專利名稱：用于穩(wěn)態(tài)模擬的優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于穩(wěn)態(tài)模擬的優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
調(diào)峰型天然氣液化流程全年分3個(gè)階段運(yùn)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，將上游可獲得的剩余天然氣液化；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(wǎng)。與基本負(fù)荷型液化天然氣裝置相比，調(diào)峰型液化天然氣裝置的生產(chǎn)規(guī)模較小，其液化能力一般為高峰負(fù)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(diào)峰型液化天然氣工廠的液化能力為10 20X 104Nm3/d，制冷動力大約為1500 7000kW，儲存容量為2 IOX 104m3。調(diào)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(diǎn)，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(guān)的天然氣液化技術(shù)，爭奪調(diào)峰型天然氣液化裝置這一市場。液化天然氣在城市用氣調(diào)峰領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，但是我國的液化天然氣技術(shù)起步較晚，與國外發(fā)達(dá)國家相比還有很大的差距。幾十年來，國外已有大量調(diào)峰型裝置建成投產(chǎn)，因此工廠設(shè)計(jì)、建設(shè)、儲運(yùn)、使用、管理等方面，都有成功的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。我國從上世紀(jì)九十年代起，在國家科技部門和有關(guān)研究院所的支持幫助下，先后有開封深冷儀器廠、北京焦化廠、四川綿陽燃?xì)夤?、吉林油田、長慶油田、上海燃?xì)夤尽?中原油田等，對中小型液化天然氣裝置的研制進(jìn)行了大膽的嘗試，取得寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。天然氣液化流程的優(yōu)化問題是一個(gè)復(fù)雜的多變量非線性優(yōu)化問題，目標(biāo)函數(shù)的解析表達(dá)式和流程設(shè)備的約束問題較為復(fù)雜，如何設(shè)計(jì)出一種簡單有效的方法，是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種簡單有效的用于穩(wěn)態(tài)模擬的優(yōu)化方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)用于穩(wěn)態(tài)模擬的優(yōu)化方法，包括以下步驟(a)設(shè)定一個(gè)初始可行點(diǎn)，當(dāng)變量數(shù)目為η時(shí)，在初始區(qū)域中心附近生成一個(gè)初始可行的復(fù)合形η+1點(diǎn)；(b)目標(biāo)函數(shù)在每一點(diǎn)計(jì)算，由推導(dǎo)的高值復(fù)合形式點(diǎn)代替最高函數(shù)值點(diǎn)；(c)新點(diǎn)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(diào)整到邊界值，若超過約束條件將向已有點(diǎn)矩心方向調(diào)整，直到滿足約束條件；(d)重復(fù)上述步驟，直至求解出最優(yōu)值。
所述步驟(b)中，當(dāng)新點(diǎn)降低了目標(biāo)函數(shù)值，將進(jìn)行附加的推導(dǎo)，若新點(diǎn)低于次高點(diǎn)，將進(jìn)行一維空間收縮。所述步驟(a)中，當(dāng)一點(diǎn)始終為最高值，其余所有點(diǎn)均收縮在最低點(diǎn)附近。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是具有較寬松收斂公差，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(yōu)化成本。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。實(shí)施例本發(fā)明主要包括以下步驟(a)設(shè)定一個(gè)初始可行點(diǎn)，當(dāng)變量數(shù)目為η時(shí)，在初始區(qū)域中心附近生成一個(gè)初始可行的復(fù)合形η+1點(diǎn)；(b)目標(biāo)函數(shù)在每一點(diǎn)計(jì)算，由推導(dǎo)的高值復(fù)合形式點(diǎn)代替最高函數(shù)值點(diǎn)；(c)新點(diǎn)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(diào)整到邊界值，若超過約束條件將向已有點(diǎn)矩心方向調(diào)整，直到滿足約束條件；(d)重復(fù)上述步驟，直至求解出最優(yōu)值。所述步驟(b)中，當(dāng)新點(diǎn)降低了目標(biāo)函數(shù)值，將進(jìn)行附加的推導(dǎo)，若新點(diǎn)低于次高點(diǎn)，將進(jìn)行一維空間收縮。所述步驟(a)中，當(dāng)一點(diǎn)始終為最高值，其余所有點(diǎn)均收縮在最低點(diǎn)附近。本發(fā)明的具體過程為設(shè)定一個(gè)初始可行點(diǎn)，當(dāng)變量數(shù)目為η時(shí)，在初始區(qū)域中心附近生成一個(gè)初始可行的復(fù)合形η+1點(diǎn)；目標(biāo)函數(shù)在每一點(diǎn)計(jì)算，由推導(dǎo)的高值復(fù)合形式點(diǎn)代替最高函數(shù)值點(diǎn)；若新點(diǎn)降低了目標(biāo)函數(shù)值，將進(jìn)行附加的推導(dǎo)，若新點(diǎn)低于次高點(diǎn)， 將進(jìn)行一維空間收縮；若一點(diǎn)始終為最高值，其余所有點(diǎn)均收縮在最低點(diǎn)附近；新點(diǎn)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(diào)整到邊界值，若超過約束條件將向已有點(diǎn)矩心方向調(diào)整，直到滿足約束條件；上述步驟循環(huán)迭代計(jì)算，直至求解出最優(yōu)值。由上所述可知本發(fā)明涉及的優(yōu)化方法具有較寬松收斂公差，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(yōu)化成本。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于穩(wěn)態(tài)模擬的優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟(a)設(shè)定一個(gè)初始可行點(diǎn)，當(dāng)變量數(shù)目為η時(shí)，在初始區(qū)域中心附近生成一個(gè)初始可行的復(fù)合形η+1點(diǎn)；(b)目標(biāo)函數(shù)在每一點(diǎn)計(jì)算，由推導(dǎo)的高值復(fù)合形式點(diǎn)代替最高函數(shù)值點(diǎn)；(c)新點(diǎn)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(diào)整到邊界值， 若超過約束條件將向已有點(diǎn)矩心方向調(diào)整，直到滿足約束條件；(d)重復(fù)上述步驟，直至求解出最優(yōu)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于穩(wěn)態(tài)模擬的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟(b)中，當(dāng)新點(diǎn)降低了目標(biāo)函數(shù)值，將進(jìn)行附加的推導(dǎo)，若新點(diǎn)低于次高點(diǎn)，將進(jìn)行一維空間收縮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于穩(wěn)態(tài)模擬的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟(a) 中，當(dāng)一點(diǎn)始終為最高值，其余所有點(diǎn)均收縮在最低點(diǎn)附近。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于穩(wěn)態(tài)模擬的優(yōu)化方法。該用于穩(wěn)態(tài)模擬的優(yōu)化方法包括步驟為設(shè)定一個(gè)初始可行點(diǎn)；目標(biāo)函數(shù)在每一點(diǎn)計(jì)算，由推導(dǎo)的高值復(fù)合形式點(diǎn)代替最高函數(shù)值點(diǎn)；重復(fù)上述步驟，直至求解出最優(yōu)值。本發(fā)明具有較寬松收斂公差，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(yōu)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(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者袁俊海 申請人:袁俊海