【技术实现步骤摘要】
一种天然气管道模型的能流获取系统、设备及介质
本申请涉及天然气管道
，尤其涉及一种天然气管道模型的能流获取系统、设备及介质。
技术介绍
多能流系统的建模涉及对能量系统、网络、转换单元件等对象的数学、物理或逻辑的描述，仿真则是模型在计算机上随时间运行的手段和方法。模型是仿真的基础，主要包括物理模型和经济模型。前者针对多能流区域能源系统的能源资源，收集燃气轮机设备、光伏发电系统、电池储能系统、储冷储热设备、富余电能制氢设备、电动汽车充电管理、电力管网、热力管网以及天然气管网等物理模型。后者通过收集资料获得经济模型数据建立，包括不同类型系统或设备的投资、生命周期以及运维等数据，对应的系统或设备包括发电系统、储能、充电站、电热冷负荷设备以及电热气网络等经济数据。在现有的技术当中，例如文献《OptimalPowerFlowofMutipleEnergyCarriers》中考虑了稳态电力网络和天然气网络的最优潮流问题对天然气系统进行了建模，只考虑了天然气在管道中气体静态方程，没有考虑天然气管道存储作用，进而不能兼顾该模型在...
【技术保护点】
1.一种天然气管道模型的能流获取系统，其特征在于，包括：/n模型建立模块，所述模型建立模块用于对天然气网络中的元件进行建模；/n参数获取模块，所述参数获取模块用于根据所述模型建立模块中建立的模型获取天然气网络的拓扑网络及元件参数；/n能流计算模块，所述能流计算模块用于根据获取的所述拓扑网络及元件参数计算天然气管道中的能流系数。/n
【技术特征摘要】
1.一种天然气管道模型的能流获取系统，其特征在于，包括：
模型建立模块，所述模型建立模块用于对天然气网络中的元件进行建模；
参数获取模块，所述参数获取模块用于根据所述模型建立模块中建立的模型获取天然气网络的拓扑网络及元件参数；
能流计算模块，所述能流计算模块用于根据获取的所述拓扑网络及元件参数计算天然气管道中的能流系数。
2.根据权利要求1所述的天然气管道模型的能流获取系统，其特征在于，
所述模型建立模块包括：气体基本模型、管道稳态模型、压缩机稳态模型以及储气设施静态模型；
所述气体基本模型用于获取气体连续性、气体能量平衡模型以及气体运动模型；
所述管道稳态模型用于获取管道气体体积流量、管道储气量；
所述压缩机稳态模型用于获取天然气线路的潮流；
所述储气设施静态模型用于获取储气设施注气气量速度以及采气气量速度。
3.根据权利要求2所述的天然气管道模型的能流获取系统，其特征在于，
所述气体基本模型中获取气体连续性、气体能量平衡模型以及气体运动模型的公式为：
气体连续性：M＝Fwρ；
M＝Mo–mx；
式中，M为气体质量流量；F为输气管道流通面积；w为输气管道中的气体线速度，Mo表示在输气管起始截面处的气体质量流量；m表示单位时间内输气管单位长度上的气体质量；x表示输气管起点至所分析的截面之间的距离；
气体能量平衡模型：
其中，v为气体单位质量的容积；g为重力加速度；z为输气管道上进行分析的那一点的高程；D为输气管道的内径；P为气压；λ为水力摩阻系数；
气体运动模型：d(mv)＝∑Nidτ；
式中，d(mv)表示动量的变化量；∑Nidτ表示流体方向上的冲量。
4.根据权利要求2所述的天然气管道模型的能流获取系统，其特征在于，
所述管道稳态模型中获取管道气体体积流量、管道储气量的公式为：
管道气体体积流量：
式中，G表示管道质量流量；D表示输气管道内径；P1表示输气管道起点压力；P2表示输气管道终点压力；L表示输气管道计算长度；Z表示气体压缩因子；T表示管内气体绝对温度；Rg表示管内气体常数；λ表示水力摩擦系数；
管道储气模型：
式中，Ve表示储气管道末端储气量，V表示出气管道容积；T0表示天然气基准状态温度；P0表示天然气基准状态压力；Tavt1和Tavt2分别表示储气开始、终了的天然气平均温度；Pavt1和Pavt2分别表示储气开始、终了时的平均压力，MPa；Z1和Z2分别表示在Pavt1和Pavt2下的压缩因子。
5.根据权利要求4所述的天然气管道模型的能...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄安迪，袁智勇，郭祚刚，胡洋，马溪原，周长城，喻磊，雷金勇，陈柔伊，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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