一种天然气输配系统适应性分析研究方法技术方案

本发明专利技术公开了一种天然气输配系统适应性分析研究方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1.对燃气公司销售系统及站场SCADA系统的月、日、时的数据分析，得到各类用户的月高峰系数

【技术实现步骤摘要】
一种天然气输配系统适应性分析研究方法
本专利技术涉及输配系统适应性分析研究方法，特别是指一种天然气输配系统适应性分析研究方法。
技术介绍
城市天然气输配系统有两种基本方式：一种是管道输配系统；一种是液化石油气瓶装系统。管道输配系统一般由门站、储气设施、输配管网、调压设施以及运行管理设施和监控系统等共同组成。目前中国飞速发展，城市建设日新月异，天然气管道输配系统也越来越复杂、庞大，由于城市天然气管道输配系统中的关键数据采集设施造价高昂、缺少实施条件等原因无法大规模设置，造成无法准确掌握城市天然气的压力、流量情况，进而无法找到天然气管道输配系统的瓶颈，在冬季用气高峰时，很多城市的部分区域会出现不能正常用气的情况。在新建、改扩建天然气管道的时候，也没有具体、有效的数据支撑，在建设过程中会不可避免的造成资源浪费。基于以上情况，亟需一种天然气输配系统适应性分析研究方法，以解决以上天然气管道输配系统的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种天然气输配系统适应性分析研究方法，准确得到城市天然气输配系统节点的压力、流量，建立与实际管网流动状态趋于一致的静态仿真模型，为后期管网优化打下基础。为了达成目的，本专利技术提供一种天然气输配系统适应性分析研究方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1.对燃气公司销售系统及站场SCADA系统的月、日、时的数据分析，得到各类用户的月高峰系数、日高峰系数、小时高峰系数；对管网分析，确定节点，通过计算得到节点计算流量，汇总得到集合A={QhA1，QhA2，QhA3......QhAn，QhB1，QhB2，QhB3......QhBn，QhC1，QhC2，QhC3......QhCn，QhD1，QhD2，QhD3......QhDn，QhE1，QhE2，QhE3......QhEn，QhF1，QhF2，QhF3......QhFn，QhG1，QhG2，QhG3......QhGn，QhH1，QhH2，QhH3......QhHn,QhJ1，QhJ2，QhJ3......QhJn,QhK1，QhK2，QhK3......QhKn}；集合中的A、B、C、D、E、F、G、H、J、K分别表示不同用气特点的各类型用户；1、2、3......n表示各个节点的编号；步骤2.在时间点X，采集气源站场出站压力p1，各节点压力p2，即节各点压力采集值:得到集合B={p2A1，p2A2，p2A3......p2An，p2B1，p2B2，p2B3......p2Bn，p2C1，p2C2，p2C3......p2Cn，p2D1，p2D2，p2D3......p2Dn，p2E1，p2E2，p2E3......p2En，p2F1，p2F2，p2F3......p2Fn，p2G1，p2G2，p2G3......p2Gn，p2H1，p2H2，p2H3......p2Hn，p2J1，p2J2，p2J3......p2Jn，p2K1，p2K2，p2K3......p2Kn}；集合中的A、B、C、D、E、F、G、H、J、K分别表示不同用气特点的各类型用户；1、2、3......n表示各个节点的编号；步骤3.对管网模型进行拟合调整；1）①.将管网划分m个区块，对区块流量进行宏观调整：研究分析管网及节点分布，将管网供应区域分为m个区块，在时间点X通过站场SCADA系统获得的总流量Q总，总流量为固定值，m个区块的流量为:Q1，Q2......Qm，则Q总=Q1+Q2+…+Qm；通过节点计算流量对节点压力进行运算，对m个区块的节点计算压力值进行整体分析，宏观调整每个区块的总流量，调整方法如下：根据节点流量与压力值成反比关系，及总流量固定的原则，若某区块内各节点计算压力值整体大于采集压力值，则增加该区块流量，降低节点计算压力值，同时减少其他区块流量；若某区块内各节点计算压力值整体小于采集压力值，则减少该区块流量，提升节点计算压力值，同时增加其他区块流量；反复调整各区块流量，校验节点压力值，最终使各区块节点计算压力值与采集压力值的偏差趋于平稳；②.对区块内的各节点流量进行微调：对各区块内的节点流量进行微调，使各节点计算压力值波动趋于平稳且接近采集压力值；2）①.在1）中的压力拟合过程的原理为：将燃气管道的管内壁绝对粗糙度、雷诺数、计算长度、管道内径、壁厚、各节点对应流向起点的管道压力、节点计算流量集合A等参数代入下述两个公式进行计算；——管道摩阻系数；——管内壁绝对粗糙度；——管内径；——雷诺数；求得管道摩阻系数，并将其代入下式，——管道起点燃气的绝对压力；——管道终点燃气的绝对压力；——压缩因子；——燃气管道的计算长度；——管道内径；——燃气管道的计算流量；——管道摩阻系数集合A代入，②．进行运算；若运算无解，则根据步骤3的1）①中的最后一段的方法调整集合A为集合A’，使得运算有解，并得到各节点计算压力值，即得到集合B’，然后继续调整集合A’为集合A’’，使得在运算有解的前提下，得到集合B’’，集合B’’比集合B’更接近于集合B，然后继续调整集合A’’为集合A’’’，使得在运算有解的前提下，得到集合B’’’，集合B’’’比集合B’’更接近于集合B，③．一直重复步骤3的2）②的过程，直到得到集合Bx符合检验标准，此时的集合Ax为最接近真实值的流量值，完成拟合过程。优选地，所述步骤1还包括如下内容：1）居民用户的节点计算流量采用同时工作系数法和高峰系数法；①当节点的居民用户小于2000户，采用同时工作系数法：——节点计算流量；——燃具同时工作系数，居民生活用燃具可按GB50028-2006附录F确定（采暖用户参考CJJ12-99）；——同种燃具或成组燃具的数目；——燃具的额定流量；得到小于2000户居民的节点计算流量QhA1，QhA2，QhA3......QhAn；②当节点的居民用户大于2000户，采用同时高峰系数法；——节点计算流量；——年用气量；——月高峰系数；——日高峰系数；——小时高峰系数；将权利要求1的步骤1中的月高峰系数、日高峰系数、小时高峰系数代入上式；得到大于2000户居民的节点计算流量QhB1，QhB2，QhB3......QhBn；2）一般商业、集体用户的节点计算流量采用同时工作系数法，同时工作系数取值：0.6～0.72；或者根据其与居民的占比确定计算流量；得到一般商业的节点计算流量QhC1，QhC2，QhC3......QhCn；集体用户的节点计算流量QhD1，QhD2，QhD3......QhDn；3）大型商业体中餐饮部分的节点计算流量采用同时工作系数法，同时工作系数取值：0.6～0.72；得到大型商业体中餐饮部分的节点计算流量QhE1，QhE2，QhE3......QhEn；4）大型商业体中除餐饮外的节点计算流量根据对其燃气用气设备用气量进行分析；得到大型商业体中除餐饮外的节点计算流量QhF1，QhF2，QhF3......QhFn；5）工业企业的节点计算流量根据对其燃气用气设备用气量进行分析；得到工业企业的节点计算流量QhG1，QhG2，QhG3......QhGn；6）采暖通风和空调的节点计算流量根据对其燃气用气设备用气量进行分析；得到采暖通风和空调的节点计算流量QhH1，QhH2，QhH3......QhH本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气输配系统适应性分析研究方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1. 对燃气公司销售系统及站场SCADA系统的月、日、时的数据分析，得到各类用户的月高峰系数

【技术特征摘要】
1.一种天然气输配系统适应性分析研究方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1.对燃气公司销售系统及站场SCADA系统的月、日、时的数据分析，得到各类用户的月高峰系数、日高峰系数、小时高峰系数；对管网分析，确定节点，通过计算得到节点计算流量，汇总得到集合A={QhA1，QhA2，QhA3......QhAn，QhB1，QhB2，QhB3......QhBn，QhC1，QhC2，QhC3......QhCn，QhD1，QhD2，QhD3......QhDn，QhE1，QhE2，QhE3......QhEn，QhF1，QhF2，QhF3......QhFn，QhG1，QhG2，QhG3......QhGn，QhH1，QhH2，QhH3......QhHn,QhJ1，QhJ2，QhJ3......QhJn,QhK1，QhK2，QhK3......QhKn}；集合中的A、B、C、D、E、F、G、H、J、K分别表示不同用气特点的各类型用户；1、2、3......n表示各个节点的编号；步骤2.在时间点X，采集气源站场出站压力p1，各节点压力p2，即节各点压力采集值:得到集合B={p2A1，p2A2，p2A3......p2An，p2B1，p2B2，p2B3......p2Bn，p2C1，p2C2，p2C3......p2Cn，p2D1，p2D2，p2D3......p2Dn，p2E1，p2E2，p2E3......p2En，p2F1，p2F2，p2F3......p2Fn，p2G1，p2G2，p2G3......p2Gn，p2H1，p2H2，p2H3......p2Hn，p2J1，p2J2，p2J3......p2Jn，p2K1，p2K2，p2K3......p2Kn}；集合中的A、B、C、D、E、F、G、H、J、K分别表示不同用气特点的各类型用户；1、2、3......n表示各个节点的编号；步骤3.对管网模型进行拟合调整；1）①.将管网划分m个区块，对区块流量进行宏观调整：研究分析管网及节点分布，将管网供应区域分为m个区块，在时间点X通过站场SCADA系统获得的总流量Q总，总流量为固定值，m个区块的流量为:Q1，Q2......Qm，则Q总=Q1+Q2+…+Qm；通过节点计算流量对节点压力进行运算，对m个区块的节点计算压力值进行整体分析，宏观调整每个区块的总流量，调整方法如下：根据节点流量与压力值成反比关系，及总流量固定的原则，若某区块内各节点计算压力值整体大于采集压力值，则增加该区块流量，降低节点计算压力值，同时减少其他区块流量；若某区块内各节点计算压力值整体小于采集压力值，则减少该区块流量，提升节点计算压力值，同时增加其他区块流量；反复调整各区块流量，校验节点压力值，最终使各区块节点计算压力值与采集压力值的偏差趋于平稳；②.对区块内的各节点流量进行微调：对各区块内的节点流量进行微调，使各节点计算压力值波动趋于平稳且接近采集压力值；2）①.在1）中的压力拟合过程的原理为：将燃气管道的管内壁绝对粗糙度、雷诺数、计算长度、管道内径、壁厚、各节点对应流向起点的管道压力、节点计算流量集合A等参数代入下述两个公式进行计算；——管道摩阻系数；——管内壁绝对粗糙度；——管内径；——雷诺数；求得管道摩阻系数，并将其代入下式，...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶丽蓉，李鑫，胡洋，涂强，
申请(专利权)人：四川岚强石油天然气工程勘察设计有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51