基于可靠性分析的公用工程操作优化

化工进展

基于可靠性分析的公用工程操作优化

林子昕1，银奇英2，郑雪松2，Robin Smith3

1中国海洋大学，山东青岛 266071；2英国工艺集成有限公司，英国曼彻斯特 M40 5BP；3英国曼彻斯特大学，英国曼彻斯特 M13 9PL

出版日期:2013-03-05 发布日期:2013-03-25

Operation optimization of utility systems based on reliability analysis

LIN Zixin1，YIN Qiying2，ZHENG Xuesong2，SMITH Robin3

1Ocean University of China，Qingdao 266071，Shandong，China; 2Process Integration Ltd，Manchester M40 5BP，UK; 3University of Manchester，Manchester M13 9PL，UK

Online:2013-03-05 Published:2013-03-25

摘要/Abstract

摘要： 针对公用工程系统，基于可靠性分析提出新型的操作优化方法。该方法结合关键设备故障分析，采用系统的数学手段计算公用工程系统由于设备故障所产生的所有可能的操作状态及其概率。每一个状态进行单独的操作优化，其经济评价与该状态的概率相加权，以此获得系统整体经济评估。此方法中，设备的操作策略得到优化，如冷备用、热备用、负荷共享等。操作成本与设备故障造成的生产损失成本得以权衡。与传统的优化方法相比，该方法可获得更低的系统总成本。

关键词: 公用工程, 可靠性, 可用性, Markov法, 操作优化

Abstract: A novel operation optimization framework was proposed for utility systems based on reliability analysis. Combining with the equipment failure analysis，the systematic math methodology can obtain all possible system states caused by unit failures and their probabilities. Each individual system state performs a traditional operation optimization. The economic performance was weighted against its probability，and the overall system economic performance was generated. In the novel methodology，the operating strategy was optimized，for example，cold standby，hot standby and load-sharing. Operating cost was balanced with the lost production penalty due to equipment failures. Compared to the traditional method，the novel framework can obtain a lower total cost.

Key words: utility system, reliability, availability, Markov, operation optimization

林子昕1，银奇英2，郑雪松2，Robin Smith3. 基于可靠性分析的公用工程操作优化[J]. 化工进展.

LIN Zixin1，YIN Qiying2，ZHENG Xuesong2，SMITH Robin3. Operation optimization of utility systems based on reliability analysis[J]. Chemical Industry and Engineering Progree.

[1]	诸程瑛, 王振雷. 基于改进深度强化学习的乙烯裂解炉操作优化[J]. 化工学报, 2023, 74(8): 3429-3437.
[2]	谢府命, 许锋, 罗雄麟. 工艺调度对乙炔加氢反应器优化运行策略的影响分析[J]. 化工学报, 2021, 72(5): 2718-2726.
[3]	薛峰, 李欣铜, 周琨, 魏志强, 葛晓霞, 葛志强, 宋凯. 基于GLSAFIS的氟化工过程操作单元可靠性监测[J]. 化工学报, 2021, 72(11): 5696-5706.
[4]	谢府命, 许锋, 罗雄麟. 慢时变化工过程裕量释放机制分析[J]. 化工学报, 2020, 71(S2): 216-224.
[5]	宋泽雨, 李国庆, 刘凌轩. 一种新的无模型自适应控制模型参数整定方法[J]. 化工学报, 2019, 70(9): 3430-3440.
[6]	朱坚, 杨博, 王永健, 唐晓婕, 李宏光. 一种新型的基于Levenshtein距离层次聚类的时序操作优化方法[J]. 化工学报, 2019, 70(2): 581-589.
[7]	谢府命, 许锋, 梁志珊, 罗雄麟, 石凤勇. 乙炔加氢反应器全周期操作优化[J]. 化工学报, 2018, 69(3): 1081-1091.
[8]	董轩, 彭肖祎, 廖祖维, 孙婧元, 蒋斌波, 王靖岱, 阳永荣. 基于能级总组合曲线的化工过程功-热公用工程设置[J]. 化工学报, 2018, 69(11): 4823-4831.
[9]	王平, 杨朝合, 田学民. 面向产品分布协调的两段提升管催化裂解多目标优化[J]. 化工学报, 2017, 68(3): 941-946.
[10]	张鹏飞, 赵浩, 荣冈, 冯毅萍. 考虑生产成本和环境成本的蒸汽动力系统多目标运行优化[J]. 化工学报, 2016, 67(3): 715-723.
[11]	丁强, 邢长新, 江爱朋, 程文, 周大寒. 热泵供暖系统动态操作节能优化[J]. 化工学报, 2015, 66(6): 2166-2173.
[12]	胡益民, 李国庆, 张家龙. 无模型自适应控制参数输入方法改进及在气体分馏装置操作调整中的应用[J]. 化工学报, 2015, 66(10): 4076-4084.
[13]	赵浩, 荣冈, 冯毅萍. 集成炼油企业生产与能量系统的生产计划优化[J]. 化工学报, 2015, 66(1): 228-236.
[14]	左信, 岳元龙, 罗雄麟. 基于有偏估计的数据融合提高双传感器测量可靠性[J]. 化工学报, 2014, 65(4): 1287-1295.
[15]	许锋, 蒋慧蓉, 王锐, 罗雄麟. 化工过程总体裕量与控制性能的权衡优化[J]. 化工学报, 2014, 65(4): 1303-1309.