煉油企業(yè)全廠調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng)的設計與開發(fā)

余 冰 ，高小永 ，擺 亮 ，施 磊 ，江永亨 ，黃德先

（1清華大學自動化系，北京 100084；2清華信息科學與技術國家實驗室，北京 100084）

生產(chǎn)調(diào)度作為煉油企業(yè)的生產(chǎn)指揮中心和生產(chǎn)管理系統(tǒng)的關鍵，在企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理中起著決定性的作用。生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化功能的實現(xiàn)對于煉油企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益、增強市場響應速度有著重要的作用[1]。但由于調(diào)度優(yōu)化技術的不成熟，生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化功能的缺失成為企業(yè)信息化中的薄弱環(huán)節(jié)。國內(nèi)煉化企業(yè)只能做到短期調(diào)度優(yōu)化與手工調(diào)度排產(chǎn)相結(jié)合的程度[2]。因此，研究煉廠調(diào)度優(yōu)化技術，開發(fā)出面向煉油行業(yè)的全廠調(diào)度優(yōu)化軟件有著重要的作用和意義。

由于煉廠生產(chǎn)工藝復雜、模型規(guī)模大，煉廠全廠調(diào)度是一個復雜的調(diào)度優(yōu)化問題。現(xiàn)有的調(diào)度建模和優(yōu)化技術很難在有效的時間內(nèi)獲得全局最優(yōu)解。在實際生產(chǎn)過程中，原油性質(zhì)變化和加工裝置操作模式的變化都會使裝置模型特性發(fā)生變化，裝置操作模式變化時不同加工裝置的切換代價和過渡過程時間也不盡相同，單一調(diào)度模型或多模型描述方式都很難有效地描述上述問題。這給煉廠調(diào)度問題模型描述和優(yōu)化求解帶來了困難。

針對煉廠全廠調(diào)度優(yōu)化問題，Moro和Pinto等[3]首先建立了煉廠全廠調(diào)度的MILP和MINLP模型，但當模型規(guī)模較大時求解困難。為降低模型求解規(guī)模，學者采用基于某種原則的分解技術[4-7]、仿真優(yōu)化方法[8-9]、啟發(fā)式規(guī)則[10]等方法來解決此問題。……