成品油管道运行优化方法、系统、存储介质和电子设备与流程

1.本发明涉及管道调控运行技术领域，尤其涉及一种成品油管道运行优化方法、系统、存储介质和电子设备。


背景技术：

2.随着成品油管网的日趋完善，成品油输送管道尤其是大型成品油管道面临输送油品种类多，分输点数量多，运行方案制定复杂的问题。成品油管道运行方案是指在满足管道批次输送要求的基础上，为沿线泵站在调度时间段内制定最优的开泵方案。输油泵作为管道运行过程中主要的耗能设备，其运行成本在总运行成本中占比很大，通过优化成品油管道运行方案可对泵启停状态、泵运行时长及泵转速等变量进行控制，从而达到降低泵站能耗，节约运行成本的目的。
3.现有技术主要是借助于数学规划法来实现成品油管道运行方案的优化，以运行能耗或运行费用最小为目标函数，考虑各类水力约束条件建立线性规划或非线性规划模型，并结合分支定界法或人工智能算法求解最优的开泵方案。然而，数学规划法的计算过程相对复杂，计算时间随管道规模的扩大呈指数增加，而智能算法由于其本身固有的局限性，难以保障模型求解时效性及方案的最优性。现有技术虽然实现了管道运行能耗或成本最小下的运行方案制定，但其并未考虑泵站频繁切泵对实际管道运行带来的不利影响。频繁启停泵不仅会对输油泵产生不可逆转的损伤，也不利于成品油管道安全平稳输送。
4.因此，亟需提供一种技术方案解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种成品油管道运行优化方法、系统、存储介质和电子设备。
6.本发明的一种成品油管道运行优化方法的技术方案如下：
7.获取待优化成品油管道的当前管道运行数据在多个时间窗下的第一管道数据，并获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据；
8.分别获取任一时间窗下的第一管道数据与每个管道典型工况的聚类中心数据之间的第一相似度值，并将该时间窗下的第一管道数据分配至最高的第一相似度值对应的管道典型工况，得到该时间窗下的初始开泵方案，直至得到每个时间窗下的初始开泵方案；
9.当任一时间窗下的初始开泵方案满足预设管道运行水利条件时，将该时间窗下的初始开泵方案确定为目标开泵方案；当任一时间窗下的初始开泵方案不满足所述预设管道运行水利条件时，采用机理模型对该时间窗下的初始开泵方案进行修正，得到该时间窗下的目标开泵方案，直至得到每个时间窗下的目标开泵方案，以根据每个时间窗下的目标开泵方案对所述待优化成品油管道的运行进行优化。
10.本发明的一种成品油管道运行优化方法的有益效果如下：
11.本发明的方法通过所构建的成品油管道知识库作为先验知识，在充分学习管道历
史运行参数的过程中使模型能更好的适应现场工艺要求，合理地优化了管道运行方案，维护了管道运行安全。
12.在上述方案的基础上，本发明的一种成品油管道运行优化方法还可以做如下改进。
13.进一步，所述获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据，包括：
14.利用模糊聚类算法，获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据。
15.进一步，所述当前管道运行数据包括：管段流量、站场下载量、站场注入量和批次计划。
16.进一步，所述目标开泵方案为：以管道运行成本最小为目标函数，节点压力、过泵流量、泵运行功率、泵扬程、泵转速和开泵数量为约束函数，对初始开泵方案进行修正所得到的开泵方案。
17.进一步，还包括：基于所述待优化成品油管道的管道历史运行数据和管道基础参数，构建所述成品油管道知识库。
18.本发明的一种成品油管道运行优化系统的技术方案如下：
19.包括：获取模块、处理模块和优化模块；
20.所述获取模块用于：获取待优化成品油管道的当前管道运行数据在多个时间窗下的第一管道数据，并获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据；
21.所述处理模块用于：分别获取任一时间窗下的第一管道数据与每个管道典型工况的聚类中心数据之间的第一相似度值，并将该时间窗下的第一管道数据分配至最高的第一相似度值对应的管道典型工况，得到该时间窗下的初始开泵方案，直至得到每个时间窗下的初始开泵方案；
22.所述优化模块用于：当任一时间窗下的初始开泵方案满足预设管道运行水利条件时，将该时间窗下的初始开泵方案确定为目标开泵方案；当任一时间窗下的初始开泵方案不满足所述预设管道运行水利条件时，采用机理模型对该时间窗下的初始开泵方案进行修正，得到该时间窗下的目标开泵方案，直至得到每个时间窗下的目标开泵方案，以根据每个时间窗下的目标开泵方案对所述待优化成品油管道的运行进行优化。
23.本发明的一种成品油管道运行优化系统的有益效果如下：
24.本发明的系统通过所构建的成品油管道知识库作为先验知识，在充分学习管道历史运行参数的过程中使模型能更好的适应现场工艺要求，合理地优化了管道运行方案，维护了管道运行安全。
25.在上述方案的基础上，本发明的一种成品油管道运行优化系统还可以做如下改进。
26.进一步，所述获取模块具体用于：
27.利用模糊聚类算法，获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据。
28.进一步，所述当前管道运行数据包括：管段流量、站场下载量、站场注入量和批次
计划。
29.本发明的一种存储介质的技术方案如下：
30.存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如本发明的一种成品油管道运行优化方法的步骤。
31.本发明的一种电子设备的技术方案如下：
32.包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，使所述计算机执行如本发明的一种成品油管道运行优化方法的步骤。
附图说明
33.图1示出了本发明提供的一种成品油管道运行优化方法的实施例的流程示意图；
34.图2示出了本发明提供的一种成品油管道运行优化方法的实施例中成品油管道知识库的构建流程示意图；
35.图3示出了本发明提供的一种成品油管道运行优化方法的实施例中的管道输油计划的示意图；
36.图4示出了本发明提供的一种成品油管道运行优化方法的实施例中成品油管道的目标开泵方案的示意图；
37.图5示出了本发明提供的一种成品油管道运行优化方法的实施例中成品油管道泵站进出站压力曲线的示意图；
38.图6示出了本发明提供的一种成品油管道运行优化系统的实施例的结构示意图。
具体实施方式
39.图1示出了本发明提供的一种成品油管道运行优化方法的实施例的流程示意图。如图1所示，该方法包括如下步骤：
40.步骤110：获取待优化成品油管道的当前管道运行数据在多个时间窗下的第一管道数据，并获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据。
41.其中，
①
待优化成品油管道为：任一成品油管道，在此不设限制。
②
当前管道运行数据包括但不限于：管段流量、站场下载量、站场注入量和批次计划。
③
当前管道运行数据中包含多个时间窗下的数据(称为第一管道数据)。
④
成品油管道知识库是基于待优化成品油管道的管道历史运行数据和管道基础参数构建的。
⑤
管道典型工况是根据成品油管道知识库所预先设定的。
⑥
聚类中心数据为：管道典型工况所对应的聚类中心ai。
42.需要说明的是，当前管道运行数据中的批次计划是指：管道沿线站场在调度周期内注入/分输油品批次的种类、流量、持续时间等信息的管道运行计划。
43.步骤120：分别获取任一时间窗下的第一管道数据与每个管道典型工况的聚类中心数据之间的第一相似度值，并将该时间窗下的第一管道数据分配至最高的第一相似度值对应的管道典型工况，得到该时间窗下的初始开泵方案，直至得到每个时间窗下的初始开泵方案。
44.其中，
①
第一相似度值为：第一管道数据与聚类中心数据的相似度值λ
t，i
。
②
初始
开泵方案包括：基于管道典型工况所得到的初始状态下的输油泵的开关、转速等参数。
45.具体地，假设管道典型工况包括三个：第一管道典型工况、第二管道典型工况和第三管道典型工况。当任一时间窗下的第一管道数据与第一管道典型工况的聚类中心数据之间的第一相似度值为λ
t，1
，与第一管道典型工况的聚类中心数据之间的第一相似度值为λ
t，2
，与第一管道典型工况的聚类中心数据之间的第一相似度值为λ
t，3
。此时，λ
t，1
＞λ
t，2
＞λ
t，3
，则将该时间窗下的第一管道数据分配至第一管道典型工况，以根据第一管道典型工况，得到该时间窗下的初始开泵方案。
46.步骤130：当任一时间窗下的初始开泵方案满足预设管道运行水利条件时，将该时间窗下的初始开泵方案确定为目标开泵方案；当任一时间窗下的初始开泵方案不满足所述预设管道运行水利条件时，采用机理模型对该时间窗下的初始开泵方案进行修正，得到该时间窗下的目标开泵方案，直至得到每个时间窗下的目标开泵方案，以根据每个时间窗下的目标开泵方案对所述待优化成品油管道的运行进行优化。
47.其中，
①
预设管道运行水利条件包括但不限于：预设站场操作流量、预设管段运行流量和预设油品分布状态。
②
目标开泵方案为：采用机理模型对初始开泵方案进行修正后所得到的开泵方案。具体地，以管道运行成本最小为目标函数，节点压力、过泵流量、泵运行功率、泵扬程、泵转速和开泵数量为约束函数，对初始开泵方案进行修正所得到的开泵方案。
48.需要说明的是，将不满足预设管道运行水力条件的初始开泵方案代入机理模型进行修正，机理模型的数学表达如下：
49.①
目标函数：
50.采用变时步离散时间表达建立模型，将优化模型的目标函数设定为管道全线输油泵总运行成本最小。输油泵的运行费用与单泵所提供的扬程、功率、过泵流量、过泵油品密度、单泵运行时长及电价有关，表达式如下：
[0051][0052]
式中：k表示研究时间域内所有时间窗的集合；j表示管道沿线泵站的集合；y表示站场j内所有输油泵的集合；fe
k,j
表示电价，元/(kw
·
h)；为0-1变量，bbp
k,j,y
表示泵是否启停；h
k，j，y
表示泵站单泵提供的扬程，m；g表示重力加速度，m/s2；τk表示时间窗步长，h；η
k,j,y
表示泵的运行效率；ρ
k,j
表示过站油品密度，kg/m3。
[0053]
②
节点压力约束
[0054]
管道全线压力必须满足能量守恒定律，若已知首站进站压力，根据约束(3)，各站场进站压力等于前一站场出站压力与站间管段压力损失之差。
[0055][0056][0057]
基于各泵站泵机组串并联状态，约束(4)保证了各泵站的出站压力等于其进站压力与其所提供能头之和。
[0058]
[0059]
针对采取并联方式的输油泵站，公式(5)-(7)说明了其扬程计算方法：
[0060][0061][0062]
(7)
[0063]
约束(8)(9)限制了管道沿线各站进出站压力在其允许压力范围内。根据公式(10)，管道沿线高点的运行压力需要满足高点压力下限限制。根据公式(11)，管道沿线低点的运行压力不得超过该处管道最大承压。
[0064][0065][0066][0067][0068]
式中：pg表示首站进站压力，mpa；p
ink，j
、p
outk，j
分别表示泵站的进站、出站压力，mpa；p
fk，j
表示泵站前管段的压力损失(摩擦阻力损失和高程损失)，mpa；b
spj
为0-1变量，表示输油泵的运行状态(串联还是并联；h
bk，j
表示输油泵并联时泵站所能提供的扬程，m；b
bpk，j，y
为0-1变量，表示泵站是否启泵；n
bpk，j
表示泵站的开泵数量，台；kj表示泵站配备的输油泵总数，台；m为一极大值；p
iminj
、p
imaxj
分别表示泵站的进站压力下限和上限，mpa；p
o min j
、p
o max j
分别表示泵站的出站压力下限及上限，mpa；p
hk，h
表示高点处的运行压力，mpa；表示高点处的压力低限，mpa；p
lk，j
表示低点l的运行压力，mpa；表示低点处管道最大承压，mpa。
[0069]
③
过泵流量约束：
[0070]
过泵流量与输油泵机组连接形式有关。根据约束(12)-(15)，对于串联泵机组，过泵流量为该泵站的出站流量；对于并联泵机组，其过泵流量为该站出站流量与站场当前开泵台数之比。
[0071][0072][0073][0074][0075]
式中：q
h minj，y
、q
h maxj，y
分别表示泵站输油泵的过泵流量下限和上限，m3/h；q
pk,j
表示泵站的出站流量，m3/h。
[0076]
④
泵运行功率约束：
[0077]
输油泵运行功率与过泵流量、过泵油品密度、输油泵提供的扬程以及泵效率有关，
公式(16)说明了泵站输出功率的计算方法：
[0078][0079][0080]
⑤
泵扬程约束：
[0081]
对于定转速泵机组以及额定转速下的变频泵机组，可采用最小二乘法拟合得到输油泵的流量-扬程特性曲线方程。当变频泵转速发生改变时，其特性方程可由比例定律获得。公式(18)(19)说明了任意一台输油泵扬程的计算方法：
[0082][0083][0084]
式中：b
vfj，y
为0-1参数，表示输油泵的类型(1表示变频泵，0表示定频泵)；r
vfk,j,y
表示变频输油泵的转速，r/min；r
oj,y
为表示输油泵的额定转速，r/min；a
j，y
、b
j，y
分别表示泵站内某一输油泵的流量-扬程特性曲线拟合参数；m为列宾宗公式系数。
[0085]
⑥
泵转速约束：
[0086]
约束(21)(22)限制了变频泵的转速范围。
[0087][0088][0089]
式中：r
v min j，y
、r
v max j，y
分别表示泵站内某变频输油泵的转速下限与上限，r/min。
[0090]
⑦
开泵数量约束：
[0091]
约束(23)(24)对泵站的开泵数量进行了限制。
[0092][0093][0094]
⑧
启泵时长约束：
[0095]
为了避免输油泵的频繁启停操作，维持管道平稳运行，根据约束(25)每台泵开启一次之后的连续运行时长需满足最短运行时长要求。
[0096]
tp
j，y
≥t
p min j，y
ꢀꢀ
(25)
[0097]
在管道的实际运行过程中，泵站内某一输油泵的累计运行(停运)时长应满足启停
时间间隔要求。
[0098][0099][0100]
t
ak
’-t
ak
≥(s
ak，j，y
+s
ak，j，y-2)m+t
lj，y
ꢀꢀ
(28)
[0101]
式中：t
pj，k
表示泵站内某一输油泵的实际运行时长，h；t
p min j，k
表示泵站内某一输油泵的最低运行时长，h；s
ak，j，y
为0-1变量，表示两相邻时间窗泵的启停状态是否相同；t
ak
表示时间窗的起始时刻，h；t
ak
′
表示时间窗的结束时刻，h；t
lj，y
表示泵站内某一输油泵的启停时间间隔要求，h。
[0102]
较优地，所述获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据，包括：
[0103]
利用模糊聚类算法，获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据。
[0104]
需要说明的是，模糊聚类算法以事物之间的相似性作为类属规划的准则，采用模糊数学语言对分类对象进行定量聚类。
[0105]
较优地，还包括：基于所述待优化成品油管道的管道历史运行数据和管道基础参数，构建所述成品油管道知识库。
[0106]
其中，
①
管道历史运行数据包括：管道在长期运行过程中所产生的数据。
②
管道基础参数包括：站场属性、站场里程及高程、分输阀流量及压力限制、管段规格、输油泵类型及运行方式、输油泵流量限制等参数。
[0107]
具体地，如图2所示，待优化成品油管道在长期运行过程中，会形成应对常见输送任务的运行工况(即：管道典型工况)。采集管道历史运行数据，通过数据分析提取背景知识信息；与人工经验知识相结合，对管道运行工况进行划分，构建起以管道典型工况为主的成品油管道知识库，结合知识准则进行开泵方案优选。知识库由管道现场运行工况和管道数据库两部分构成。采集现场历史运行数据，通过数据分析，并结合人工运行经验，以站场操作状态、管段运行状态、油品分布状态为标准对管道运行工况进行划分。同时，提取管道运行数据中的泵站开泵状态、站场操作流量、管段运行流量、油品在管内的分布情况等信息，结合管道基础参数组成管道数据库，构建起成品油管道知识库，为后续运行方案优化提供先验知识。
[0108]
为更好地说明本实施例的技术方案，以我国某成品油管道为例进行举例说明。在已知该管道基础信息和管道批次计划的基础上，结合此管道所构建的知识库，利用本实施例的方法确定运行时间域内的目标开泵方案。该管道全长1858km，全线站场共18座，其中注入站2座(以is表示)，泵站10座(含首站，其余泵站以ps表示)，分输站7座(以ds表示)。该管道沿线各泵站基础信息如表1所示，部分泵站配备有变频泵，变频泵转速均为2980r/min。全线各泵站主输泵运行方式均为串联。
[0109]
表1：我国某成品油管道沿线各泵站基本信息
[0110][0111][0112]
已知该管道的某月输油计划如图3所示，该管道在该月共输送0#柴油和92#汽油两种油品。图中以蓝色表示0#柴油，以红色表示92#汽油。横坐标代表时间，左侧纵坐标轴代表初始管内的存油状态，右侧纵坐标代表站场的位置分布，黑色斜线表示批次界面的运移过程。矩形段表示管道沿线注入/分输站的操作，其宽度表示操作流量大小，起点、终点对应到横轴分别代表操作的开始、结束时刻。该管道批次计划总运行时间为481.57h，其中140.17h—293.17h时间段内全线停输。
[0113]
基于现场采集到的数据，构建成品油管道知识库。提取当前管道运行数据输入模糊聚类算法，选择典型工况“全线1000”生成运行时段内的初始开泵方案。将初始方案代机理模型中进行修正，对无法满足预设管道运行水力约束条件的部分方案进行调整，生成目标开泵方案。全线各泵站开泵方案及各泵站进、出站压力曲线图如下所示(图4、图5)。可以看到，在最终的运行方案下，全线站场的进出站压力均满足其规定的上下限要求，启停泵时长均在合理范围内。
[0114]
与现有技术相比(表2)，基于本发明获得管道开泵方案的时间提高了95％，极大提升了方案编制效率；单泵最短连续运行时间由11.6h延长至45h，启停泵成本降低了5万元，启泵次数减少了61％，有效避免了频繁启停泵问题，在维持管道高效平稳运行方面具有较好的效果。
[0115]
表2：
[0116]
[0117][0118]
本实施例的技术方案通过所构建的成品油管道知识库作为先验知识，在充分学习管道历史运行参数的过程中使模型能更好的适应现场工艺要求，合理地优化了管道运行方案，维护了管道运行安全。
[0119]
图6示出了本发明提供的一种成品油管道运行优化系统的实施例的结构示意图。如图6所示，该系统200包括：获取模块210、处理模块220和优化模块230。
[0120]
所述获取模块210用于：获取待优化成品油管道的当前管道运行数据在多个时间窗下的第一管道数据，并获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据。
[0121]
所述处理模块220用于：分别获取任一时间窗下的第一管道数据与每个管道典型工况的聚类中心数据之间的第一相似度值，并将该时间窗下的第一管道数据分配至最高的第一相似度值对应的管道典型工况，得到该时间窗下的初始开泵方案，直至得到每个时间窗下的初始开泵方案。
[0122]
所述优化模块230用于：当任一时间窗下的初始开泵方案满足预设管道运行水利条件时，将该时间窗下的初始开泵方案确定为目标开泵方案；当任一时间窗下的初始开泵方案不满足所述预设管道运行水利条件时，采用机理模型对该时间窗下的初始开泵方案进行修正，得到该时间窗下的目标开泵方案，直至得到每个时间窗下的目标开泵方案，以根据每个时间窗下的目标开泵方案对所述待优化成品油管道的运行进行优化。
[0123]
较优地，所述获取模块210具体用于：
[0124]
利用模糊聚类算法，获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据。
[0125]
较优地，所述当前管道运行数据包括：管段流量、站场下载量、站场注入量和批次计划。
[0126]
本实施例的技术方案通过所构建的成品油管道知识库作为先验知识，在充分学习管道历史运行参数的过程中使模型能更好的适应现场工艺要求，合理地优化了管道运行方案，维护了管道运行安全。
[0127]
上述关于本实施例的一种成品油管道运行优化系统200中的各参数和各个模块实现相应功能的步骤，可参考上文中关于一种成品油管道运行优化方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
[0128]
本发明实施例提供的一种存储介质，包括：存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如一种成品油管道运行优化方法的步骤，具体可参考上文中的一种成品油管道运行优化方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
[0129]
计算机存储介质例如：优盘、移动硬盘等。
[0130]
本发明实施例提供的一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可
在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，使所述计算机执行如一种成品油管道运行优化方法的步骤，具体可参考上文中的一种成品油管道运行优化方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
[0131]
所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为方法、系统、存储介质和电子设备。
[0132]
因此，本发明可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种成品油管道运行优化方法，其特征在于，包括：获取待优化成品油管道的当前管道运行数据在多个时间窗下的第一管道数据，并获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据；分别获取任一时间窗下的第一管道数据与每个管道典型工况的聚类中心数据之间的第一相似度值，并将该时间窗下的第一管道数据分配至最高的第一相似度值对应的管道典型工况，得到该时间窗下的初始开泵方案，直至得到每个时间窗下的初始开泵方案；当任一时间窗下的初始开泵方案满足预设管道运行水利条件时，将该时间窗下的初始开泵方案确定为目标开泵方案；当任一时间窗下的初始开泵方案不满足所述预设管道运行水利条件时，采用机理模型对该时间窗下的初始开泵方案进行修正，得到该时间窗下的目标开泵方案，直至得到每个时间窗下的目标开泵方案，以根据每个时间窗下的目标开泵方案对所述待优化成品油管道的运行进行优化。2.根据权利要求1所述的成品油管道运行优化方法，其特征在于，所述获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据，包括：利用模糊聚类算法，获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据。3.根据权利要求1所述的成品油管道运行优化方法，其特征在于，所述当前管道运行数据包括：管段流量、站场下载量、站场注入量和批次计划。4.根据权利要求1所述的成品油管道运行优化方法，其特征在于，所述目标开泵方案为：以管道运行成本最小为目标函数，节点压力、过泵流量、泵运行功率、泵扬程、泵转速和开泵数量为约束函数，对初始开泵方案进行修正所得到的开泵方案。5.根据权利要求1-4任一项所述的成品油管道运行优化方法，其特征在于，还包括：基于所述待优化成品油管道的管道历史运行数据和管道基础参数，构建所述成品油管道知识库。6.一种成品油管道运行优化系统，其特征在于，包括：获取模块、处理模块和优化模块；所述获取模块用于：获取待优化成品油管道的当前管道运行数据在多个时间窗下的第一管道数据，并获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典型工况的聚类中心数据；所述处理模块用于：分别获取任一时间窗下的第一管道数据与每个管道典型工况的聚类中心数据之间的第一相似度值，并将该时间窗下的第一管道数据分配至最高的第一相似度值对应的管道典型工况，得到该时间窗下的初始开泵方案，直至得到每个时间窗下的初始开泵方案；所述优化模块用于：当任一时间窗下的初始开泵方案满足预设管道运行水利条件时，将该时间窗下的初始开泵方案确定为目标开泵方案；当任一时间窗下的初始开泵方案不满足所述预设管道运行水利条件时，采用机理模型对该时间窗下的初始开泵方案进行修正，得到该时间窗下的目标开泵方案，直至得到每个时间窗下的目标开泵方案，以根据每个时间窗下的目标开泵方案对所述待优化成品油管道的运行进行优化。7.根据权利要求6所述的成品油管道运行优化系统，其特征在于，所述获取模块具体用于：利用模糊聚类算法，获取所述待优化成品油管道的成品油管道知识库中的每个管道典
型工况的聚类中心数据。8.根据权利要求7所述的成品油管道运行优化系统，其特征在于，所述当前管道运行数据包括：管段流量、站场下载量、站场注入量和批次计划。9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1至5中任一项所述的成品油管道运行优化方法。10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，使所述计算机执行如权利要求1至5中任一项所述的成品油管道运行优化方法。

技术总结
本发明公开了一种成品油管道运行优化方法、系统、存储介质和电子设备，包括：获取当前管道运行数据在多个时间窗下的管道数据以及知识库中的每个管道典型工况的聚类中心；分别获取每个时间窗下的管道数据与每个典型工况的聚类中心的相似度值，并将每个管道数据分配至对应最高的相似度值对应的典型工况，得到每个时间窗下的初始开泵方案；当任一时间窗下的初始开泵方案满足管道运行水利条件时，将该时间窗下的初始开泵方案确定为目标开泵方案；否则，采用机理模型对初始开泵方案进行修正，得到目标开泵方案，以根据每个时间窗下的目标开泵方案对管道运行进行优化。本发明能更好的适应现场工艺要求，合理地优化了管道运行方案，维护了管道运行安全。维护了管道运行安全。维护了管道运行安全。


技术研发人员：祁国成 宋进舟 梁永图 沈亮 许玉磊 蔡思雅 涂仁福 廖绮 高宏扬 李政兵 王珩宇 杜渐 郭晓磊 郑琬郁 王颜全 王奋勇 赵勇 张贺 汪佳慧 薛金晶 张禹
受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/8/5