优选的，所述生成调度方案后，还包括：
[0010]将所述调度方案输出显示。
[0011]优选的，所述产耗氢装置价格模型包括：
[0013]其中，ce为耗氢装置的耗氢成本，元/Nm3，Cd为电价，元/KW1T 1，Cp为气体的比定压热 容，j*kgAir1，τ为压缩机进口气体温度，κ，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，Ρ。为压缩机出口压力，PaJi为压缩机入口压力，Pa，p为压缩机入口状态下气 体的密度，kg*nf3，p。为压缩机出口状态下气体的密度，kg*nf 3;
[0015] 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。
[0016] 优选的，所述预测模型的预设过程包括：
[0017]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。
[0018] 优选的，所述氢气资源调度模型包括：
[0019] 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；
[0020] 目标函数：
[0021]
[0022]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在调度周期七所 耗的来自产氢气装置u的氢气量，Nm3 · h'Ce为耗氢装置u_d的耗氢成本，元/Nm3，Fu_d,_P,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 · dFnt为产氢装置u 在调度周期t的氢气放空量，Nm3 · 1Γ1;
[0024]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，Vw_表不任一产氢装置，Vi表不任一周期；
[0025]装置约束条件包括：
[0029] 其中Fu,t,max为氢源u的最大供氢量，F_pj, t为输入压缩机的流量、Fj_P,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， Vi表不任一周期；
[0030] 需求约束条件包括：
[0032] 其中FM,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表不 所有为耗氢装置u_d供氢的产氢装置集合，y u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，W表示任一周期。
[0033] -种氢气资源调度方案的生成装置，包括：
[0034] 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；
[0035] 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；
[0036] 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；
[0037] 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。
[0038] 优选的，氢气资源调度方案的生成装置还包括：
[0039]显示单元，用于将所述调度方案进行输出显示。
[0040] 优选的，所述产耗价格生成单元包括：
[0041] 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
[0043]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;
[0044]耗氢价格生成子单元，用于根据所述产耗氢数据包括的耗氢数据以及耗氢装置价 格模型，生成耗氢装置的耗氢成本，所述耗氢装置价格模型为
[0046]其中，Ce为耗氢装置的耗氢成本，元/Nm3，Cd为电价，元/KW1T1，C P为气体的比定压热 容，pkgAir1，τ为压缩机进口气体温度，κ，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，Ρ。为压缩机出口压力，PaJi为压缩机入口压力，Pa，p为压缩机入口状态下气 体的密度，kg*nf3，p。为压缩机出口状态下气体的密度，kg*nf3。
[0047] 优选的，氢气资源调度方案的生成装置，还包括：
[0048] 预测模型生成单元，用于根据线性回归模型、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。
[0049] 优选的，所述调度方案生成单元包括：
[0050] 约束条件子单元，包括通用约束条件、装置约束条件和需求约束条件，用于确定可 行域，所述通用约束条件为
[0052]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/表不任一产氢装置，表不任一周期；
[0053]所述装置约束条件为
[0057]其中Fu,t,max为氢源u的最大供氢量，F_pj, t为输入压缩机的流量、Fj_P,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， :W表不任一周期；
[0058]需求约束条件为
[0060] 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，F u,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表不 所有为耗氢装置u_d供氢的产氢装置集合，y u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，Vi表示任一周期；
[0061] 目标函数子单元，用于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，所述目标函数为 「00621
[0063]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在调度周期七所 耗的来自产氢气装置u的氢气量，Nm3 · h'Ce为耗氢装置u_d的耗氢成本，元/Nm3，Fu_d,_P,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 · dFnt为产氢装置u 在调度周期t的氢气放空量，Nm3 · 1Γ1。
[0064] 从上述的技术方案可以看出，本申请公开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。
【附图说明】
[0065] 为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本 申请的一些实施例，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。
[0066] 图1为本实施例公开的一种氢气资源调度方案的生成方法的流程图；
[0067] 图2为本实施例公开的一种氢气资源调度方案的生成装置的示意图。
【具体实施方式】
[0068] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0069] 本实施例公开一种氢气资源调度方案的生成方法，参见图1所示，包括：
[0070]步骤S11: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。
[0071] 步骤S12:根据获取的产耗氢装置的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，并根据获取的耗氢装置的工艺参数、数据库中计划数据和调度 数据、以及预设的预测模型，生成预设时间段的氢气需求量，产耗氢装置价格模型的输入量 为产耗氢装置的产耗氢数据，产耗氢装置价格模型的输出量为产耗氢装置产耗价格，预测 模型的输入量为耗氢装置的工艺参数、计划数据和调度数据，预测模型的输出量为预设时 间段的氢气需求量。
[0072] 步骤S13:根据生成的产耗氢装置产耗价格和预设时间段的氢气需求量，以及预设 的氢气资源调度模型，生成调度方案，氢气资源调度模型的输入量为产耗氢装置产耗价格 及耗氢装置的预设时间段的氢气需求量，氢气资源调度模型的输出量为调度方案。
[0073] 本实施例公开一种氢气资源调度方案的生成方法，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，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。
[0074] 在调度方案生成后，还可以通过显示器或打印设备进行调度方案的输出显示。
[0075] 产耗氢装置价格模型包括耗氢装置价格模型和产氢装置价格模型。通过获取的产 耗氢数据包括的耗氢数据和耗氢装置价格模型，得到耗氢装置的耗氢成本。通过获取的产 耗氢数据包括的产氢数据和产氢装置价格模型，得到产氢装置的产氢成本。以下对于耗氢 装置价格模型和产氢装置模型进行详细介绍。耗氢装置价格模型：
[0077]其中，Ce为耗氢装置的耗氢成本，元/Nm3; Cd为电价，元/KW1T1; CP为气体的比定压热 容，pkgAir1; τ为压缩机进口气体温度，κ; 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;Ρ。为压缩机出口压力，PaTi为压缩机入口压力，Pa;p为压缩机入口状态下气 体的密度，kg*nf 3; P。为压缩机出口状态下气体的密度，kg*nf3。
[0078]产氢装置价格模型：
[0080]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。
[0081 ]采集各耗氢装置工艺参数的历史值和实时值，以及Aspen PIMS(Pr〇cesS Industry Modeling System，流程工艺模拟系统）及Aspen Petroleum Scheduler(炼油动 态调度系统）中计划数据与调度数据，然后再结合根据线性回归模型、分段线性拟合模型、 主成分分析模型、偏最小二乘模型结构、人工神经网络模型和模糊神经网络模型中的一种， 生成的预测模型，计算出未来预设时间段内氢气需求量。
[0082] 调度方案的生成过程即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，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，下面对于约束条 件和目标函数进行详细介绍。目标函数：
[0083]
[0084] 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在调度周期七所 耗的来自产氢气装置u的氢气量，Nm 3 · irSCe为耗氢装置u_d的耗氢成本，元/Nm3;Fu_d,_P,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 · irSFut为产氢装置u 在调度周期t的氢气放空量，Nm3 · 1Γ1。
[0085] 通用约束条件：
[0087]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;Va.表不任一产氢装置;Vi表不任一周期。
[0088]装置约束条件包括：
[0092]其中Fu,t,max为氢源u的最大供氢量;F_pj, t为输入压缩机的流量;Fj_P,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； W表示任一周期。
[0093]需求约束条件包括：
[0095] 其中FM,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表不 所有为耗氢装置u_d供氢的产氢装置集合;y u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;W表示任一周期。
[0096] 本实施例公开一种氢气资源调度方案的生成装置，参见图2所示，包括：
[0097] 数据获取单11，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。
[0098] 产耗价格生成单元12,用于根据获取产耗氢装置的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，产耗氢装置价格模型的输入量为产耗氢装置的 产耗氢数据，产耗氢装置价格模型的输出量为产耗氢装置产耗价格。
[0099] 氢气需求量预测单元13,用于根据耗氢装置的工艺参数、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，预测模型的输入量为耗氢装置的工艺 参数、计划数据和调度数据，预测模型的输出量为预设时间段的氢气需求量。
[0100] 调度方案生成单元14,用于根据产耗氢装置产耗价格、预设时间段的氢气需求量、 以及预设的氢气资源调度模型，生成调度方案，氢气资源调度模型的输入量为产耗氢装置 产耗价格及耗氢装置预设时间段的氢气需求量，氢气资源调度模型的输出量为调度方案。
[0101] 本实施例公开一种氢气资源调度方案的生成装置，产耗价格生成单元利用预设的 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;氢气需求量预测单 元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;调度方案生成单元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，用于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。
[0102] 氢气资源调度方案的生成装置还可以包括显示单元，用于将调度方案进行输出显 不。
[0103] 产耗价格生成单元包括:产氢价格生成子单元，用于根据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，耗氢价格生成子单元，用于根据产 耗氢数据包括的耗氢数据以及耗氢装置价格模型，生成耗氢装置的耗氢成本。
[0104] 氢气资源调度方案的生成装置还可以包括预测模型生成单元，用于根据线性回归 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、人工神经网络模型和模 糊神经网络模型中的一种，生成所述预测模型。
[0105] 调度方案生成单元包括约束条件子单元和目标函数子单元，约束条件子单元包括 通用约束条件、装置约束条件和需求约束条件，用于确定可行域，目标函数子单元，用于在 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。
[0106] 对于装置实施例而言，由于其基本相应于方法实施例，所以相关之处参见方法实 施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件 说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以 不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的 需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不 付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0107] 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。
[0108] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0109] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种氨气资源调度方案的生成方法，其特征在于，包括： 获取产耗氨装置的产耗氨数据、耗氨装置工艺参数、W及数据库中计划数据和调度数 据； 根据所述产耗氨数据W及预设的产耗氨装置价格模型，生成产耗氨装置产耗价格，并 根据所述工艺参数、所述计划数据和调度数据、W及预设的预测模型，生成预设时间段的氨 气需求量，所述产耗氨装置价格模型的输入量为产耗氨数据，所述产耗氨装置价格模型的 输出量为产耗氨装置产耗价格，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氨气需求量； 根据所述产耗氨装置产耗价格、所述氨气需求量、W及预设的氨气资源调度模型，生成 调度方案，所述氨气资源调度模型的输入量为产耗氨装置产耗价格W及所述氨气需求量， 所述氨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，所述产耗氨装置价格模型包括： 耗氨装置价格模型其中，Ce为耗氨装置的耗氨成本，元/Nm3，Cd为电价，元/KWh^，Cp为气体的比定压热容， j*kg^*iTi，T为压缩机进口气体溫度，K，η为压缩机效率，丫为压缩机入口气体定压热容与 定溫热容比，Ρ。为压缩机出口压力，Pa，Pi为压缩机入口压力，Pa，p为压缩机入口状态下气体 的密度，kg*nf3,化为压缩机出口状态下气体的密度，kg*nf3; 产氨装置价格模型其中Cu为产氨装置的产氨成本，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 产氨装置产量，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，所述氨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：其中Cu为产氨装置U的产氨成本，元/Nm3，Fu,u_d,t为耗氨气装置u_d在调度周期t所耗的 来自产氨气装置U的氨气量，Nm3 · h^iCe为耗氨装置u_d的耗氨成本，元/Nm3，Fu_d,c。mp,t为耗 氨装置u_d所属新氨气压缩机在调度周期t的氨气处理量，Nm3 · ri，FHL,u,t为产氨装置U在调 度周期t的氨气放空量， 通用约束条件其中Fu,t为产氨气装置U在调度周期t所产的氨气量，Fu,u_d,t为耗氨气装置u_d在调度周 期t所耗的来自产氨气装置U的氨气量，ECu表示所有使用产自装置U的氨气的耗氨装置集 合，Vm表不任一产氨装置，Vi表不任一周期； 装置约束条件包括：其中Fu,t,max为氨源U的最大供氨量，Fccmpj,t为输入压缩机的流量、Fjc〇mp,t为从压缩机输 出的流量，ycomp为输入压缩机的氨气流股纯度、yi为从压缩机输出的氨气流股纯度，W表 示任一周期； 需求约束条件包括：其中Fu_d,t为耗氨装置u_d在调度周期t所需的氨气量，即耗氨装置预设时间段的氨气需 求量，Fu,u_d,t为耗氨气装置u_d在调度周期t所耗的来自产氨气装置U的氨气量，化表示所有 为耗氨装置u_d供氨的产氨装置集合，yu为产氨装置U所产氨气纯度，yu_d为耗氨装置u_d所 需氨气纯度要求，所表示任一周期。6. -种氨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，用于获取产耗氨装置的产耗氨数据、耗氨装置工艺参数、W及数据库中 计划数据和调度数据； 产耗价格生成单元，用于根据所述产耗氨数据W及预设的产耗氨装置价格模型，生成 产耗氨装置产耗价格，所述产耗氨装置价格模型的输入量为产耗氨数据，所述产耗氨装置 价格模型的输出量为产耗氨装置产耗价格； 氨气需求量预测单元，用于根据所述工艺参数、所述计划数据和调度数据、W及预设的 预测模型，生成预设时间段的氨气需求量，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氨气需求量； 调度方案生成单元，用于根据所述产耗氨装置产耗价格、所述氨气需求量、W及预设的 氨气资源调度模型，生成调度方案，所述氨气资源调度模型的输入量为产耗氨装置产耗价 格及所述氨气需求量，所述氨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： 产氨价格生成子单元，用于根据所述产耗氨数据包括的产氨数据W及产氨装置价格模 型，生成产氨装置的产氨成本，所述产氨装置价格模型为其中Cu为产氨装置的产氨成本，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 产氨装置产量，Nm3; 耗氨价格生成子单元，用于根据所述产耗氨数据包括的耗氨数据W及耗氨装置价格模 型，生成耗氨装置的耗氨成本，所述耗氨装置价格模型为其中，Ce为耗氨装置的耗氨成本，元/Nm3，Cd为电价，元/KWh^iiCp为气体的比定压热容， ，T为压缩机进口气体溫度，K，η为压缩机效率，丫为压缩机入口气体定压热容与 定溫热容比，Ρ。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*nf3, P。为压缩机出口状态下气体的密度，kg*nf3。9. 根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，还包括： 预测模型生成单元，用于根据线性回归模型、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。10. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述调度方案生成单元包括： 约束条件子单元，包括通用约束条件、装置约束条件和需求约束条件，用于确定可行 域，所述通用约束条件为其中Fu,t为产氨气装置U在调度周期t所产的氨气量，Fu,u_d,t为耗氨气装置u_d在调度周 期t所耗的来自产氨气装置U的氨气量，ECu表示所有使用产自装置U的氨气的耗氨装置集 合，Vm表示任一产氨装置，Vi表示任一周期； 所述装置约束条件为其中Fu,t,max为氨源U的最大供氨量，Fcnmpj,t为输入压缩机的流量、Fjcnmp,t为从压缩机输 出的流量，ycomp为输入压缩机的氨气流股纯度、yi为从压缩机输出的氨气流股纯度，辨表 示任一周期； 需求约束条件为其中Fu_d,t为耗氨装置u_d在调度周期t所需的氨气量，即耗氨装置预设时间段的氨气需 求量，Fu,u_d,t为耗氨气装置U_d在调度周期t所耗的来自产氨气装置U的氨气量，化表示所有 为耗氨装置u_d供氨的产氨装置集合，yu为产氨装置U所产氨气纯度，yu_d为耗氨装置u_d所 需氨气纯度要求，約表示任一周期； 目标函数子单元，用于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， 所述目标函数为其中Cu为产氨装置U的产氨成本，元/Nm3，Fu,u_d,t为耗氨气装置u_d在调度周期t所耗的 来自产氨气装置U的氨气量，Nm3 · h^iCe为耗氨装置u_d的耗氨成本，元/咖3术_<1,。。111。,*为耗 氨装置u_d所属新氨气压缩机在调度周期t的氨气处理量，Nm3 · ri，FHL,u,t为产氨装置U在调 度周期t的氨气放空量，Nm3 · h-i。
【文档编号】G06Q10/06GK106096818SQ201610381566
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】苏宏业, 艾胜兰, 侯卫锋, 娄海川, 杨仙健, 康聪慧, 王贵宏, 吴玉成
【申请人】浙江中控软件技术有限公司