炼油过程动态优化调度研究
发布时间：2021-05-18 19:10
炼油生产企业是流程工业的典型代表,激烈的市场竞争使炼油企业提高利润和减小成本的压力越来越大。生产调度作为炼油企业过程综合自动化系统（Computer Integrated Processing System, CIPS）的中间环节,处于企业运营的核心位置,是企业信息集成和任务集成的核心,是企业在现有条件下提高资源利用率、降低能耗、节约成本、提高效益、增强竞争能力的重要手段。目前的炼油过程调度往往忽略了由于生产活动改变而导致的炼油装置长过渡过程,得到的是粗放化的调度结果。因而,研究炼油过程动态优化和调度,对提高生产调度的质量和企业效益具有重要的意义。炼油生产过程具有连续、平稳、高能耗、装置复杂且有较长的过渡过程等突出特点。当物料切换、装置开停等计划内事件或原料中断、装置故障等计划外随机事件发生时都会引起装置的过渡过程。本文研究了计划内事件引起的装置过渡过程,在调度模型中包含装置过渡过程,从而实现了调度与控制的有机衔接。对计划外随机事件,如何有效结合调度专家的经验,在保证调度方案可行的同时,具有一定的全局最优性,是目前炼油企业动态调度问题中的一个难点,也是本文的另一个研究点。本文的主要内容...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
模型符号及缩略词说明
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 炼油过程概述
1.2.1 炼油过程的特点
1.2.2 炼油过程控制现状
1.2.3 稳态优化
1.3 炼油企业生产调度的研究状况
1.3.1 生产调度的职能
1.3.2 炼油企业生产调度
1.3.3 炼油过程调度
1.4 炼油过程动态调度的建模和优化方法
1.4.1 数学优化方法
1.4.2 启发式方法
1.4.3 人工智能方法
1.4.4 智能求解算法
1.5 炼油过程动态调度中的问题
1.6 本文的研究内容
第二章 面向调度的装置过渡过程模型
2.1 引言
2.2 过渡过程
2.2.1 过渡过程描述
2.2.2 装置过渡过程分析
2.3 面向调度的炼油装置过渡过程模型
2.3.1 输入输出要求
2.3.2 蒸馏过程分析
2.3.3 过渡过程模型的一般结构
2.4 炼油装置过渡过程模型特性分析
2.4.1 时间尺度分析
2.4.2 系统响应分析
2.4.3 输入输出分析
2.5 催化裂化过渡过程模型
2.5.1 机理模型
2.5.2 模型简化
2.5.3 模型验证
2.6 模型应用实例
2.7 本章小节
第三章 考虑装置过渡过程的动态调度
3.1 引言
3.2 动态调度模型
3.2.1 假定与约束
3.2.2 目标
3.3 模型分析
3.3.1 模型特点分析
3.3.2 模型约束分析
3.4 求解模型的改进PSO算法
3.4.1 基本粒子群算法
3.4.2 两阶段PSO算法
3.4.3 仿真实验
3.5 模型仿真实例
3.5.1 过程描述
3.5.2 结果比较
3.6 本章小节
第四章 基于经验规则的动态调度
4.1 引言
4.2 知识的获取方式
4.2.1 自动知识获取
4.2.2 粗集理论简介
4.2.3 变精度粗集模型
4.3 基于变精度粗集的生产调度规则获取
4.3.1 粗集的决策表分解方法
4.3.2 粗集的决策表属性约简算法
4.3.3 基于粗集的知识获取过程
4.3.4 调度规则获取实例
4.3.5 调度规则解释与验证
4.4 炼油厂生产调度规则总结
4.4.1 原油收付与处理
4.4.2 装置加工规则
4.4.3 存储与运输
4.4.4 模型简化规则
4.5 基于经验规则的动态调度
4.5.1 直接应用调度规则
4.5.2 间接应用调度规则
4.6 本章小结
第五章 动态优化调度系统平台
5.1 引言
5.2 动态调度系统架构
5.2.1 建模思路
5.2.2 业务分析
5.2.3 系统结构
5.2.4 模块说明
5.3 动态调度事件的处理
5.3.1 计划内事件处理
5.3.2 随机性事件处理
5.3.3 动态调度流程
5.4 综合建模实例
5.4.1 绘制流程
5.4.2 模型生成
5.4.3 结果保存
5.5 本章小节
第六章 结论和展望
6.1 工作总结
6.2 下一步的研究工作
参考文献
攻读博士学位期间完成的论文和参加的项目
致谢
附录1
附录2
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]催化裂化关联模型的研究[J]. 张结喜,齐艳华,邱建章. 计算机与应用化学. 2007(11)
[2]加氢渣油催化裂化14集总动力学模型的建立[J]. 王建平,许先焜,翁惠新,方向晨,胡长禄,韩照明. 化工学报. 2007(01)
[3]寻找钢铁行业信息化的“最佳实践”[J]. 吴倚天. 信息化建设. 2006(09)
[4]加氢渣油催化裂化七集总动力学模型的建立[J]. 王建平,许先焜,翁惠新,方向晨,胡长禄. 石油学报(石油加工). 2006(04)
[5]不确定条件下的中间存储时间有限的Flow Shop提前/拖期调度问题[J]. 徐震浩,顾幸生. 控制理论与应用. 2006(03)
[6]求解TSP问题的模糊自适应粒子群算法[J]. 郭文忠,陈国龙. 计算机科学. 2006(06)
[7]生产调度决策优化系统Orion[J]. 王景芳,邬书跃,郭武. 石油化工自动化. 2006(03)
[8]退火进化规划算法及其收敛性[J]. 高永超,李歧强. 系统仿真学报. 2006(03)
[9]炼钢连铸动态智能调度系统的研究与开发[J]. 庞新富,俞胜平,刘炜,郑秉霖,柴天佑. 控制工程. 2005(06)
[10]一种Petri网结合遗传算法的优化方法及应用[J]. 周卫东,杨加敏,贾磊,李歧强. 山东大学学报(工学版). 2005(04)
博士论文
[1]炼油企业生产调度研究[D]. 罗春鹏.浙江大学 2008
[2]基于受控混杂Petri网的连续过程生产调度建模及优化方法[D]. 张劲松.山东大学 2008
[3]不确定条件下鲁棒性生产调度的研究[D]. 丁然.山东大学 2006
[4]生产过程的智能决策与调度[D]. 李歧强.浙江大学 1998
本文编号：3194333
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
模型符号及缩略词说明
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 炼油过程概述
1.2.1 炼油过程的特点
1.2.2 炼油过程控制现状
1.2.3 稳态优化
1.3 炼油企业生产调度的研究状况
1.3.1 生产调度的职能
1.3.2 炼油企业生产调度
1.3.3 炼油过程调度
1.4 炼油过程动态调度的建模和优化方法
1.4.1 数学优化方法
1.4.2 启发式方法
1.4.3 人工智能方法
1.4.4 智能求解算法
1.5 炼油过程动态调度中的问题
1.6 本文的研究内容
第二章 面向调度的装置过渡过程模型
2.1 引言
2.2 过渡过程
2.2.1 过渡过程描述
2.2.2 装置过渡过程分析
2.3 面向调度的炼油装置过渡过程模型
2.3.1 输入输出要求
2.3.2 蒸馏过程分析
2.3.3 过渡过程模型的一般结构
2.4 炼油装置过渡过程模型特性分析
2.4.1 时间尺度分析
2.4.2 系统响应分析
2.4.3 输入输出分析
2.5 催化裂化过渡过程模型
2.5.1 机理模型
2.5.2 模型简化
2.5.3 模型验证
2.6 模型应用实例
2.7 本章小节
第三章 考虑装置过渡过程的动态调度
3.1 引言
3.2 动态调度模型
3.2.1 假定与约束
3.2.2 目标
3.3 模型分析
3.3.1 模型特点分析
3.3.2 模型约束分析
3.4 求解模型的改进PSO算法
3.4.1 基本粒子群算法
3.4.2 两阶段PSO算法
3.4.3 仿真实验
3.5 模型仿真实例
3.5.1 过程描述
3.5.2 结果比较
3.6 本章小节
第四章 基于经验规则的动态调度
4.1 引言
4.2 知识的获取方式
4.2.1 自动知识获取
4.2.2 粗集理论简介
4.2.3 变精度粗集模型
4.3 基于变精度粗集的生产调度规则获取
4.3.1 粗集的决策表分解方法
4.3.2 粗集的决策表属性约简算法
4.3.3 基于粗集的知识获取过程
4.3.4 调度规则获取实例
4.3.5 调度规则解释与验证
4.4 炼油厂生产调度规则总结
4.4.1 原油收付与处理
4.4.2 装置加工规则
4.4.3 存储与运输
4.4.4 模型简化规则
4.5 基于经验规则的动态调度
4.5.1 直接应用调度规则
4.5.2 间接应用调度规则
4.6 本章小结
第五章 动态优化调度系统平台
5.1 引言
5.2 动态调度系统架构
5.2.1 建模思路
5.2.2 业务分析
5.2.3 系统结构
5.2.4 模块说明
5.3 动态调度事件的处理
5.3.1 计划内事件处理
5.3.2 随机性事件处理
5.3.3 动态调度流程
5.4 综合建模实例
5.4.1 绘制流程
5.4.2 模型生成
5.4.3 结果保存
5.5 本章小节
第六章 结论和展望
6.1 工作总结
6.2 下一步的研究工作
参考文献
攻读博士学位期间完成的论文和参加的项目
致谢
附录1
附录2
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]催化裂化关联模型的研究[J]. 张结喜,齐艳华,邱建章. 计算机与应用化学. 2007(11)
[2]加氢渣油催化裂化14集总动力学模型的建立[J]. 王建平,许先焜,翁惠新,方向晨,胡长禄,韩照明. 化工学报. 2007(01)
[3]寻找钢铁行业信息化的“最佳实践”[J]. 吴倚天. 信息化建设. 2006(09)
[4]加氢渣油催化裂化七集总动力学模型的建立[J]. 王建平,许先焜,翁惠新,方向晨,胡长禄. 石油学报(石油加工). 2006(04)
[5]不确定条件下的中间存储时间有限的Flow Shop提前/拖期调度问题[J]. 徐震浩,顾幸生. 控制理论与应用. 2006(03)
[6]求解TSP问题的模糊自适应粒子群算法[J]. 郭文忠,陈国龙. 计算机科学. 2006(06)
[7]生产调度决策优化系统Orion[J]. 王景芳,邬书跃,郭武. 石油化工自动化. 2006(03)
[8]退火进化规划算法及其收敛性[J]. 高永超,李歧强. 系统仿真学报. 2006(03)
[9]炼钢连铸动态智能调度系统的研究与开发[J]. 庞新富,俞胜平,刘炜,郑秉霖,柴天佑. 控制工程. 2005(06)
[10]一种Petri网结合遗传算法的优化方法及应用[J]. 周卫东,杨加敏,贾磊,李歧强. 山东大学学报(工学版). 2005(04)
博士论文
[1]炼油企业生产调度研究[D]. 罗春鹏.浙江大学 2008
[2]基于受控混杂Petri网的连续过程生产调度建模及优化方法[D]. 张劲松.山东大学 2008
[3]不确定条件下鲁棒性生产调度的研究[D]. 丁然.山东大学 2006
[4]生产过程的智能决策与调度[D]. 李歧强.浙江大学 1998
本文编号：3194333
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