文章标题:基于混合整数非线性规划的LNG接收站罐容优化模型
文章作者:董一直,杨晓芳,徐海龙
关 键 字:混合整数非线性规划;液化天然气;动态罐容优化
文章摘要:液化天然气(LNG)储罐在天然气储气调峰体系中发挥着重要作用,科学合理地计算和规划储罐罐容
是LNG接收站前期研究阶段的重要任务之一。目前,工程项目通常采用静态经验公式与动态调整船期相结合的
方法来估算LNG储罐罐容,该方法依赖人工经验,未考虑用气市场的波动性、调峰需求、卸船时间和卸船流量
对动态罐容的影响,导致计算结果普遍大于LNG接收站实际需求。引入混合整数非线性规划(MINLP)方法,
将全年储罐最大动态储量最小作为目标函数,以LNG船到港分配方案作为决策变量,建立离散调度决策与库存
动态平衡联立求解的罐容优化模型。以某拟建LNG接收站为算例,采用Gurobi求解器求解,并与传统常规方
法计算结果进行对比。结果表明:静态法、动态调整船期法与MINLP法计算所得罐容分别为188.1×104、
55.4×104、53.1×104 m3,优化模型在满足安全储备与调峰约束的基础上,既可确定经济合理的LNG运输船
来船日期、LNG接收站最小罐容,又可输出LNG储罐库存动态曲线,模型具备良好的可行性与有效性。
MINLP算法克服了传统常规计算方法的局限性,可推广应用于LNG接收站罐容优化设计实际工作中。