[发明专利]一种多目标原油选购优化方法

权利要求书

1.一种多目标原油选购优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤a，建立原油混合性质计算模型：原油混合性质包括线性混合规则和非线性混合规则，其中，线性混合规则满足如下公式：

P_b为混合后原油的性质；P_i组分原油i的性质；x_i为组分原油i的质量分率或体积分率；n为组分原油的个数；

非线性混合规则满足如下公式：

Index为各物性的指数形式；

步骤b，原油配比的归一化处理：将待选原油按照Y01，Y02，……,Y0n的方式依次编号，利用matlab软件中的rand函数生成n个0到1间的随机数，其中，n为待选原油个数；再利用matlab软件中的randi函数生成n个0-1整数的随机变量；将randi函数生成的0-1整数变量中值为1的位置对应在rand函数生成的随机数的值保留，其他值变为0；将剩下的随机数进行归一化处理，最终可以得到一个混合方案；

步骤c,建立原油选购优化的数学模型：

根据步骤a中的混合性质计算模型和步骤b中的得到归一化后的原油配比，建立n种原油参与混合，使得优化后的混合原油的m种性质与目标原油的m种性质相差最小且购买的成本最低的多目标原油选购优化模型，所述多目标原油选购优化模型如下：

采用n种组分原油混合具有m种性质的多目标优化模型为：

其中，P_model为原油混合性质计算模型计算物性值，P_obj为目标原油的物性值，C_i为组分原油i的购买价格，F为原油的加工量；

所述多目标原油选购优化模型的约束条件为：0.1＜x_i＜0.9，

步骤d，根据步骤c中建立的多目标原油选购优化模型，通过优化算法进行优化计算之后，可以获得混合原油的最佳配比；

其中，所述步骤d中的所述优化计算方法为基于非支配排序的多目标列队竞争算法。

2.根据权利要求1所述的一种多目标原油选购优化方法，其特征在于，所述步骤a中线性混合规则的参数包括密度、硫、氮、酸值、镍、粘度和倾点。

3.根据权利要求1所述的一种多目标原油选购优化方法，其特征在于，所述步骤a中非线性混合规则的参数包括黏度 和倾点。

4.根据权利要求3所述的一种多目标原油选购优化方法，其特征在于，所述黏度的混合性质计算模型为：

其中，Index(μ_i)＝ln(ln(μ_i+0.8))；μ_b为混合原油的黏度，Index(μ_b)为混合原油黏度的指数形式，μ_i为组分原油i的黏度，Index(μ_i)为组分原油i的黏度的指数形式。

5.根据权利要求3所述的一种多目标原油选购优化方法，其特征在于，所述倾点的混合性质计算模型为：

其中，pour_b为混合原油的倾点，Index(pour_b)为混合原油倾点的指数形式，pour_i为组分原油i的倾点，Index(pour_i)为组分原油i的倾点的指数形式。

6.根据权利要求3所述的一种多目标原油选购优化方法，其特征在于，所述步骤d中所述的优化计算方法为基于非支配排序的多目标列队竞争算法，具体步骤如下：

(1)生成初始种群，随机产生n组解向量作为n个家族,并计算n个家族的目标函数值；

(2)目标轮换排序,分配搜索空间：当进化代数为奇数时,对第一个目标函数值按升序排列,当进化代数为偶数时,对第二个目标函数值按升序排列；然后,根据家族在列队位置的不同,分配搜索空间,排在最前面的家族给予最小搜索空间,然后按比例依次递增,排在最后的家族给予最大的搜索空间；

(3)无性繁殖，选择各家族最优秀个体：每个家族在各自的搜索空间内进行无性繁殖,生成m个子代个体,然后计算子代个体目标函数值；将各个家族的父代个体与子代个体合并,选出最优秀的个体,作为该家族的代表；

(4)保存优秀个体：将各个家族两个目标的各自p个最优解进行保存,然后,按照非支配排序法剔出除该家族优秀个体的支配解，保留该家族优秀个体非支配解；

(5)收缩搜索空间，对搜索空间按收缩因子值的大小进行收缩；

(6)判断是否达到终止条件，进化代数是否达到进化代数,若否,返回(2)；若是,进行下一步；

(7)对(4)中保存的优秀个体进行非支配排序,将非支配解作为结果输出。