本发明涉及lng接收站排产，尤其涉及一种基于管网系统的lng接收站排产方法、装置和电子设备。
背景技术：
1、经过多年发展，液化天然气(liquefied natural gas，lng)市场已初具规模，并逐步向市场化、规模化迈进，目前，相关技术中，接收站运行计划主要是通过人工基于lng接收站的历史数据并结合人员的经验制定的，未考虑接收站与管网的相互影响，即使一些方案中在人工制定计划后使用仿真软件进行校核，但通常需要迭代调整多次，分析过程较为繁琐，计算费时费力，难以满足生产计划中多种工况比选需要，存在调度计划的制定步骤繁琐，工作效率不高，无法实现快速制定计划的问题，导致lng接收站计划制定效率不高，在客户用气负荷和lng接卸波动较大时，很难充分发挥接收站调峰能力，影响天然气安全高效供气。在调度过程中很难充分发挥接收站调峰能力等问题，导致液化天然气的供应效率低下。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供一种基于管网系统的lng接收站排产方法、装置和电子设备。
2、具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：
3、第一方面，本技术的实施例提供了一种基于管网系统的lng接收站排产方法，该基于管网系统的lng接收站排产方法包括：基于lng气源、lng接收站、lng槽车运输路线、管网和客户的连接关系，构建lng接收站系统的拓扑结构模型，其中，所述lng接收站系统包括lng气源、lng接收站、lng槽车运输路线、管网和客户；基于所述拓扑结构模型，构建所述lng接收站系统的气量分配模型，其中，所述气量分配模型的约束条件包括综合考虑了所述lng接收站系统中资源、客户和管网相互影响的生产约束；确定所述气量分配模型的边界条件；所述边界条件为所述气量分配模型在实际生产应用中，目标函数、约束条件中各输入参数的取值和各决策变量的上下限信息；基于所述气量分配模型和所述边界条件，根据分月的lng资源供应量、客户销售量、lng接收站接卸能力、lng接收站储气能力、lng接收站气化能力、lng接收站装车能力、气态管输能力和液态槽车路线运输能力，通过对气量分配模型进行求解，确定所述lng接收站系统的气量分配方案，其中，所述气量分配方案包括所述lng接收站系统的分月接卸量、储气量、气化量、装车量和管道输气量。
4、根据本技术的实施例，所述约束条件包括物理约束和所述生产约束；所述基于所述拓扑结构模型，构建所述lng接收站系统的气量分配模型，包括：基于所述拓扑结构模型，构建所述lng接收站系统的目标函数；确定所述物理约束和所述生产约束；其中，所述物理约束包括所述lng接收站系统分月的节点流量平衡条件、管段输量平衡条件、lng槽车运输量平衡条件和lng接收站流量平衡条件，所述生产约束包括所述lng接收站系统分月的管段约束、lng槽车运输约束、lng接收站约束、lng气源约束和客户约束。
5、根据本技术的实施例，所述基于所述拓扑结构模型，构建所述lng接收站系统的目标函数，包括：根据预先获取的lng资源供应量、lng接收站接卸量、lng接收站储气量、lng接收站气化量、lng接收站装车量、气态管输量和液态槽车路线运输量，确定所述lng接收站系统对应的多个管理成本信息；对所述多个管理成本信息进行数据求和处理，以得到所述管网系统的所述目标函数；其中，所述多个管理成本信息包括：lng气源采购成本、lng接收站接卸成本、lng接收站储气成本、lng接收站气化成本、lng接收站装车成本、管段输气成本、槽车路线运输成本。
6、根据本技术的实施例，所述lng接收站系统的目标函数如下式：
7、
8、其中，cmin为1年内12个月lng气源采购成本、lng接收站接卸成本、lng接收站储气成本、lng接收站气化成本、lng接收站装车成本、管段输气成本、槽车路线运输成本之和的最低值，为第t月第i个lng气源采购量，为第t月第i个lng气源采购成本，为第t月第n座lng接收站接卸量，为第t月第n座lng接收站接卸成本，为第t月第n座lng接收站储气量，为第t月第n座lng接收站储气成本，为第t月第n座lng接收站气化量，为第t月第n座lng接收站气化成本，为第t月第n座lng接收站装车量，为第t月第n座lng接收站装车成本，为第t月第j条管段输气量，反输时，的符号为负，为第t月第j条管段输气成本，为第t月第k条lng槽车路线运输量，为第t月第k条lng槽车路线运输成本。
9、根据本技术的实施例，所述管段约束为所述lng槽车运输约束为所述lng接收站约束为所述lng气源约束为所述客户约束为其中：为第t月第l个客户销售量；min表示最小值，max表示最大值。
10、
11、根据本技术的实施例，所述基于管网系统的lng接收站排产方法，还包括：根据所述lng接收站系统的分月接卸量、储气量、气化量、装车量和管道输气量，确定所述lng接收站系统的年度排产计划。
12、根据本技术的实施例，所述年度排产计划包括年度总接卸量、年度总气化量、年度总装车量和年度储气变化量，管段年度计划包括正向年输气量和反向年输气量，根据所述lng接收站系统的分月接卸量、储气量、气化量、装车量和管道输气量，确定所述lng接收站系统的年度排产计划包括：根据如下公式确定所述年度排产计划：
13、lng接收站年度接卸计划＝∑分月接卸量，
14、lng接收站年度气化计划＝∑分月气化量，
15、lng接收站年度装车计划＝∑分月装车量，
16、lng接收站年度储气计划＝年度最末月储气量-年度最初月储气量，
17、管段年度正向输气计划＝∑分月正向输气量，
18、管段年度反向输气计划＝∑分月反向输气量。
19、需要说明的是，相关技术中lng接收站的接卸、储存、气化外输和液态外运调度技术主要有三种方法：第一种利用历史数据，总结梳理lng接收站接卸、储存、气化外输、装车外运规律；第二种利用水力仿真软件，基于流体力学建立lng接收站运行仿真模型，分析接卸、储存、外输、外运等参数；第三种根据lng接收站目标区域的客户需求，分析接收站气化外输和液态外运需求。
20、上述第一、二种方法仅从接收站自身出发，未考虑天然气供应中资源、客户和管网的相互影响，未考虑各接收站与管网的相互协调关系，很难充分发挥接收站调峰能力。第三种方法考虑了接收站与管网的相互影响，但目前主要依靠人工调整和平衡接卸、储存、气化外输和液态外运量，相当于先通过人工排计划，然后用仿真软件校核，第三种方法需要多次采用管道仿真软件校核，计算费时费力，工作效率不高，导致在客户用气负荷和lng接卸波动较大时，很难充分发挥接收站调峰能力，影响天然气安全高效供气。
21、而本技术方案能够取代传统的人工计算对lng接收站接卸、储存、气化外输和液态外运量进行快速排产的方法，能够在确定lng接收站接卸、储存、气化、装车量时综合考虑管网的调气错峰因素，通过合理利用管网调配能力和接收站接卸、储存、气化外输和液态外运能力，平衡lng资源采购和客户用气需求，确保接收站安全、高效运行。
22、本技术方案中的基于管网系统的lng接收站排产方法通过构建lng接收站系统的气量分配模型，为模型分配的约束条件包含综合考虑了lng接收站系统中资源、客户、管网等相互影响的生产约束，并求解得到lng接收站分月接卸、储存、气化、装车量和管道分月输气量，从而通过自动化的方式取代传统的人工计算，实现lng接收站接卸、储存、气化外输和液态外运量快速排产，在确定lng接收站接卸、储存、气化、装车量时综合考虑管网的调气错峰因素，通过合理利用管网调配能力和接收站接卸、储存、气化外输和液态外运能力，平衡lng资源采购和客户用气需求，确保接收站安全、高效运行。
23、第二方面，本技术的实施例提供了一种基于管网系统的lng接收站排产装置，所述基于管网系统的lng接收站排产装置包括：处理模块，用于基于lng气源、lng接收站、lng槽车运输路线、管网和客户的连接关系，构建lng接收站系统的拓扑结构模型，其中，所述lng接收站系统包括lng气源、lng接收站、lng槽车运输路线、管网和客户；处理模块，还用于基于所述拓扑结构模型，构建所述lng接收站系统的气量分配模型，其中，所述气量分配模型的约束条件包括综合考虑了所述lng接收站系统中资源、客户和管网相互影响的生产约束；处理模块，还用于确定所述气量分配模型的边界条件；所述边界条件为所述气量分配模型在实际生产应用中，目标函数、约束条件中各输入参数的取值和各决策变量的上下限信息；处理模块，还用于基于所述气量分配模型和所述边界条件，根据分月的lng资源供应能力、lng接收站接卸能力、lng接收站储气能力、lng接收站气化能力、lng接收站装车能力、气态管输能力和液态槽车路线运输能力，通过对气量分配模型进行求解，确定所述lng接收站系统的气量分配方案，其中，所述气量分配方案包括所述lng接收站系统的分月接卸量、储气量、气化量、装车量和管道输气量。
24、本发明提供的基于管网系统的lng接收站排产方法的技术方案的执行主体可以为排产装置，还可以根据实际使用需求进行确定，在此不作具体限定。
25、第三方面，本技术的实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现第一方面的任意可能的实现方式中的基于管网系统的lng接收站排产方法的步骤。
26、第四方面，本技术的实施例提供了一种电子设备，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，处理器执行程序时实现第一方面的任意可能的实现方式中的基于管网系统的lng接收站排产方法的步骤。
27、本发明提供的技术方案至少带来以下有益效果：
28、通过构建lng接收站系统的气量分配模型，为模型分配的约束条件包含综合考虑了lng接收站系统中资源、客户、管网等相互影响的生产约束，并求解得到lng接收站分月接卸量、储气量、气化量、装车量和管道分月输气量，从而通过自动化的方式取代传统的人工计算，实现lng接收站接卸、储存、气化外输和液态外运量快速排产，在确定lng接收站接卸、储存、气化、装车量时综合考虑管网的调气错峰因素，通过合理利用管网调配能力和接收站接卸、储存、气化外输和液态外运能力，平衡lng资源采购和客户用气需求，确保接收站安全、高效运行。
1.一种基于管网系统的lng接收站排产方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于管网系统的lng接收站排产方法，其特征在于，所述约束条件包括物理约束和所述生产约束；所述基于所述拓扑结构模型，构建所述lng接收站系统的气量分配模型，包括：
3.根据权利要求2所述的基于管网系统的lng接收站排产方法，其特征在于，所述基于所述拓扑结构模型，构建所述lng接收站系统的目标函数，包括：
4.根据权利要求3所述的基于管网系统的lng接收站排产方法，其特征在于，所述lng接收站系统的目标函数如下式：
5.根据权利要求4所述的基于管网系统的lng接收站排产方法，其特征在于，在所述生产约束中，所述管段约束为所述lng槽车运输约束为所述lng接收站约束为所述lng气源约束为所述客户约束为其中：为第t月第l个客户销售量；min表示最小值，max表示最大值。
6.根据权利要求1所述的基于管网系统的lng接收站排产方法，其特征在于，所述基于管网系统的lng接收站排产方法，还包括：
7.根据权利要求6所述的基于管网系统的lng接收站排产方法，其特征在于，所述年度排产计划包括年度总接卸量、年度总气化量、年度总装车量和年度储气变化量，管段年度计划包括正向年输气量和反向年输气量，根据所述lng接收站系统的分月接卸量、储气量、气化量、装车量和管道输气量，确定所述lng接收站系统的年度排产计划包括：根据如下公式确定所述年度排产计划：
8.一种基于管网系统的lng接收站排产装置，其特征在于，所述基于管网系统的lng接收站排产装置包括：
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的基于管网系统的lng接收站排产方法的步骤。
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程序时实现权利要求1至7中任一项所述的基于管网系统的lng接收站排产方法的步骤。
