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龍圖騰網恭喜重慶大學申請的專利一種基于線性數學模型的氫網絡分步設計方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119066877B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-25發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202411234197.5，技術領域涉及：G06F30/20；該發明授權一種基于線性數學模型的氫網絡分步設計方法是由申威峰;魏明健;常承林設計研發完成，并于2024-09-04向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于線性數學模型的氫網絡分步設計方法在說明書摘要公布了：本發明提出一種基于線性數學模型的氫網絡分步設計方法，包括五個步驟。S1：提取氫公用工程、用氫單元及燃料系統的工藝參數，包括公用工程出口壓力、純度、流量上限；用氫單元進出口壓力、純度及流量；燃料系統壓力；S2：以最小化公用工程流量為目標，建立線性規劃模型，獲取最小公用工程用量，計算年度總費用；S3：固定公用工程用量為最小值，以最小化壓縮費用為目標，建立混合整數線性規劃模型，根據優化結果計算年度總費用；S4：對同一出口的壓縮機進行合并處理，減少壓縮機數量，獲取最優設計方案，計算年度總費用；S5：根據合并壓縮機的結果，采用AspenPlus模擬壓縮機功耗，重新計算年度總費用，繪制最優設計方案。

本發明授權一種基于線性數學模型的氫網絡分步設計方法在權利要求書中公布了：1.一種基于線性數學模型的氫網絡分步設計方法，其特征在于將氫網絡設計分為五個步驟，各個步驟具體描述如下：S1：提取氫公用工程、用氫單元及燃料系統的工藝參數，包括公用工程出口的壓力、純度及流量上限；用氫單元進出口壓力、純度及流量；燃料系統的壓力；S2：建立氫網絡設計的線性規劃模型LP；此模型包括公式1-6，運行此模型，最小化氫公用工程用量，計算線性規劃模型的年度總費用TAC1：在氫網絡設計的線性規劃模型中，目標函數是最小化氫公用工程用量： 其中，Mtotal是氫公用工程總量，Moi是第i個氫公用工程供應氫氣的總流量，Mtotal和Moi的單位均為kmolh，IS是包含所有氫公用工程的集合；第i個氫公用工程的物料平衡： 其中，Mi,u是第i個氫公用工程到第u個用氫單元的氣體流量，Mi是第i個氫公用工程至燃料系統的氣體流量，Mi,u和Mi的單位均為kmolh；第u個用氫單元入口處物料平衡： 其中，是第u個用氫單元入口處氣體總流量，Mu,u是第u個用氫單元的循環氫氣體流量，Mu′,u是第u′個用氫單元到用氫單元u的氣體流量，Mu,u及Mu′,u的單位均為kmolh，US是包含所有用氫單元的集合；第u個用氫單元入口處純度平衡： 其中，是第u個用氫單元入口處氣體的氫氣純度，是第i個氫公用工程的氫氣純度，是第u個用氫單元出口處氣體的氫氣純度；第u個用氫單元出口處物料平衡： 其中，是第u個用氫單元出口處的氣體總流量，Mu是第u個用氫單元至燃料系統的氣體流量，和Mu的單位均為kmolh；燃料系統入口處物料平衡： 其中，MJ是進入燃料系統的氣體總流量，單位是kmolh；S3：根據線性規劃模型LP的優化結果，固定氫公用工程總量為最小值，以最小化壓縮費用為目標函數，建立氫網絡設計的混合整數線性規劃模型MILP；根據最小化壓縮費用的優化結果，計算混合整數線性規劃模型的年度總費用TAC2；氫網絡設計的混合整數線性規劃模型包括公式2-6及7-17：以最小化壓縮費用為目標函數： 其中，Pwi,u是第i個氫公用工程與第u個用氫單元之間氣體壓縮機的功耗，Pwi是第i個氫公用工程與燃料系統之間氣體壓縮機的功耗，Pwu,u′是第u個用氫單元與第u′個用氫單元之間氣體壓縮機的功耗，Pwu,u是第u個用氫單元的循環氫壓縮機功耗，Pwu是第u個用氫單元與燃料系統之間氣體壓縮機的功耗，Pwi,u、Pwi、Pwu,u、Pwu,u′及Pwu的單位均是kW；zi,u是第i個氫公用工程與第u個用氫單元之間氣體壓縮機存在與否的整型變量，zi是第i個氫公用工程與燃料系統之間氣體壓縮機存在與否的整型變量，zu,u′是第u個用氫單元與第u′個用氫單元之間氣體壓縮機存在與否的整型變量，zu是第u個用氫單元與燃料系統之間氣體壓縮機存在與否的整型變量，是每年運行時間，單位為小時，是電費價格，單位為$kWh，是設備費用的折算因子，和是壓縮機設備投資參數；壓縮機存在與否的約束方程： 其中，是壓縮機功耗Pwi,u的上限，是壓縮機功耗Pwi的上限，是循環氫壓縮機功耗Pwu,u的上限，是壓縮機功耗Pwu的上限；壓縮機功耗的計算方程為： 其中，是第u個用氫單元入口壓力，是第i個氫公用工程的出口壓力，是燃料系統入口壓力，是第u′個用氫單元入口壓力，是第u個用氫單元出口壓力,及的單位均是kPa，是壓縮機效率，是氣體壓縮因子，是摩爾氣體常數，是壓縮機入口處的氣體溫度；S4：在不考慮用氫單元循環氫壓縮機的前提下，對用氫單元和燃料系統入口處的壓縮機進行合并處理，從而減少壓縮機數量，降低設備投資成本，獲取最優設計方案，計算第三次年度總費用TAC3；針對每一個用氫單元,其入口處制氫壓縮機合并后壓縮機入口壓力取供應氣體的氫公用工程壓力和用氫單元出口壓力中的最小值： 合并后壓縮機出口壓力取用氫單元入口處壓力 合并后壓縮機的氣體流量 合并后壓縮機的功耗 合并后壓縮機存在與否采用整型參數表示： 采用類似的方法對燃料系統入口處的壓縮機進行合并，減少壓縮機數量；S5：在最小化氫公用工程用量和最小化壓縮費用的基礎上，以S4中合并壓縮機后的網絡設計為方案，采用AspenPlus模擬所有壓縮機的功耗，重新計算氫網絡設計方案的基于流程模擬的年度總費用TAC4。

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