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一种考虑管网延时特性的天然气输气系统稳态建模方法技术方案

技术编号:21004246 阅读:54 留言:0更新日期:2019-04-30 21:34
本发明专利技术公开了一种考虑管网延时特性的天然气输气系统稳态建模方法,包括:根据流体传输延迟特性,提出输气网络传输延时时长的计算方法;根据天然气输气延时特性,建立了考虑管网延时特性的天然气系统稳态模型,通过构造具有即插即用特性的虚拟元件“延时能量偏差器”量化说明延时对于输气管网的影响效应,包括管网压力分布与官网管存偏差;根据考虑管网延时特性的天然气系统稳态模型,提出了计及管网衰减延时的天然气输气网络能量流稳态求解算法;本发明专利技术有助于包含长距离输气网络的综合能源系统建模工作,所构造的延时能量偏差器可作为单独组件加入到综合能源系统的模型库中,为综合能源系统协同规划、优化调度、安全性分析等的研究提供技术支撑。

A Steady State Modeling Method for Natural Gas Transport System Considering the Delay Characteristics of Pipeline Network

【技术实现步骤摘要】
一种考虑管网延时特性的天然气输气系统稳态建模方法
本专利技术涉及天然气输气系统领域,综合能源系统领域,尤其涉及一种考虑管网延时特性的天然气输气系统稳态建模方法。
技术介绍
综合能源系统(integratedenergysystem,IES)是“互联网+”等先进理念在能源物理层面的具体体现,由于能量转设备的革新,生活生产方式的改变,可再生能源的大量渗透等原因,其已经成为了未来能源利用模式的主要发展趋势之一。其中天然气作为重要的一次能源,与电力系统联系最为紧密。一方面,天然气系统的动态特性对电力系统的稳态运行带来了不确定性,另一方面,天然气系统也对电力系统具有调频调压、削峰填谷的积极作用。在跨区域综合能源系统中,远距离传输使得流体系统具有显著的时间延迟特性。这对综合能源系统的稳态模型产生了重大影响,传统的多能流模型亟待精准化建模方法的改进。输电系统稳态模型已相对成熟,而输气网络的流体特性研究尚不充足。在传统天然气系统相关研究中,对于大时间尺度上的研究,往往没有考虑电力、天然气传输速率的差异。天然气输气网络作为区域之间传输天然气的载体,在时间尺度上具有网络惯性较大,调节较慢的特性。而在暂态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑管网延时特性的天然气输气系统稳态建模方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:根据流体传输延迟特性,提出输气网络传输延时时长的计算公式;根据天然气输气延时特性,建立了考虑管网延时特性的天然气系统稳态模型,通过构造具有即插即用特性的虚拟元件“延时能量偏差器”量化说明延时对输气管网的影响效应,包括管网压力分布与官网管存偏差;获取考虑管网延时特性的天然气系统稳态模型,并提出了计及管网衰减延时的天然气输气网络能量流稳态求解。

【技术特征摘要】
1.一种考虑管网延时特性的天然气输气系统稳态建模方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:根据流体传输延迟特性,提出输气网络传输延时时长的计算公式;根据天然气输气延时特性,建立了考虑管网延时特性的天然气系统稳态模型,通过构造具有即插即用特性的虚拟元件“延时能量偏差器”量化说明延时对输气管网的影响效应,包括管网压力分布与官网管存偏差;获取考虑管网延时特性的天然气系统稳态模型,并提出了计及管网衰减延时的天然气输气网络能量流稳态求解。2.根据权利要求1所述的一种考虑管网延时特性的天然气输气系统稳态建模方法,其特征在于,所述传输延时时长的计算公式为:式中:fi表示管段在考虑延时下第i个时间节点的已有流量,表示管段在第i+1个时间节点的稳态流量,Dij表示管段直径,τ’是管段ij所连接流入的上一个管段的延时值。如果有多个管段流入节点i,则τ’为多个管段延时的平均值。3.根据权利要求1所述的一种考虑管网延时特性的天然气输气系统稳态建模方法,其特征在于,所述考虑管网延时特性的天然气系统稳态模型:由传统计及压缩机的稳态天然气潮流计算部分与延时能量偏差器部分组成。4.根据权利要求书3所述的一种考虑管网延时特性的天然气输气系统稳态建模方法,其特征在于,所述传统计及压缩机的稳态天然气潮流计算部分表示为:式中:pi与pj为节点压力,D为管道的直径,L为管道的长度,SG为天然气比重值,Ef是管道的效率系数,Q为管段的流量值。5.根据权利要求书3所述的一种考虑管网延时特性的天然气输气系统稳态建模方法,其特征在于,所述延时能量偏差器部分由传输延时模块与能量偏差检测模块组成。6.根据权利要求书5所述的一种考虑管网延时特性的天然气输气系统稳态建模方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:王丹刘柳雷杨
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津,12

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