管道天然气销售计划优化方法及装置制造方法及图纸

本说明书实施例提供了一种管道天然气销售计划优化方法及装置，其中，方法包括：根据当前管道天然气销售业务状态定义模型范围；基于所述模型范围以销售效益最大化为优化目标，建立模型目标函数从而构建管道天然气销售计划模型；定义优化模型约束条件，基于所述优化模型约束条件对所述管道天然气销售计划模型进行优化。行优化。行优化。

【技术实现步骤摘要】
管道天然气销售计划优化方法及装置


[0001]本文件涉及计算机
，尤其涉及一种管道天然气销售计划优化方法及装置。

技术介绍

[0002]由于天然气的物理特性，利用天然气管道输送天然气，是陆地上大量输送天然气的重要方式之一。自2000年启动西气东输工程建设以来，我国已建成横贯东西、纵贯南北、联通内外的基础设施网络，构建了以西气东输、川气东送、陕京线等国内管输体系和中亚、中俄、中缅跨国管线为主体的天然气管网体系。截至2020年年底，国内长输天然气管道总里程为8.6
×
104km。因此管道天然气是天然气销售环节中一种极为重要的销售类型。
[0003]销售计划是天然气销售企业组织生产活动的预先安排，是企业战略和经营目标实现的重要途径，计划周期包含年度、季度、月度等，管道天然气销售计划中明确了管道天然气在每个管道下载点的分输量，对管道天然气销售计划进行优化，可以调整管道天然气分输量配置，提升天然气资源在高效市场占比，从而实现销售企业效益提升。
[0004]现有技术中对管道天然气销售计划优化存在以下不足：
[0005]首先，目前管道天然气销售计划优化主要依靠人工经验。业务人员通过对市场历史情况的了解，定性的调整管道天然气分输量配置，实现效益提升，这种方法的问题是极度依赖人工经验，经验欠缺的业务人员可能无法做到，并且容易出错；而且只能实现定性分析，无法将不同计划安排的效益优化情况进行量化分析；另外由于人工优化工作量巨大，效率低。
[0006]其次，业务人员除excel等办公软件外没有一种信息化工具实现管道天然气销售计划优化。将销售过程数字化，采用数学建模的方式实现销售计划优化是一种有效地手段，但模型需要考虑与管道天然气销售业务相关的资源采购、管网运输、储气库注采、客户销售等多个环节，各环节涉及到的业务单元多、物流和资金流流转复杂、参数量大，模型非常复杂，现有的模型或软件，如IHS公司的GULP、挪威国家石油公司的GassOpt软件等，在业务范围、周期、应用性等方面不适用。
[0007]最后，在管道天然气销售业务流程中，管道运输是其中一个重要环节，天然气管道在工艺上可以正输和反输，即双向输送，在建模过程中一般线性优化模型会导致输送方向单一，无法描述实际的双向输送，从而导致销售计划优化结果不准确。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种管道天然气销售计划优化方法及装置，旨在解决现有技术中的管道天然气销售计划优化依靠人工经验、建模复杂、模型结果不准确的问题。
[0009]本专利技术提供一种管道天然气销售计划优化方法，包括：
[0010]根据当前管道天然气销售业务状态定义模型范围；
[0011]基于所述模型范围以销售效益最大化为优化目标，建立模型目标函数从而构建管
道天然气销售计划模型；
[0012]定义优化模型约束条件，基于所述优化模型约束条件对所述管道天然气销售计划模型进行优化。
[0013]本专利技术提供一种管道天然气销售计划优化装置，包括：
[0014]定义模块，用于根据当前管道天然气销售业务状态定义模型范围；
[0015]构建模块，用于基于所述模型范围以销售效益最大化为优化目标，建立模型目标函数从而构建管道天然气销售计划模型；
[0016]优化模块，用于定义优化模型约束条件，基于所述优化模型约束条件对所述管道天然气销售计划模型进行优化。
[0017]采用本专利技术实施例，根据模型和获取的输入信息，可自动实现管道天然气销售计划优化，销售计划优化不再依赖人工经验，大幅降低了计划编制业务人员的工作量和重复度。全面考虑了管道天然气销售环节中的气源、管段、客户、储气库、损耗等业务，与实际业务贴合度高，可执行性好；模型中考虑了管道正反输，模型为混合整数规划模型，更具合理性。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本专利技术实施例的管道天然气销售计划优化的流程图；
[0020]图2是本专利技术实施例的管道天然气销售计划优化方法的详细示意图；
[0021]图3是本专利技术实施例的管道天然气销售计划优化系统的示意图。
具体实施方式
[0022]未解决现有技术中的问题，本专利技术实施例的技术方案为：1、根据管道天然气销售业务现状定义模型范围。根据管道天然气销售业务范围，确定气源、管段、场站、客户等各个业务单元的数量、位置、连接关系等。2、建立模型目标函数。以销售效益最大化为优化目标，建立模型目标函数。3、定义优化模型约束条件。定义优化模型整体平衡约束、连接约束、各组件约束等，其中管段组件约束中通过整数变量定义正反输。
[0023]为了使本
的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。
[0024]方法实施例
[0025]根据本专利技术实施例，提供了一种管道天然气销售计划优化方法，图1是本专利技术实施例的管道天然气销售计划优化方法的流程图，如图1所示，根据本专利技术实施例的管道天然气销售计划优化方法具体包括：
[0026]步骤101，根据当前管道天然气销售业务状态定义模型范围；具体包括：
[0027]根据当前管道天然气销售业务中的各业务单元信息以及各个业务单元的数量、位置和连接关系定义模型范围，其中，所述各业务单元信息具体包括：气源信息、管段信息、场站信息、储气库信息以及客户信息。
[0028]步骤102，基于所述模型范围以销售效益最大化为优化目标，建立模型目标函数从而构建管道天然气销售计划模型；其中，建立模型目标函数从而构建管道天然气销售计划模型具体包括：
[0029]根据公式1建立模型目标函数从而构建管道天然气销售计划模型：
[0030][0031]其中，S表示所有管道天然气客户的集合；s表示客户集合S中的元素；O表示所有进管道天然气气源的集合；o表示气源集合O中的元素；L表示所有管道管段的集合；l表示管段集合L中的元素；R表示所有储气库的集合；r表示储气库集合R中的元素；Q
S
表示客户s的销售量；P
S
表示客户s的销售价格；Q
o
表示气源o的进管道资源量；P
o
表示气源o的资源价格；表示管段l的正输量；α表示管段正输系数，为0
‑
1之间的变量；表示管段l本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道天然气销售计划优化方法，其特征在于，包括：根据当前管道天然气销售业务状态定义模型范围；基于所述模型范围以销售效益最大化为优化目标，建立模型目标函数从而构建管道天然气销售计划模型；定义优化模型约束条件，基于所述优化模型约束条件对所述管道天然气销售计划模型进行优化。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据当前管道天然气销售业务状态定义模型范围具体包括：根据当前管道天然气销售业务中的各业务单元信息以及各个业务单元的数量、位置和连接关系定义模型范围，其中，所述各业务单元信息具体包括：气源信息、管段信息、场站信息、储气库信息以及客户信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，定义优化模型约束条件具体包括：定义优化模型整体平衡约束、连接约束以及各组件约束，其中各组件约束中的管段组件约束通过整数变量定义正反输。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立模型目标函数从而构建管道天然气销售计划模型具体包括：根据公式1建立模型目标函数从而构建管道天然气销售计划模型：其中，S表示所有管道天然气客户的集合；s表示客户集合S中的元素；O表示所有进管道天然气气源的集合；o表示气源集合O中的元素；L表示所有管道管段的集合；l表示管段集合L中的元素；R表示所有储气库的集合；r表示储气库集合R中的元素；Q
S
表示客户s的销售量；P
S
表示客户s的销售价格；Q
o
表示气源o的进管道资源量；P
o
表示气源o的资源价格；表示管段l的正输量；α表示管段正输系数，为0
‑
1之间的变量；Q
l
‑
表示管段l的反输量；β表示管段反输系数，为0
‑
1之间的变量；λ表示管段自用损耗率；P
l
表示管段l的运价率；M
l
表示管段l的里程；表示储气库r的注气量；表示储气库r的采气量；P
rin
表示储气库r的注气价格；P
rout
表示储气库r的采气价格。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，定义优化模型约束条件具体包括：根据公式2确定整体平衡约束：其中，S表示所有管道天然气客户的集合；s表示客户集合S中的元素；O表示所有进管道天然气气源的集合；o表示气源集合O中的元素；L表示所有管道管段的集合；l表示管段集合L中的元素；R表示所有储气库的集合；r表示储气库集合R中的元素；Q
S
表示客户s的销售量；Q
o
表示气源o的进管道资源量；表示管段l的正输量；α表示管段正输系数，为0
‑
1之间的变量；表示管段l的反输量；β表示管段反输系数，为0
‑
1之间的变量；λ表示管段自用损耗率；表示储气库r的注气量，表示储气库r的采气量；
根据公式3确定连接平衡约束：其中，i,j,g,h＝0,1,2,3..，o
im
表示连接在场站m上的第i个气源；表示连接在场站m上的第i个气源的进管道资源量；S
jm
表示连接在场站m上的第j个客户；表示连接在场站m上的第j个客户的销售量；l
gm
表示连接在场站m上的第g个管段；表示连接在场站m上的第g个管段的正输量；表示连接在场站m上的第g个管段的反输量；r
hm
表示连接在场站m上的第h个储气库；表示连接在场站m上的第h个储气库的采气量；表示连接在场站m上的第h个储气库的注气量；根据公式4确定管道气源约束：其中，中表示第i个气源的进管道资源量；表示第i个气源的最小进管道资源量，量，表示第i个气源的最大进管道资源量；根据公式5确定客户销售量约束：其中，表示第j个客户的最小销售量，表示第j个客户的最小销售量，表示第j个客户的最大销售量；根据公式6和公式7确定各储气库注采约束：根据公式6和公式7确定各储气库注采约束：其中，表示第h个储气库的注气量；表示第h个储气库的最小注气量，表示第h个储气库的最小注气量，表示第h个储气库的最大注气量；表示第h个储气库的采气量；表示第h个储气库的最小采气量，气库的最小采气量，表示第h个储气库的最大采气量；根据公式8确定储气库采气量和注气量、库存量之间约束：其中，表示第h个储气库的库存量，根据公式9、公式10确定各管段输量约束：根据公式9、公式10确定各管段输量约束：
其中，表示第g个管段的正输量；表示第g个管段的最小正输量，表示第g个管段的最小正输量，表示第g个管段的最大正输量；表示第g个管段的反输量；表示第g个管段的最小反输量，小反输量，表示第g个管段的最大反输量。根据公式11确定流向系数约束：α
g
+β
g
＝1
ꢀꢀ
公式11；其中，α
g
表示第g个管段的正输系数；β
g
表示第g个管段的反输系数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管道天然气销售计划模型的输入包括：气源信息、客户信息、储气库信息以及管段信息；所述管道天然气销售计划模型的输出包括：销售效益信息、进管道资源量...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯超波，杨超，李伟，庄小鹏，宁喜风，玉德俊，徐文满，周斓，杨磊，冯仕，任昶，房若楠，
申请(专利权)人：中石油昆仑燃气有限公司，
类型：发明
国别省市：