收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

炼油过程生产调度建模方法研究

李明  
【摘要】:炼油行业是连续过程工业的典型代表,是国民经济的支柱行业,具有举足轻重的作用。生产调度作为炼油企业综合自动化系统的中间环节,是企业生产经营的指挥中心,提高生产调度的质量和效率对于提高企业的经济效益和社会效益具有重要的作用。因而,对炼油过程生产调度的研究具有重要意义。 炼油过程具有生产规模大,工艺复杂,物流连续运作,缓冲余地小,生产连续、平稳,装置多且衔接紧密等突出特点。生产调度模型的建立是炼油过程调度优化问题的研究重点,也是当前优化领域的研究热点之一。由于炼油过程上述特点的存在,其生产调度问题在数学上呈现高度耦合,求解困难,某些因素难以用传统的数学模型表达。鉴于已有调度建模方法存在的种种不足,目前的炼油过程生产调度对炼油生产的特有性质和生产中的逻辑规则往往难以进行全面、有效地描述,建立的调度模型较复杂,超结构性强,直观性、实用性较差,难以满足实际调度需求。这一现状使得我国炼油行业目前大多采用基于经验规则的人工调度,不但费时费力,而且难以保证调度优化性。因此,如何在现有调度理论和研究成果的基础上,针对炼油生产的特有性质,寻找适合于炼油过程的生产调度建模优化方法,辅助企业调度人员实现优化排产,是目前调度优化研究中的一个热点也是一个难点问题,也是本课题的研究目的所在。 本文在介绍了炼油过程生产调度问题及其研究现状之后,针对炼油过程特点及其生产调度需求,提出了几种调度建模新方法和调度优化模型以解决炼油过程的静态调度和动态调度优化问题。在此基础上设计开发了炼油过程动态调度优化软件。该软件已在中石化齐鲁分公司胜利炼油厂的生产实际中试用,获得了较好的效果。具体研究内容和成果概括如下: (1)针对基于逻辑的建模方法在模型表达的灵活性和求解优化性等方面的不足,为有效表达生产中的启发式逻辑规则,提出了一种集成启发式规则的混合整数规划调度优化模型。在分析启发式规则逻辑关系的基础上,用布尔逻辑表达启发式规则,给出了启发式规则的基本逻辑表达式及其等价代数表达。将启发式规则的代数表达与混合整数规划相结合,实现了启发式规则的集成。集成启发式规则的混合整数规划调度模型在数学优化的基础上能够方便、灵活地表达启发式逻辑规则,利用启发式规则有效地描述调度问题,简化调度模型,提高求解效率,保证调度优化性。 (2)针对炼油过程生产特性,研究了其静态调度优化问题,建立了集成启发式规则的混合整数规划调度优化模型。提出了平稳性、连续性和长期性等生产特性定义及其性能指标。基于炼油生产中的逻辑规则,对生产特性进行了模型化描述,并对生产特性性能进行了定量化表达和评价,以实现生产利润和生产特性性能的综合利益最大化,满足生产调度实际需求。以某炼厂生产调度为例,对比有无生产特性表达的优化调度仿真结果表明:考虑炼油过程生产特性的调度优化模型能够满足生产特性要求,提高生产特性性能,得到的调度方案更为可行、实用。 (3)炼油过程以生产的连续运行为主,同时也具有装置启停、方案切换、设备故障等离散生产事件,其本质上是一个混杂生产系统。系统中的生产事件体现了炼油生产过程的运行演变。调度专家通过对生产事件的合理安排和处理实现生产调度。据此,针对炼油过程的静态调度问题,提出了一种基于预知事件的调度优化建模方法。首先定义和描述了炼油生产调度中的预知事件,进而定义了一种嵌套混合自动机,在此基础上建立了基于预知事件的调度优化模型。为实现模型的有效求解,将基于预知事件的调度模型转换为等价的混合整数规划模型,从而能够方便地应用成熟的优化算法,保证调度优化性。基于预知事件的调度优化模型具有直观、模块化、超结构性弱的特点,为炼油过程静态调度问题提供了一种新的模型描述方法。 (4)针对集成启发式规则的混合整数规划调度模型表达较复杂、直观性差、具有较强超结构性的不足,利用基于预知事件的调度优化建模方法,对考虑炼油过程生产特性的调度优化问题进行了重新表达,建立了基于预知事件的调度优化模型。模型表达更直观、模块化性强,易于建立。针对同一仿真实例,获得了与集成启发式规则的混合整数规划调度模型相同生产特性性能的调度方案,满足调度实际需求。 (5)针对炼油过程动态调度的实时性和优化性需求难以满足的问题,基于反应式局部重调度策略,提出了一种基于突发事件的调度优化建模方法。定义和描述了炼油生产中的突发事件及其事件逻辑,通过事件逻辑可以体现并灵活选择调度专家处理突发事件的经验规则,体现突发事件和专家经验对于生产过程的影响。在此基础上,给出了一种分层受控混合自动机,建立了基于突发事件的炼油过程动态调度优化模型。通过两阶段事件触发机制响应突发事件,利用生产流程仿真模拟确定动态调度的流程范围,生成动态调度子模型;通过对子模型的求解最终得到响应突发事件的动态调度优化方案。基于突发事件的炼油过程动态调度有效结合了仿真方法、启发式方法和严格的数学优化,在满足动态调度实时性的同时保证了调度优化性。在上述研究基础上开发了炼油过程动态调度优化软件。该软件已在中石化齐鲁分公司胜利炼油厂试用并获得好评。通过软件的实际应用案例验证了基于突发事件的动态调度优化模型的有效性和实用性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周齐宏,胡山鹰,陈定江,尉志武;基于分子矩阵的炼油过程的全厂模拟[J];过程工程学报;2005年02期
2 刘扬;赵健;马明利;祖楠;李琳;姜群发;魏立新;;油库生产运行方案优化技术研究[J];科学技术与工程;2010年35期
3 陈俊武,曹汉昌;炼油过程中重质油结构转化宏观规律的探讨——Ⅱ.重质油结构的转化[J];石油学报(石油加工);1993年04期
4 李振民,李银绪,钟晓玲;全局能量集成方法在炼油过程中的应用[J];齐鲁石油化工;1999年02期
5 黄光球;地下矿生产调度计算机软件系统研究[J];江西有色金属;1995年04期
6 李树荣;苏东卫;;基于动态规划的炼厂多阶段生产调度模型的建立及求解[J];化工自动化及仪表;2009年06期
7 蒋南云;文尧奇;路致远;汪春桃;;基于订单管理的纺纱企业生产调度研究[J];江苏纺织;2008年10期
8 ;我们建立经营调度的体会[J];煤炭经济研究;1984年07期
9 朱一清;对社会主义市场经济体制下石油企业生产调度工作的认识[J];石油企业管理;1995年09期
10 何治中;木材水运的安全技术工作应与生产调度同步[J];林业劳动安全;1996年02期
11 杨晋庆,首东成,赵勇平,邢凯;PRMS——过程工业生产信息实时监测系统[J];现代化工;1998年05期
12 李作喜,郑功万;露天采场生产调度管理探析[J];世界采矿快报;2000年07期
13 孙杨平;在生产调度和地理信息系统支持下的城市排水综合管理系统[J];北方环境;2001年04期
14 高莉,王庆利,于洪珍;分布式数据挖掘系统在选煤厂生产调度中的应用[J];工矿自动化;2004年06期
15 王姝,华钢;GIS在矿山生产调度系统中的应用[J];煤矿机电;2005年01期
16 高莉,于洪珍,郭西进;基于Petri网的选煤厂生产调度模型研究[J];工业控制计算机;2005年04期
17 张佳荣,侯斌;孝义铝矿构建数字矿山的探讨[J];采矿技术;2005年03期
18 汪秀珍;肖佩;刘诏书;;用S95标准研究装饰布企业MES中的调度[J];现代制造工程;2006年07期
19 高晓辉;刘怀连;周松涛;;调度管理系统在煤矿安全生产调度中的应用[J];煤矿安全;2007年11期
20 郭世军;;鲁南矿业公司生产调度电视监控系统的应用[J];矿业快报;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 沈祖志;邓明荣;廖为宏;倪正道;刘金艳;;热电生产调度辅助决策系统的研究与开发[A];第七届计算机模拟与信息技术学术会议论文集[C];1999年
2 靳志宏;;印刷电路板组装生产线调度优化问题建模[A];第十届中国管理科学学术年会论文集[C];2008年
3 张彬;;信息产业结构优化模型的研究与应用[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
4 胡仕明;黄国石;;一个动态投入产出优化模型及算法[A];2000中国控制与决策学术年会论文集[C];2000年
5 周先连;于力牛;王成焘;;目标函数选择对下颌咬合肌力优化模型的影响[A];21世纪医学工程学术研讨会论文摘要汇编[C];2001年
6 何春燕;;作物水分生产函数及灌溉制度优化的研究进展[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
7 赵庆海;;总量控制方法中优化模型的建立与求解方法的初步研究[A];第26届中国气象学会年会气候环境变化与人体健康分会场论文集[C];2009年
8 张沁文;周卫民;;产品设计的寿命周期成本优化模型[A];企业发展与系统工程——中国系统工程学会第七届年会论文集[C];1992年
9 潘威海;马良;;蚂蚁算法在城市高密度光纤铺设优化中的应用[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
10 唐焕文;付宇光;唐一源;;脑功能磁共振成像技术中图像配准的优化模型与方法[A];第九次全国生物物理大会学术会议论文摘要集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李明;炼油过程生产调度建模方法研究[D];山东大学;2011年
2 郭庆强;炼油过程动态优化调度研究[D];山东大学;2010年
3 梁涛;批处理过程生产调度自组织优化方法[D];山东大学;2011年
4 罗春鹏;炼油企业生产调度研究[D];浙江大学;2008年
5 王志刚;冷轧生产优化调度问题研究与应用[D];大连理工大学;2010年
6 梁剑;基于成本优化的民用航空发动机视情维修决策研究[D];南京航空航天大学;2005年
7 Zhao Peixin;[D];山东大学;2005年
8 赵培忻;物流系统中若干优化模型及其算法研究[D];山东大学;2005年
9 李世军;油田生产系统整体优化理论与方法[D];大庆石油学院;2005年
10 程学庆;列流图自动生成与空车调配相关问题研究[D];西南交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱晖;基于多Agent的化工批量生产调度系统研究[D];大连理工大学;2006年
2 耿陪陪;基于Multi-Agent系统的炼油过程动态调度[D];山东大学;2007年
3 欧阳奇;分布式炼钢-连铸过程监视与生产调度辅助系统的研究与应用[D];重庆大学;2004年
4 李强;遗传算法及其在生产调度中的应用[D];山东大学;2005年
5 苏建军;混合流程型生产调度策略的应用研究[D];中国地质大学(北京);2006年
6 鲁勇;减速机生产管理系统开发[D];武汉理工大学;2005年
7 陈东升;基于遗传算法的模糊车间作业调度问题的研究[D];大连理工大学;2006年
8 夏正喜;JZIC公司生产调度优化研究[D];南昌大学;2012年
9 江宾;攀钢热电厂生产调度管理网络系统研究[D];重庆大学;2002年
10 周兆明;大庆钻技公司生产调度管理信息系统研究应用[D];哈尔滨工程大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 韩迪;把一个个死数字盘活[N];中国安全生产报;2006年
2 董科华;福建局一二一队钻探二公司借助短信调度生产[N];中煤地质报;2006年
3 谢岩峰;披星戴月战斗在总装线上[N];中国航天报;2008年
4 通讯员张林燕;强化调度职能实现安全生产两不误[N];人民铁道;2009年
5 李建飞;进度表上做文章[N];石油管道报;2005年
6 孙晓蓉;全省工交生产调度会通报4月运行情况 工业生产扭转一季度负增长局面[N];贵州日报;2008年
7 刘玉保;孙疃矿紧抓节后安全收心[N];经理日报;2009年
8 本报记者  施恒青;省普通公路建设生产调度会在丹召开[N];丹东日报;2006年
9 本报记者 包晶;共商脱水菜行业发展大计[N];巴彦淖尔日报(汉);2007年
10 刘广超;我市召开安全生产调度会[N];廊坊日报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978