用於穩態模擬的優化方法
2023-12-02 10:09:01
專利名稱：用於穩態模擬的優化方法
技術領域：
本發明涉及一種用於穩態模擬的優化方法。
背景技術：
調峰型天然氣液化流程全年分3個階段運行，即液化階段、備用階段和氣化輸送階段。液化階段周期一般在50 300天，將上遊可獲得的剩餘天然氣液化；備用階段液化天然氣儲存在儲罐中，無液化天然氣增加和輸出；氣化輸送階段將儲存的液化天然氣氣化， 送入天然氣管網。與基本負荷型液化天然氣裝置相比，調峰型液化天然氣裝置的生產規模較小，其液化能力一般為高峰負荷量的1/10左右，但儲存和氣化的能力卻很大，通常氣化能力是液化能力的10倍。典型的調峰型液化天然氣工廠的液化能力為10 20X 104Nm3/d，製冷動力大約為1500 7000kW，儲存容量為2 IOX 104m3。調峰型天然氣液化流程要求具有高效、靈活、簡便、低成本的特點，其中以低成本最為重要。APCI、Pritchard、Linde、feiz de France、CBI、BOC等公司竟相提供相關的天然氣液化技術，爭奪調峰型天然氣液化裝置這一市場。液化天然氣在城市用氣調峰領域有著廣闊的應用前景，但是我國的液化天然氣技術起步較晚，與國外發達國家相比還有很大的差距。幾十年來，國外已有大量調峰型裝置建成投產，因此工廠設計、建設、儲運、使用、管理等方面，都有成功的技術經驗可供借鑑。我國從上世紀九十年代起，在國家科技部門和有關研究院所的支持幫助下，先後有開封深冷儀器廠、北京焦化廠、四川綿陽燃氣公司、吉林油田、長慶油田、上海燃氣公司、 中原油田等，對中小型液化天然氣裝置的研製進行了大膽的嘗試，取得寶貴的實踐經驗。天然氣液化流程的優化問題是一個複雜的多變量非線性優化問題，目標函數的解析表達式和流程設備的約束問題較為複雜，如何設計出一種簡單有效的方法，是亟待解決的問題。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種簡單有效的用於穩態模擬的優化方法。本發明的目的通過下述技術方案實現用於穩態模擬的優化方法，包括以下步驟(a)設定一個初始可行點，當變量數目為η時，在初始區域中心附近生成一個初始可行的複合形η+1點；(b)目標函數在每一點計算，由推導的高值複合形式點代替最高函數值點；(c)新點必須滿足變量邊界值和不等式約束條件，若超過邊界值將自動調整到邊界值，若超過約束條件將向已有點矩心方向調整，直到滿足約束條件；(d)重複上述步驟，直至求解出最優值。
所述步驟(b)中，當新點降低了目標函數值，將進行附加的推導，若新點低於次高點，將進行一維空間收縮。所述步驟(a)中，當一點始終為最高值，其餘所有點均收縮在最低點附近。綜上所述，本發明的有益效果是具有較寬鬆收斂公差，能求解出不等式約束條件，簡單有效，降低了天然氣液化流程的優化成本。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不僅限於此。實施例本發明主要包括以下步驟(a)設定一個初始可行點，當變量數目為η時，在初始區域中心附近生成一個初始可行的複合形η+1點；(b)目標函數在每一點計算，由推導的高值複合形式點代替最高函數值點；(c)新點必須滿足變量邊界值和不等式約束條件，若超過邊界值將自動調整到邊界值，若超過約束條件將向已有點矩心方向調整，直到滿足約束條件；(d)重複上述步驟，直至求解出最優值。所述步驟(b)中，當新點降低了目標函數值，將進行附加的推導，若新點低於次高點，將進行一維空間收縮。所述步驟(a)中，當一點始終為最高值，其餘所有點均收縮在最低點附近。本發明的具體過程為設定一個初始可行點，當變量數目為η時，在初始區域中心附近生成一個初始可行的複合形η+1點；目標函數在每一點計算，由推導的高值複合形式點代替最高函數值點；若新點降低了目標函數值，將進行附加的推導，若新點低於次高點， 將進行一維空間收縮；若一點始終為最高值，其餘所有點均收縮在最低點附近；新點必須滿足變量邊界值和不等式約束條件，若超過邊界值將自動調整到邊界值，若超過約束條件將向已有點矩心方向調整，直到滿足約束條件；上述步驟循環迭代計算，直至求解出最優值。由上所述可知本發明涉及的優化方法具有較寬鬆收斂公差，能求解出不等式約束條件，簡單有效，降低了天然氣液化流程的優化成本。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質，對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.用於穩態模擬的優化方法，其特徵在於，包括以下步驟(a)設定一個初始可行點，當變量數目為η時，在初始區域中心附近生成一個初始可行的複合形η+1點；(b)目標函數在每一點計算，由推導的高值複合形式點代替最高函數值點；(c)新點必須滿足變量邊界值和不等式約束條件，若超過邊界值將自動調整到邊界值， 若超過約束條件將向已有點矩心方向調整，直到滿足約束條件；(d)重複上述步驟，直至求解出最優值。
2.根據權利要求1所述的用於穩態模擬的優化方法，其特徵在於，所述步驟(b)中，當新點降低了目標函數值，將進行附加的推導，若新點低於次高點，將進行一維空間收縮。
3.根據權利要求1或2所述的用於穩態模擬的優化方法，其特徵在於，所述步驟(a) 中，當一點始終為最高值，其餘所有點均收縮在最低點附近。
全文摘要
本發明公開了一種用於穩態模擬的優化方法。該用於穩態模擬的優化方法包括步驟為設定一個初始可行點；目標函數在每一點計算，由推導的高值複合形式點代替最高函數值點；重複上述步驟，直至求解出最優值。本發明具有較寬鬆收斂公差，能求解出不等式約束條件，簡單有效，降低了天然氣液化流程的優化成本。
文檔編號G05B13/04GK102455663SQ201010519359
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月18日 優先權日2010年10月18日
發明者袁俊海 申請人:袁俊海