[發(fā)明專利]一種面向?yàn)r青質(zhì)控制的原油在線調(diào)合方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310291683.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103324084A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳夕松;張銳;吳滬寧;梅彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京富島信息工程有限公司
• 主分類號(hào): G05B13/00
• 分類號(hào): G05B13/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 夏平

1.一種面向?yàn)r青質(zhì)控制的原油在線調(diào)合優(yōu)化方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟a：調(diào)和參數(shù)初始化，設(shè)定原油各摻煉線即各組分油占比的下限和上限；

步驟b：選擇優(yōu)化目標(biāo)；

步驟c：建立目標(biāo)函數(shù)和約束條件，約束條件包括了瀝青生產(chǎn)中特有的瀝青針入度指數(shù)的非線性約束條件；

步驟d：求最優(yōu)解；

步驟e：控制系統(tǒng)執(zhí)行最優(yōu)解。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向?yàn)r青質(zhì)控制的原油在線調(diào)合優(yōu)化方法，其特征在于步驟b中所述優(yōu)化目標(biāo)為成本最小。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種面向?yàn)r青質(zhì)控制的原油在線調(diào)合優(yōu)化方法，其特征在于步驟c中所述目標(biāo)函數(shù)和約束條件為下式：

Φ(X)=Σi=1ncixi]]>

s.t.Σi=1nxi=1]]>

P1min≤Σi=1na1ixi≤P1max]]>

P2min≤Σi=1na2ixi≤P2max]]>

P3min≤Σi=1na3ixi≤P3max]]>

PImin≤Σi=1nxiWTiPIiΣi=1nxiWTi≤PImax]]>

wX≤V

X_min≤X≤X_max

式中，Φ(X)為目標(biāo)函數(shù)；n表示原油摻煉線即組分油的個(gè)數(shù)；x_i為第i種組分油的占比，x_i≥0，c_i為第i種組分油的采購(gòu)價(jià)格，c_i≥0；a_1i為第i種組分油的硫含量，a_1i≥0，P_1min為調(diào)合后原油的硫含量下限，P_1min≥0，P_1max為調(diào)合后原油的硫含量上限，P_1max≥0；a_2i為第i種組分油的酸含量，a_2i≥0，P_2min為調(diào)合后原油的酸含量下限，P_2min≥0，P_2max為調(diào)合后原油的酸含量上限，P_2max≥0；a_3i為第i種組分油的石腦油收率，a_3i≥0，P_3min為調(diào)合后原油的石腦油收率下限，P_3min≥0，P_3max為調(diào)合后原油的石腦油收率上限，P_3max≥0；WT_i為第i種組分油的減壓渣油收率，WT_i≥0；PI_i為第i種組分油的瀝青針入度指數(shù)，PI_min為調(diào)合后原油的瀝青針入度指數(shù)下限，PI_max為調(diào)合后原油的瀝青針入度指數(shù)上限；w為本批次調(diào)合總量，w≥0；V為與各組分油連接的調(diào)合罐可供調(diào)合總量，V＝[v₁,v₂…v_n]^T，V≥0；X為組分油的占比，X＝[x₁,x₂…x_n]^T，X≥0；X_min和X_max分別為步驟a中設(shè)定的摻煉原油占比下限和上限，

X_min＝[x_1min,x_2min…x_nmin]^T,X_min≥0，

X_max＝[x_1max,x_2max…x_nmax]^T，X_max≥0。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種面向?yàn)r青質(zhì)控制的原油在線調(diào)合優(yōu)化方法，其特征在于步驟d中所述的求最優(yōu)解的方法是采用遺傳算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，具體包括以下步驟：

步驟1：對(duì)組分油的占比x₁,x₂…x_n采用二進(jìn)制編碼，編碼長(zhǎng)度分別為10，x₁＝[y₁?y₂?…?y₁₀],x₂＝[y₁₁?y₁₂?…?y₂₀]…x_n＝[y_10n-9?y_10n-8?…?y_10n],隨機(jī)產(chǎn)生群體大小為50、編碼長(zhǎng)度為10n的初始種群A：

A=y11···y101y111···y201···y10n-91···y10n1y12···y102y112···y202···y10n-92···y10n2··················y150···y1050y1150···y2050···y10n-950···y10n50]]>

設(shè)置最大進(jìn)化數(shù)T。

步驟2：設(shè)計(jì)適應(yīng)度函數(shù)F(X)，將約束條件用罰函數(shù)法化歸到適應(yīng)度函數(shù)F(X)中；

首先，將原油性質(zhì)約束條件轉(zhuǎn)化為下式的形式：

g_j(x_i)≥0

式中，x_i表示第i種組分油的占比，x_i≥0；g_j為第j個(gè)性質(zhì)約束條件，j＝1,2,…m；

然后，采用下式設(shè)計(jì)適應(yīng)度函數(shù)F(X)：

F(X)=1Σi=1ncixi+M(Σi=1nxi-1)2+MΣj=1m[min(0,gj(xi))]2]]>

式中，x_i表示第i種組分油的占比，x_i≥0；c_i為第i種組分油采購(gòu)價(jià)格，c_i≥0；M為罰函數(shù)參數(shù)；g_j(x_i)為i種組分油調(diào)后的第j個(gè)性質(zhì)約束條件，j＝1,2,…m，i＝1,2,3,…n；

步驟3：計(jì)算種群中個(gè)體適應(yīng)度；

步驟4：判斷種群數(shù)量是否達(dá)到最大種群數(shù)T，若達(dá)到，則選擇適應(yīng)度最高的個(gè)體作為最優(yōu)解輸出并結(jié)束計(jì)算；否則進(jìn)行步驟5；

步驟5：對(duì)種群進(jìn)行選擇、交叉和變異后獲得新種群，返回步驟3。