成品油管道调度与运行优化技术研究

王杨 叶德伦（中国石油集团东南亚管道有限公司， 北京 100028）

成品油管道调度与运行优化技术研究

王杨 叶德伦
（中国石油集团东南亚管道有限公司， 北京 100028）

成品油在管道输送过程中产生的费用较多，调度与运行较为复杂，针对此问题，下面主要从运行总费用组成方面入手，详细分析各个环节费用来源，研究表明：运行过程中主要费用为混油贬值损失费用与泵运行电费，在目标函数与约束条件基础上，建立调度与运行优化模型minF，并将该模型进行数字化以实现快速运算。经过实例应用，实际管道运行数据与软件计算结果基本一致，误差不超过4%；随着运行时间的变化，泵费用波动较大；使用较大的输量能降低混油量；因此，该数学模型可以较好地满足了实际管道运行需要，有利于快速找出最为敏感的参数指标，并及时地调整调度计划，降低运行经济损失，提高成品油管道调度与运行效率。

管道输送；调度；运行；研究

1 成品油输送结构

成品油管道输送流程如图1所示。管输系统的设计与使用要与成品油在该区域输送实际情况相结合，清晰成品油在管输过程中主次费用，在多种流量方案试运行数据基础上，建立一套符合实际管输调度与运行模型［1-3］。

图1 管道输送系统结构示意图

2 调度运行模型

2.1 目标函数

管输过程中产生费用有：①泵运行电费；②混油贬值费；③管线维检修费；④人员管理费。其中，前两个费用为主要费用来源，因此，以混油贬值损失费用与泵运行电费之和最小作为目标函数，在模型约束条件基础上，建立管道调度与运行模型［4-5］。

（1）混油贬值损失公式：

（2）泵运行费用公式：

2.2 约束条件

（1）输送量约束条件：

（2）压力约束条件：

（3）各控制点压力约束：

2.3 调度与运行模型

在目标函数基础上，考虑到各类约束条件，建立适合该区域成品油管输调度与运行模minF，如下所示：

3 实例应用

将建立的模型编制软件，实现数字化、界面化操作，达到快速计算求取结果的目的。可以随时根据运行界面运行参数数据的变化来调整敏感指标，及时对整个调度与运行系统进行修正，并制定相应的调度规划［5］。以西部某成品油1个周期内管输情况为例，将实际运行历史数据与软件计算数据对比与分析，两组数据相差较小，均在合理的变动范围内，如表1所示。

由表1可知，两组数据对比指标为①运行流量，②前行油品输送，③后行油品输送时间，④总周期，⑤混油量，⑥贬值损失，⑦泵运行费用，⑧总费用，该西部管道实际运行数据与软件运行数据相差很小，基本控制在4%以下，表明该套调度与运行模型可以较好地满足实际管道运行要求，计算结果合理、可靠，最为重要的是能在较短时间内计算出结果，并分析沿线各个运行指标数据对费用的影响情况，找出对各项费用影响最为敏感的参数，随着运行时间的变化，泵费用波动较大，使用较大的输量能降低混油量，及时做出合理地调度计划与方案，维护成品油管道正常的运行。

表1 实际数据与运行数据对比

4 结论

成品油管输过程中产生费用有：①泵运行电费；②混油贬值费；③管线维检修费；④人员管理费。其中，前两个费用为主要费用来源，因此，以混油贬值损失费用与泵运行电费之和最小作为目标函数，考虑模型各类约束条件基础上，建立管道调度与运行模型，将建立的模型编制软件，实现数字化、界面化操作，快速计算结果，以达到将运行总费用降到最低的目的。

［1］康正凌，宫敬，等.管道顺序输送高差混油研究［J］.石油学报，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.成品油管道输送的优势及发展［J］.石油库与加油站，2006，15（4）：37-38.

［4］徐敬波，廖平，李天峰.成品油管输计划的优化［J］.油气储运，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.

王杨（1987-），男，四川简阳人，助理工程师，2011年毕业于中国石油大学（华东）自动化专业，主要从事油气管道输送调度运行工作。