煉油過程動態(tài)優(yōu)化調度研究
發(fā)布時間:2021-05-18 19:10
煉油生產企業(yè)是流程工業(yè)的典型代表,激烈的市場競爭使煉油企業(yè)提高利潤和減小成本的壓力越來越大。生產調度作為煉油企業(yè)過程綜合自動化系統(Computer Integrated Processing System, CIPS)的中間環(huán)節(jié),處于企業(yè)運營的核心位置,是企業(yè)信息集成和任務集成的核心,是企業(yè)在現有條件下提高資源利用率、降低能耗、節(jié)約成本、提高效益、增強競爭能力的重要手段。目前的煉油過程調度往往忽略了由于生產活動改變而導致的煉油裝置長過渡過程,得到的是粗放化的調度結果。因而,研究煉油過程動態(tài)優(yōu)化和調度,對提高生產調度的質量和企業(yè)效益具有重要的意義。煉油生產過程具有連續(xù)、平穩(wěn)、高能耗、裝置復雜且有較長的過渡過程等突出特點。當物料切換、裝置開停等計劃內事件或原料中斷、裝置故障等計劃外隨機事件發(fā)生時都會引起裝置的過渡過程。本文研究了計劃內事件引起的裝置過渡過程,在調度模型中包含裝置過渡過程,從而實現了調度與控制的有機銜接。對計劃外隨機事件,如何有效結合調度專家的經驗,在保證調度方案可行的同時,具有一定的全局最優(yōu)性,是目前煉油企業(yè)動態(tài)調度問題中的一個難點,也是本文的另一個研究點。本文的主要內容...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:160 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
模型符號及縮略詞說明
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 煉油過程概述
1.2.1 煉油過程的特點
1.2.2 煉油過程控制現狀
1.2.3 穩(wěn)態(tài)優(yōu)化
1.3 煉油企業(yè)生產調度的研究狀況
1.3.1 生產調度的職能
1.3.2 煉油企業(yè)生產調度
1.3.3 煉油過程調度
1.4 煉油過程動態(tài)調度的建模和優(yōu)化方法
1.4.1 數學優(yōu)化方法
1.4.2 啟發(fā)式方法
1.4.3 人工智能方法
1.4.4 智能求解算法
1.5 煉油過程動態(tài)調度中的問題
1.6 本文的研究內容
第二章 面向調度的裝置過渡過程模型
2.1 引言
2.2 過渡過程
2.2.1 過渡過程描述
2.2.2 裝置過渡過程分析
2.3 面向調度的煉油裝置過渡過程模型
2.3.1 輸入輸出要求
2.3.2 蒸餾過程分析
2.3.3 過渡過程模型的一般結構
2.4 煉油裝置過渡過程模型特性分析
2.4.1 時間尺度分析
2.4.2 系統響應分析
2.4.3 輸入輸出分析
2.5 催化裂化過渡過程模型
2.5.1 機理模型
2.5.2 模型簡化
2.5.3 模型驗證
2.6 模型應用實例
2.7 本章小節(jié)
第三章 考慮裝置過渡過程的動態(tài)調度
3.1 引言
3.2 動態(tài)調度模型
3.2.1 假定與約束
3.2.2 目標
3.3 模型分析
3.3.1 模型特點分析
3.3.2 模型約束分析
3.4 求解模型的改進PSO算法
3.4.1 基本粒子群算法
3.4.2 兩階段PSO算法
3.4.3 仿真實驗
3.5 模型仿真實例
3.5.1 過程描述
3.5.2 結果比較
3.6 本章小節(jié)
第四章 基于經驗規(guī)則的動態(tài)調度
4.1 引言
4.2 知識的獲取方式
4.2.1 自動知識獲取
4.2.2 粗集理論簡介
4.2.3 變精度粗集模型
4.3 基于變精度粗集的生產調度規(guī)則獲取
4.3.1 粗集的決策表分解方法
4.3.2 粗集的決策表屬性約簡算法
4.3.3 基于粗集的知識獲取過程
4.3.4 調度規(guī)則獲取實例
4.3.5 調度規(guī)則解釋與驗證
4.4 煉油廠生產調度規(guī)則總結
4.4.1 原油收付與處理
4.4.2 裝置加工規(guī)則
4.4.3 存儲與運輸
4.4.4 模型簡化規(guī)則
4.5 基于經驗規(guī)則的動態(tài)調度
4.5.1 直接應用調度規(guī)則
4.5.2 間接應用調度規(guī)則
4.6 本章小結
第五章 動態(tài)優(yōu)化調度系統平臺
5.1 引言
5.2 動態(tài)調度系統架構
5.2.1 建模思路
5.2.2 業(yè)務分析
5.2.3 系統結構
5.2.4 模塊說明
5.3 動態(tài)調度事件的處理
5.3.1 計劃內事件處理
5.3.2 隨機性事件處理
5.3.3 動態(tài)調度流程
5.4 綜合建模實例
5.4.1 繪制流程
5.4.2 模型生成
5.4.3 結果保存
5.5 本章小節(jié)
第六章 結論和展望
6.1 工作總結
6.2 下一步的研究工作
參考文獻
攻讀博士學位期間完成的論文和參加的項目
致謝
附錄1
附錄2
學位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]催化裂化關聯模型的研究[J]. 張結喜,齊艷華,邱建章. 計算機與應用化學. 2007(11)
[2]加氫渣油催化裂化14集總動力學模型的建立[J]. 王建平,許先焜,翁惠新,方向晨,胡長祿,韓照明. 化工學報. 2007(01)
[3]尋找鋼鐵行業(yè)信息化的“最佳實踐”[J]. 吳倚天. 信息化建設. 2006(09)
[4]加氫渣油催化裂化七集總動力學模型的建立[J]. 王建平,許先焜,翁惠新,方向晨,胡長祿. 石油學報(石油加工). 2006(04)
[5]不確定條件下的中間存儲時間有限的Flow Shop提前/拖期調度問題[J]. 徐震浩,顧幸生. 控制理論與應用. 2006(03)
[6]求解TSP問題的模糊自適應粒子群算法[J]. 郭文忠,陳國龍. 計算機科學. 2006(06)
[7]生產調度決策優(yōu)化系統Orion[J]. 王景芳,鄔書躍,郭武. 石油化工自動化. 2006(03)
[8]退火進化規(guī)劃算法及其收斂性[J]. 高永超,李歧強. 系統仿真學報. 2006(03)
[9]煉鋼連鑄動態(tài)智能調度系統的研究與開發(fā)[J]. 龐新富,俞勝平,劉煒,鄭秉霖,柴天佑. 控制工程. 2005(06)
[10]一種Petri網結合遺傳算法的優(yōu)化方法及應用[J]. 周衛(wèi)東,楊加敏,賈磊,李歧強. 山東大學學報(工學版). 2005(04)
博士論文
[1]煉油企業(yè)生產調度研究[D]. 羅春鵬.浙江大學 2008
[2]基于受控混雜Petri網的連續(xù)過程生產調度建模及優(yōu)化方法[D]. 張勁松.山東大學 2008
[3]不確定條件下魯棒性生產調度的研究[D]. 丁然.山東大學 2006
[4]生產過程的智能決策與調度[D]. 李歧強.浙江大學 1998
本文編號:3194333
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:160 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
模型符號及縮略詞說明
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 煉油過程概述
1.2.1 煉油過程的特點
1.2.2 煉油過程控制現狀
1.2.3 穩(wěn)態(tài)優(yōu)化
1.3 煉油企業(yè)生產調度的研究狀況
1.3.1 生產調度的職能
1.3.2 煉油企業(yè)生產調度
1.3.3 煉油過程調度
1.4 煉油過程動態(tài)調度的建模和優(yōu)化方法
1.4.1 數學優(yōu)化方法
1.4.2 啟發(fā)式方法
1.4.3 人工智能方法
1.4.4 智能求解算法
1.5 煉油過程動態(tài)調度中的問題
1.6 本文的研究內容
第二章 面向調度的裝置過渡過程模型
2.1 引言
2.2 過渡過程
2.2.1 過渡過程描述
2.2.2 裝置過渡過程分析
2.3 面向調度的煉油裝置過渡過程模型
2.3.1 輸入輸出要求
2.3.2 蒸餾過程分析
2.3.3 過渡過程模型的一般結構
2.4 煉油裝置過渡過程模型特性分析
2.4.1 時間尺度分析
2.4.2 系統響應分析
2.4.3 輸入輸出分析
2.5 催化裂化過渡過程模型
2.5.1 機理模型
2.5.2 模型簡化
2.5.3 模型驗證
2.6 模型應用實例
2.7 本章小節(jié)
第三章 考慮裝置過渡過程的動態(tài)調度
3.1 引言
3.2 動態(tài)調度模型
3.2.1 假定與約束
3.2.2 目標
3.3 模型分析
3.3.1 模型特點分析
3.3.2 模型約束分析
3.4 求解模型的改進PSO算法
3.4.1 基本粒子群算法
3.4.2 兩階段PSO算法
3.4.3 仿真實驗
3.5 模型仿真實例
3.5.1 過程描述
3.5.2 結果比較
3.6 本章小節(jié)
第四章 基于經驗規(guī)則的動態(tài)調度
4.1 引言
4.2 知識的獲取方式
4.2.1 自動知識獲取
4.2.2 粗集理論簡介
4.2.3 變精度粗集模型
4.3 基于變精度粗集的生產調度規(guī)則獲取
4.3.1 粗集的決策表分解方法
4.3.2 粗集的決策表屬性約簡算法
4.3.3 基于粗集的知識獲取過程
4.3.4 調度規(guī)則獲取實例
4.3.5 調度規(guī)則解釋與驗證
4.4 煉油廠生產調度規(guī)則總結
4.4.1 原油收付與處理
4.4.2 裝置加工規(guī)則
4.4.3 存儲與運輸
4.4.4 模型簡化規(guī)則
4.5 基于經驗規(guī)則的動態(tài)調度
4.5.1 直接應用調度規(guī)則
4.5.2 間接應用調度規(guī)則
4.6 本章小結
第五章 動態(tài)優(yōu)化調度系統平臺
5.1 引言
5.2 動態(tài)調度系統架構
5.2.1 建模思路
5.2.2 業(yè)務分析
5.2.3 系統結構
5.2.4 模塊說明
5.3 動態(tài)調度事件的處理
5.3.1 計劃內事件處理
5.3.2 隨機性事件處理
5.3.3 動態(tài)調度流程
5.4 綜合建模實例
5.4.1 繪制流程
5.4.2 模型生成
5.4.3 結果保存
5.5 本章小節(jié)
第六章 結論和展望
6.1 工作總結
6.2 下一步的研究工作
參考文獻
攻讀博士學位期間完成的論文和參加的項目
致謝
附錄1
附錄2
學位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]催化裂化關聯模型的研究[J]. 張結喜,齊艷華,邱建章. 計算機與應用化學. 2007(11)
[2]加氫渣油催化裂化14集總動力學模型的建立[J]. 王建平,許先焜,翁惠新,方向晨,胡長祿,韓照明. 化工學報. 2007(01)
[3]尋找鋼鐵行業(yè)信息化的“最佳實踐”[J]. 吳倚天. 信息化建設. 2006(09)
[4]加氫渣油催化裂化七集總動力學模型的建立[J]. 王建平,許先焜,翁惠新,方向晨,胡長祿. 石油學報(石油加工). 2006(04)
[5]不確定條件下的中間存儲時間有限的Flow Shop提前/拖期調度問題[J]. 徐震浩,顧幸生. 控制理論與應用. 2006(03)
[6]求解TSP問題的模糊自適應粒子群算法[J]. 郭文忠,陳國龍. 計算機科學. 2006(06)
[7]生產調度決策優(yōu)化系統Orion[J]. 王景芳,鄔書躍,郭武. 石油化工自動化. 2006(03)
[8]退火進化規(guī)劃算法及其收斂性[J]. 高永超,李歧強. 系統仿真學報. 2006(03)
[9]煉鋼連鑄動態(tài)智能調度系統的研究與開發(fā)[J]. 龐新富,俞勝平,劉煒,鄭秉霖,柴天佑. 控制工程. 2005(06)
[10]一種Petri網結合遺傳算法的優(yōu)化方法及應用[J]. 周衛(wèi)東,楊加敏,賈磊,李歧強. 山東大學學報(工學版). 2005(04)
博士論文
[1]煉油企業(yè)生產調度研究[D]. 羅春鵬.浙江大學 2008
[2]基于受控混雜Petri網的連續(xù)過程生產調度建模及優(yōu)化方法[D]. 張勁松.山東大學 2008
[3]不確定條件下魯棒性生產調度的研究[D]. 丁然.山東大學 2006
[4]生產過程的智能決策與調度[D]. 李歧強.浙江大學 1998
本文編號:3194333
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