一种多油源平衡计划制定方法及系统

本发明属于成品油管道油源平衡计划制定领域，更具体地，涉及一种多油源平衡计划制定方法及系统。

背景技术：

我国成品油管网管输量大、输送品种多，且资源来源复杂，导致管网批次计划制定难度较大。而一条长输成品油管线的资源来源涉及多个炼厂、多个港口的资源同时注入，因此多油源间的平衡工作显得尤为重要。

油源平衡调运计划一般分为月计划和日计划，但是由于月计划执行期较长，在计划执行期由于各种不确定性因素的影响，会导致每天具体计划执行时可能无法按期、按量完成。因此，在多油源的情况下，需要在保证月度总供需平衡的情形下，通过实时日调运计划调整来应对各种不确定性因素的影响，这给日调运计划的制定和执行带来一定的挑战。

目前，现有的油源平衡计划制定方法主要致力于解决长输管线管输批次计划编制及执行的问题，很少对多油源的长输管线制定多油源平衡计划，并且未考虑如何在资源组织层面平衡各注入点间的输送次序、输送量，这样可能会导致管道运行效率降低。此外，成品油管道平衡计划的制定需要充分考虑各站场实时库存量及空容量，以防止油品“断供”或“堵库”，造成不良后果。传统的油源平衡计划制定方法中对动态库存的计算一般采用手工计算，由于动态库存量的计算量大，人工计算不仅费时费力，且难免会出现一些错误，给管道运行带来一定的风险。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种多油源平衡计划制定方法及系统，其目的在于，运用基线计划和调节计划相结合的思想，对成品油库存进行预测和计划推演，降低管道运行风险。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种多油源平衡计划制定方法，包括：

日调运基线计划生成步骤：以小时为时间单元，对管输月计划进行分解，得到每天的日调运基线计划；日调运基线计划确定了每天24小时内各批次、各种类型的成品油输送顺序、管输的起止时间及分输流量；

日调运基线计划调节步骤：对于管输月计划之外的调运计划，依据调运计划所对应的站场、成品油类别以及计划执行窗口将调运计划动态加载到相应的日调运基线计划上，以对日调运基线计划进行调节，将调节后的调运计划作为日执行计划；

预警步骤：根据日执行计划，按照不同的时间尺度对各种类型的成品油在各站场的库存量进行预测，在检测到任一站场内任一类型的成品油库存量出现库存异常时，生成相应的预警信息。

进一步地，预警步骤中，采用动态库存更新模型对各种类型的成品油在各站场的库存量进行预测；

对于给定站场、给定类别的成品油，动态库存更新模型为：

其中，i(t+1)和i(t)分别表示下一期和当期给定站场、给定类型的成品油的库存量；i表示油源编号，i＝1,2,3,...,m，m为油源数，ini(t)表示当期从第i种油源的进油量，表示当期的总进油量；j表示出油流向编号，j＝1,2,3,...,n，n表示出油流向数，表示当期的总出油量。

进一步地，不同时间尺度包括小时、天和周。

进一步地，管输月计划之外的调运计划包括铁路、公路和水运计划。

进一步地，本发明提供的多油源平衡计划制定方法，还包括：

在检测到任一站场内任一类型的成品油库存量出现库存异常时，制定相应的调整计划。

按照本发明的另一个方面，提供了一种多油源平衡计划制定系统，包括：日调运基线计划生成模块、日基线调运计划调节模块以及预警模块；

日调运基线计划生成模块，用于以小时为时间单元，对管输月计划进行分解，得到每天的日调运基线计划；日调运基线计划确定了每天24小时内各批次、各种类型的成品油输送顺序、管输的起止时间及分输流量；

日基线调运计划调节模块，对于管输月计划之外的调运计划，依据调运计划所对应的站场、成品油类别以及计划执行窗口将调运计划动态加载到相应的日调运基线计划上，以对日调运基线计划进行调节，将调节后的调运计划作为日执行计划；

预警模块，用于根据日执行计划，按照不同的时间尺度对各种类型的成品油在各站场的库存量进行预测，在检测到任一站场内任一类型的成品油库存量出现库存异常时，生成相应的预警信息。

进一步地，预警模块采用动态库存更新模型对各种类型的成品油在各站场的库存量进行预测；

对于给定站场、给定类别的成品油，动态库存更新模型为：

其中，i(t+1)和i(t)分别表示下一期和当期给定站场、给定类型的成品油的库存量；i表示油源编号，i＝1,2,3,...,m，m为油源数，ini(t)表示当期从第i种油源的进油量，表示当期的总进油量；j表示出油流向编号，j＝1,2,3,...,n，n表示出油流向数，表示当期的总出油量。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：

(1)本发明运用基线计划和调节计划相结合的思想，将管输月计划分解为日调运基线计划，并将管输月计划之外的其他调运计划作为调节计划，加载到相应的日调运基线计划上，起到对日调运基线计划的调节作用，在此基础上，将复杂的多油源网络模型解耦，转化为针对单一站点、单一油品库存的预测，由此能够实时、动态地完成单一站点、单一油品的库存更新，尽早发现库存异常，并且避免了在库存异常时对全局计划的大范围调整，有效降低了管道运行风险。

(2)本发明在将复杂的多油源网络模型解耦的基础上，提出了针对单一站点、单一油品的动态库存更新模型，可以辅助管理人员进行成品油库存预测，实现对计划的调整模拟仿真，提前预警并进行计划调整，能够有效降低各站场发生“堵库”和“断供”的风险，为成品油市场的保供提供了有力的支持。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种典型的成品油输送网络结构模型；

图2为本发明实施例提供的多油源平衡计划制定方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的日调运基线计划示意图；

图4为本发明实施例提供的日调运基线计划中首站s1中各油品库存变化趋势图；

图5为本发明实施例提供的包含公路计划的首站s1中92#汽油库存变化趋势图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明中，本发明及附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

为了对成品油库存进行预测和计划推演，降低管道运行风险，本发明提供了一种多油源平衡计划制定方法及系统，其整体思路在于：基线计划和调节计划相结合的思想，将管输月计划分解为日调运基线计划，并将管输月计划之外的其他调运计划作为调节计划，加载到相应的日调运基线计划上，起到对日调运基线计划的调节作用，在此基础上，将复杂的多油源网络模型解耦，转化为针对单一站点、单一油品库存的预测，以便于及时发现库存异常并进行预警，以便于管理人员及时对调运计划进行调整，降低管道运行风险。进一步提出针对单一站点、单一油品的动态库存更新模型，以辅助管理人员进行成品油库存预测，实现对计划的调整模拟仿真，提前预警并进行计划调整。

下面以中石化西南管道成品油多油源平衡计划制定为例，对本发明的技术方案做进一步地解释。

图1所示为一种典型的成品油输送网络示意图，其中，s1～s8表示各个站场，包括炼厂、首站和港口，l1～l4表示运输管道，以下实施例均针对图1所示的成品油输送网络执行。以下为实施例。

实施例1：

一种多油源平衡计划制定方法，如图2所示，包括：日调运基线计划生成步骤、日调运基线计划调节步骤以及预警步骤；

日调运基线计划生成步骤包括：

以小时为时间单元，对管输月计划进行分解，得到每天的日调运基线计划；日调运基线计划确定了每天24小时内各批次、各种类型的成品油输送顺序、管输的起止时间及分输流量；

管输月计划确定了月度内各批次、各种类型的成品油输送顺序、每批次、每种油品管输的起止时间及分输流量；本实施例通过将管输月计划分解为日调运基线计划，有利于在保证月度总供需平衡的情况下，通过实时调整日调运基线计划来应对各种不确定因素的影响；

本实施例中，首站s1作为该区域成品油对外输出的唯一出口，需要满足下游各个省市公司的所有需求，将s1的月管输计划按照每天24小时的时间单元继续分解即可得到一个月内每天的日调运基线计划，由于数据量较大，仅以该月某一日的日调运基线计划为例，首站s1在该日的日调运基线计划对应的计划表具体如图3所示，按照该日调运基线计划，首站s1此日各油品24小时库存变化趋势图，如图4所示；

日调运基线计划调节步骤包括：

对于管输月计划之外的调运计划，依据调运计划所对应的站场、成品油类别以及计划执行窗口将调运计划动态加载到相应的日调运基线计划上，以对日调运基线计划进行调节，将调节后的调运计划作为日执行计划；

管输月计划之外其他调运计划，包括铁路、公路和水运计划，本实施例中，具体包含一个公路计划，该公路计划的计划执行期为当日13时开始，地付流量总量为6500t，地付流量为650t/h，在相应的日调运基线计划基础上，首站s1中，92#汽油将于14时增加一个出油项，即地付，如图5所示；

预警步骤包括：

根据日执行计划，按照不同的时间尺度，如小时、天、周等，对各种类型的成品油在各站场的库存量进行预测，在检测到任一站场内任一类型的成品油库存量不在安全库存范围内时，生成相应的预警信息；

本实施例中，具体采用动态库存更新模型对各种类型的成品油在各站场的库存量进行预测；

对于首站s1、92#汽油，动态库存更新模型为：

其中，is1(t+1)和is2(t)分别表示下一期和当期首站s1中92#汽油的库存量；i表示油源编号，i＝1,2,3,...,m，m为油源数，ini(t)表示当期从第i种油源的进油量，表示当期的总进油量；j表示出油流向编号，j＝1,2,3,...,n，n表示出油流向数，表示当期的总出油量；

如图5所示，在不进行调节的情况下，初始时刻t＝6，假设每种油源的进油和出油速率保持匀速，由图5可以看出，从t＝6时开始，s2进油持续了11个小时，l1外输持续了9个小时，由上述动态库存更新模型进行迭代，可计算出t＝23时的库存is1(t+17)，具体迭代过程如下：

本实施例中，由于引入了公路计划对日调运基线计划进行调节，该公路计划的执行期从当日13时开始，地付流量总量为6500t，地付流量为650t/h，持续了10小时，从t＝13时开始，出油流向数变为2；在公路计划的调节作用下，从t＝6时开始，s2进油持续了11个小时，l1外输持续了9个小时，公路计划从t＝13时开始外输持续了10个小时，由上述动态库存更新模型进行迭代，可计算出t＝23时的库存is1(t+17)，具体迭代过程如下：

本实施例运用基线计划和调节计划相结合的思想，并将复杂的多油源网络模型解耦为针对单一站点、单一油品库存的预测，能够实时、动态地对各站点、各油品的库存进行预测分析，基于上述预测分析，首站s1此日92#汽油的24小时库存变化趋势图具体如图5所示，根据图5所示的预测分析结果可知，92#汽油库存将在23时降到安全库存以下，如图5中的虚线所示，此时，会生成相应的预警信息。

为了应对站场库存无法保障管道连续运行或可能堵库的库存异常，本实施例在检测到这些库存异常时，除了会生成相应的预警信息，还会制定相应的调整计划，例如，需要提前安排地付需求或者补充其它油源方式避免出现库存过低、影响正常管输的情形出现，进一步降低管道运行风险。

实施例2：

一种多油源平衡计划制定系统，包括：日调运基线计划生成模块、日基线调运计划调节模块以及预警模块；

日调运基线计划生成模块，用于以小时为时间单元，对管输月计划进行分解，得到每天的日调运基线计划；日调运基线计划确定了每天24小时内各批次、各种类型的成品油输送顺序、管输的起止时间及分输流量；

日基线调运计划调节模块，对于管输月计划之外的调运计划，依据调运计划所对应的站场、成品油类别以及计划执行窗口将调运计划动态加载到相应的日调运基线计划上，以对日调运基线计划进行调节，将调节后的调运计划作为日执行计划；

预警模块，用于根据日执行计划，按照不同的时间尺度对各种类型的成品油在各站场的库存量进行预测，在检测到任一站场内任一类型的成品油库存出现库存异常时，生成相应的预警信息；

本实施例中，各模块的具体实施方式可参考上述方法实施例中的描述，在此将不再复述。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。