專利名稱：輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)方法。涉及管道系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，圍繞著多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)，其他領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)不斷融入，使得多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法不斷豐富，有關(guān)這方面的研究也不斷深入。目前國(guó)內(nèi)外提出的綜合評(píng)價(jià)方法已有幾十種之多，但總體上可歸為兩大類即主觀賦權(quán)評(píng)價(jià)法和客觀賦權(quán)評(píng)價(jià)法。前者多是采取定性的方法，由專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行主觀判斷而得到權(quán)數(shù)，如層次分析法、模糊綜合評(píng)判法等；后者根據(jù)指標(biāo)之間的關(guān)系或各項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)來(lái)確定權(quán)數(shù)，如灰色關(guān)聯(lián)度法、TOPSIS 法、主成分分析法等。雖然可以用作綜合評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)方法很多，但是每種方法考慮問(wèn)題的側(cè)重點(diǎn)不盡相同。輸氣管道的調(diào)度方案非常復(fù)雜，有許多指標(biāo)都反映了調(diào)度方案的優(yōu)劣，要將所有的因素都羅列出來(lái)，并且確定它們之間的關(guān)系幾乎是不可能的。目前，對(duì)各個(gè)輸氣管道調(diào)度方案的優(yōu)劣，主要是依靠管道運(yùn)行操作人員憑借自身的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，還沒(méi)有專門(mén)針對(duì)輸氣管道調(diào)度方案的綜合評(píng)價(jià)方法?，F(xiàn)有技術(shù)效果依靠管道操作人員的自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)度方案的優(yōu)劣評(píng)選，存在一些弊端。由于操作人員對(duì)管道運(yùn)行的認(rèn)識(shí)水平不同，經(jīng)驗(yàn)水平不同，致使不同人員評(píng)選出來(lái)的調(diào)度方案的優(yōu)劣不同?！坝蜌鈨?chǔ)運(yùn)”第四卷第3期發(fā)表的“輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)方法”中，根據(jù)運(yùn)行方案中管道壓力的大小評(píng)價(jià)壓力波動(dòng)情況，采用改進(jìn)的層次分析法確定輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重，采用灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)輸氣管道的調(diào)度方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)多個(gè)調(diào)度方案的優(yōu)劣作出評(píng)判。但沒(méi)有公開(kāi)管道利用率、儲(chǔ)氣量和用氣量波動(dòng)幅度的具體確定方法，沒(méi)有公開(kāi)計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)體系權(quán)重的具體步驟，沒(méi)有公開(kāi)計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)體系權(quán)重指標(biāo)值的具體計(jì)算步驟，也沒(méi)有公開(kāi)輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)方法的具體實(shí)現(xiàn)步驟，它是個(gè)不完整、不能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。現(xiàn)有調(diào)度方案評(píng)價(jià)方法中，人的影響因素太大，評(píng)價(jià)結(jié)果不客觀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種為輸氣管道生產(chǎn)運(yùn)行提供指導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)、合理、安全的輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)方法。本發(fā)明結(jié)合輸氣管道實(shí)際情況，以最優(yōu)的運(yùn)行方案為目標(biāo)，構(gòu)建了輸氣管道調(diào)度方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，該指標(biāo)體系如

圖1所示。本發(fā)明與已有技術(shù)一樣，是根據(jù)運(yùn)行方案中管道壓力的大小對(duì)壓力波動(dòng)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，并構(gòu)造了評(píng)分公式，管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)中，由于管道壓力波動(dòng)造成的風(fēng)險(xiǎn)值是該運(yùn)行方案下最大壓力與所有方案中最小壓力的差值和所有方案中最大壓力與最小壓力差值的比值。為了保證輸氣管道優(yōu)化運(yùn)行方案評(píng)價(jià)過(guò)程的科學(xué)客觀性，采用改進(jìn)的層次分析法來(lái)確定輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，最后利用多層次灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)輸氣管道的調(diào)度方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)多個(gè)調(diào)度方案的優(yōu)劣做出評(píng)判。根據(jù)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)該滿足整體完備性、獨(dú)立性、可測(cè)性與可比性、科學(xué)合理性、簡(jiǎn)練實(shí)用性的原則，確定綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)該具有以下結(jié)構(gòu)(1)目標(biāo)層以天然氣管道最優(yōu)調(diào)度方案作為目標(biāo)層的指標(biāo)；(2)準(zhǔn)則層由反映目標(biāo)層的指標(biāo)構(gòu)成；(3)指標(biāo)層用來(lái)反映各準(zhǔn)則層的具體內(nèi)容，由各單元指標(biāo)來(lái)體現(xiàn)；輸氣管道調(diào)度方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由四個(gè)準(zhǔn)則構(gòu)成⑴管道流量包括輸入流量和輸出流量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)；將實(shí)際輸量、設(shè)計(jì)輸量以及用戶需求量進(jìn)行比較，便可衡量管道的利用率；(2)調(diào)峰能力包括儲(chǔ)氣量和用氣量波動(dòng)幅度兩個(gè)指標(biāo)；儲(chǔ)氣量包括最大儲(chǔ)氣量、最小儲(chǔ)氣量、需求調(diào)峰量三個(gè)二級(jí)指標(biāo)，可通過(guò)管道的壓力、溫度以及末段長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算；而用氣量波動(dòng)幅度可根據(jù)用戶的用氣不均勻系數(shù)和管道輸量確定，包括日波動(dòng)幅度和月波動(dòng)幅度兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)；(3)運(yùn)營(yíng)收入包括收入和支出兩個(gè)指標(biāo)；收入指標(biāo)包括銷售單價(jià)和銷售量?jī)蓚€(gè)二級(jí)指標(biāo)；支出包括天然氣購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用、管道運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、壓縮機(jī)能耗三個(gè)二級(jí)指標(biāo)；(4)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)主要包括壓縮機(jī)故障、壓力波動(dòng)和水合物危害三個(gè)指標(biāo)；壓縮機(jī)故障包括喘振和阻塞兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)；壓力波動(dòng)包括出站壓力和進(jìn)站壓力兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)；水合物危害包括壓力和溫度兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)；本發(fā)明的特征是采用改進(jìn)的AHP層次分析法具體確定輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重值，具體確定調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系指標(biāo)值一輸氣管道流量、輸氣管道運(yùn)行收益、管道的調(diào)峰能力和運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，用多層次灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)輸氣管道的調(diào)度方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。1.輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算權(quán)值是多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)中的一個(gè)重要因素，權(quán)值反映了該指標(biāo)在系統(tǒng)中的地位和作用；在灰色關(guān)聯(lián)分析和灰色評(píng)價(jià)中，權(quán)值是影響評(píng)價(jià)結(jié)果的重要因素之一，所以采用科學(xué)的權(quán)值分配方法對(duì)于灰色關(guān)聯(lián)分析和灰色評(píng)價(jià)來(lái)說(shuō)是非常重要的；現(xiàn)在確定的指標(biāo)權(quán)重方法主要有專家打分法和AHP層次分析法；為了保證輸氣管道優(yōu)化運(yùn)行方案評(píng)價(jià)過(guò)程的科學(xué)客觀性，本發(fā)明采用AHP層次分析法；1)改進(jìn)的AHP層次分析法為了保證了判斷矩陣的一致性，引進(jìn)一種改進(jìn)的基于AHP法下的權(quán)重確定方法， AHP改進(jìn)算法的步驟如下(1)構(gòu)造初始判斷矩陣A，設(shè)A =[ ]，其中 」=Uajl
表1-1兩兩判斷矩陣取值表
權(quán)利要求
1.一種輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)方法，包括根據(jù)運(yùn)行方案中管道壓力的大小對(duì)壓力波動(dòng)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，采用改進(jìn)的層次分析法來(lái)確定輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重，最后利用多層次灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)輸氣管道的調(diào)度方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)多個(gè)調(diào)度方案的優(yōu)劣做出評(píng)判；所述調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立具有以下結(jié)構(gòu)(1)目標(biāo)層以天然氣管道最優(yōu)調(diào)度方案作為目標(biāo)層的指標(biāo)；(2)準(zhǔn)則層由反映目標(biāo)層的指標(biāo)構(gòu)成；(3)指標(biāo)層用來(lái)反映各準(zhǔn)則層的具體內(nèi)容，由各單元指標(biāo)來(lái)體現(xiàn)；所述輸氣管道調(diào)度方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由四個(gè)準(zhǔn)則構(gòu)成(1)管道流量包括輸入流量和輸出流量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)；將實(shí)際輸量、設(shè)計(jì)輸量以及用戶需求量進(jìn)行比較， 便可衡量管道的利用率；(2)調(diào)峰能力包括儲(chǔ)氣量和用氣量波動(dòng)幅度兩個(gè)指標(biāo)；儲(chǔ)氣量包括最大儲(chǔ)氣量、最小儲(chǔ)氣量、需求調(diào)峰量三個(gè)二級(jí)指標(biāo)，通過(guò)管道的壓力、溫度以及末段長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算；而用氣量波動(dòng)幅度根據(jù)用戶的用氣不均勻系數(shù)和管道輸量確定，包括日波動(dòng)幅度和月波動(dòng)幅度兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)；(3)運(yùn)營(yíng)收入包括收入和支出兩個(gè)指標(biāo)；收入指標(biāo)包括銷售單價(jià)和銷售量?jī)蓚€(gè)二級(jí)指標(biāo)；支出包括天然氣購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用、管道運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、壓縮機(jī)能耗三個(gè)二級(jí)指標(biāo)；(4)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)主要包括壓縮機(jī)故障、壓力波動(dòng)和水合物危害三個(gè)指標(biāo)；壓縮機(jī)故障包括喘振和阻塞兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)；壓力波動(dòng)包括出站壓力和進(jìn)站壓力兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)；水合物危害包括壓力和溫度兩個(gè)二級(jí)指標(biāo)；其特征是采用改進(jìn)的AHP層次分析法具體確定輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重值，具體確定調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系指標(biāo)值一輸氣管道流量、輸氣管道運(yùn)行收益、管道的調(diào)峰能力和運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，用多層次灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)輸氣管道的調(diào)度方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)方法，其特征是所述改進(jìn)的 AHP層次分析法為1)改進(jìn)的AHP改進(jìn)算法的步驟如下 ⑴構(gòu)造初始判斷矩陣A，設(shè)A = ，其中aij = Uajl 表1-1兩兩判斷矩陣取值表賦值Xi/Xj說(shuō)明1表明指標(biāo)Xi與Xj相比具有同樣的重要性3表明指標(biāo)Xi與Xj相比，指標(biāo)Xi比指標(biāo)Xj稍微重要5表明指標(biāo)Xi與Xj相比，指標(biāo)Xi比指標(biāo)Xj明顯重要
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)方法，其特征是所述調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系指標(biāo)值的計(jì)算包括 1)天然氣管道流量計(jì)算天然氣管道的總流量是指在各個(gè)進(jìn)氣節(jié)點(diǎn)進(jìn)入管道的天然氣總量，用下式表示
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)方法，其特征是所述輸氣管道調(diào)度方案的多層次灰色關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)是首先利用AHP法計(jì)算出各層指標(biāo)相對(duì)于上層目標(biāo)的權(quán)重，然后從最底層開(kāi)始，在充分考慮各指標(biāo)相對(duì)權(quán)重的基礎(chǔ)上，利用關(guān)聯(lián)系數(shù)與權(quán)重的乘積對(duì)該層進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并將評(píng)價(jià)結(jié)果作為上一層次的原始指標(biāo)值，構(gòu)造綜合關(guān)聯(lián)度進(jìn)行評(píng)價(jià)；1)調(diào)度方案集的建立輸氣管道在運(yùn)行調(diào)度時(shí)，如果考慮的側(cè)重點(diǎn)-流量最大、收益最大、調(diào)峰能力最大或風(fēng)險(xiǎn)最小的不一樣，可以形成多種不同的輸氣管道運(yùn)行方案在設(shè)計(jì)的各種方案中，節(jié)點(diǎn)壓力記為PyP1,……，Ρη，節(jié)點(diǎn)流量記為仏…工，……，Qn，節(jié)點(diǎn)溫度記為T(mén)0, T1,……，Tn，最后形成工藝參數(shù)集{PJ、{QJ、{TJ ；2)多層次灰色關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)計(jì)算步驟如下(1)建立多層次指標(biāo)結(jié)構(gòu)體系；(2)選擇合適的標(biāo)度方法，構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣；(3)采用改進(jìn)的AHP求得各指標(biāo)權(quán)重；(4)建立各級(jí)指標(biāo)的調(diào)度方案數(shù)據(jù)集，確定最優(yōu)指標(biāo)序列，并對(duì)各級(jí)指標(biāo)數(shù)據(jù)集進(jìn)行歸 一化處理，得到若干個(gè)關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣；(5)對(duì)ニ級(jí)指標(biāo)進(jìn)行單層次評(píng)價(jià)；
全文摘要
本發(fā)明是一種輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)方法。涉及管道系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。其特征是采用改進(jìn)的AHP層次分析法具體確定輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重值，具體確定調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系指標(biāo)值--輸氣管道流量、輸氣管道運(yùn)行收益、管道的調(diào)峰能力和運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，用多層次灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)輸氣管道的調(diào)度方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。本發(fā)明提供了一種為輸氣管道生產(chǎn)運(yùn)行提供指導(dǎo)的輸氣管道調(diào)度方案綜合評(píng)價(jià)方法，且經(jīng)濟(jì)、合理、安全。
文檔編號(hào)F17D5/00GK102486261SQ20101058029
公開(kāi)日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者馮偉, 姜保良, 康陽(yáng), 李建廷, 李長(zhǎng)俊, 熊輝, 苗青, 薛向東, 賈文龍, 趙佳麗 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司