成品油管道調度與運行優化技術研究

王楊 葉德倫（中國石油集團東南亞管道有限公司， 北京 100028）

成品油管道調度與運行優化技術研究

王楊 葉德倫
（中國石油集團東南亞管道有限公司， 北京 100028）

成品油在管道輸送過程中產生的費用較多，調度與運行較為復雜，針對此問題，下面主要從運行總費用組成方面入手，詳細分析各個環節費用來源，研究表明：運行過程中主要費用為混油貶值損失費用與泵運行電費，在目標函數與約束條件基礎上，建立調度與運行優化模型minF，并將該模型進行數字化以實現快速運算。經過實例應用，實際管道運行數據與軟件計算結果基本一致，誤差不超過4%；隨著運行時間的變化，泵費用波動較大；使用較大的輸量能降低混油量；因此，該數學模型可以較好地滿足了實際管道運行需要，有利于快速找出最為敏感的參數指標，并及時地調整調度計劃，降低運行經濟損失，提高成品油管道調度與運行效率。

管道輸送；調度；運行；研究

1 成品油輸送結構

成品油管道輸送流程如圖1所示。管輸系統的設計與使用要與成品油在該區域輸送實際情況相結合，清晰成品油在管輸過程中主次費用，在多種流量方案試運行數據基礎上，建立一套符合實際管輸調度與運行模型［1-3］。

圖1 管道輸送系統結構示意圖

2 調度運行模型

2.1 目標函數

管輸過程中產生費用有：①泵運行電費；②混油貶值費；③管線維檢修費；④人員管理費。其中，前兩個費用為主要費用來源，因此，以混油貶值損失費用與泵運行電費之和最小作為目標函數，在模型約束條件基礎上，建立管道調度與運行模型［4-5］。

（1）混油貶值損失公式：

（2）泵運行費用公式：

2.2 約束條件

（1）輸送量約束條件：

（2）壓力約束條件：

（3）各控制點壓力約束：

2.3 調度與運行模型

在目標函數基礎上，考慮到各類約束條件，建立適合該區域成品油管輸調度與運行模minF，如下所示：

3 實例應用

將建立的模型編制軟件，實現數字化、界面化操作，達到快速計算求取結果的目的。可以隨時根據運行界面運行參數數據的變化來調整敏感指標，及時對整個調度與運行系統進行修正，并制定相應的調度規劃［5］。以西部某成品油1個周期內管輸情況為例，將實際運行歷史數據與軟件計算數據對比與分析，兩組數據相差較小，均在合理的變動范圍內，如表1所示。

由表1可知，兩組數據對比指標為①運行流量，②前行油品輸送，③后行油品輸送時間，④總周期，⑤混油量，⑥貶值損失，⑦泵運行費用，⑧總費用，該西部管道實際運行數據與軟件運行數據相差很小，基本控制在4%以下，表明該套調度與運行模型可以較好地滿足實際管道運行要求，計算結果合理、可靠，最為重要的是能在較短時間內計算出結果，并分析沿線各個運行指標數據對費用的影響情況，找出對各項費用影響最為敏感的參數，隨著運行時間的變化，泵費用波動較大，使用較大的輸量能降低混油量，及時做出合理地調度計劃與方案，維護成品油管道正常的運行。

表1 實際數據與運行數據對比

4 結論

成品油管輸過程中產生費用有：①泵運行電費；②混油貶值費；③管線維檢修費；④人員管理費。其中，前兩個費用為主要費用來源，因此，以混油貶值損失費用與泵運行電費之和最小作為目標函數，考慮模型各類約束條件基礎上，建立管道調度與運行模型，將建立的模型編制軟件，實現數字化、界面化操作，快速計算結果，以達到將運行總費用降到最低的目的。

［1］康正凌，宮敬，等.管道順序輸送高差混油研究［J］.石油學報，2003，24（4）：94-98.

［2］ Rejowski Jr R， Pinto J M.A novel continuous time representation for the scheduling of pipeline systems with pumping yield rate constraints［J］.Computers and Chemical Engineering， 2008，32（5）：1042-1066.

［3］袁方.成品油管道輸送的優勢及發展［J］.石油庫與加油站，2006，15（4）：37-38.

［4］徐敬波，廖平，李天峰.成品油管輸計劃的優化［J］.油氣儲運，2010，29（8）： 585-588.

［5］ Pablo A.Marchetti， Jaime Cerda.A general resource-constrained scheduling framework for multistage batch facilities with sequence dependent changeovers［J］.Computer and Chemical Engineering，2009，33：817-886.

王楊（1987-），男，四川簡陽人，助理工程師，2011年畢業于中國石油大學（華東）自動化專業，主要從事油氣管道輸送調度運行工作。