【技术实现步骤摘要】
一种天然气管网输差计算的优化求解方法
本专利技术属于天然气运输领域，具体而言，涉及一种天然气管网输差计算的优化求解方法。
技术介绍
在天然气的管道输送过程中，天然气管道是一个统一的、连续的、密闭的水力系统，根据质量守恒定律，若输送过程中，天然气没有泄露，那么输差应该为零。然而，由于天然气的量值是由测量仪表确定的，而测量仪表不可避免存在误差；且随着管道实际工况的改变，管道内的天然气储存量也会随之变化，因此在长输管道输送过程中，不可避免会出现输差。天然气公司作为盈利组织，当天然气管网出现输差问题，势必会影响到公司的经济效益，带来巨大的经济损失。目前国内对管网输差的计算是通过SCADA系统采集管道运行数据，根据管段始末端的压力、温度，计算管段内的平均压力、温度，根据平均压力、温度计算管存量，作为输差计算基础数据。但平均压力、温度难以准确反映管道运行的真实工况，因此计算所得的管存量不能反映管道的实际管存量，TGNET软件可计算管道的管存量，但TGNET软件不具备输差计算功能，且其内置的气体状态方程为BWRS、SRK、Peng...
【技术保护点】
1.一种天然气管网输差计算的优化求解方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤，/nS100根据天然气管网物理结构，可通过模块中气源、管线、用户、储气库、换热器以及阀门，建立可视化天然气管网模型；/nS200定义天然气管网中的元件、节点参数，管道内输送气体气质组分及计算所需的基础参数，根据SCADA系统采集的实际管网运行参数设置边界条件；/nS201对于管道的各个元件、节点建立相应的数学模型，建立起各元件、节点的质量、连续性、运动和能量守恒方程组；/nS202建立天然气经由气源输入到天然气管网中的气源数学模型，包括压力边界、温度边界、流量边界模型；/nS203建立节点数学模型...
【技术特征摘要】
1.一种天然气管网输差计算的优化求解方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤，
S100根据天然气管网物理结构，可通过模块中气源、管线、用户、储气库、换热器以及阀门，建立可视化天然气管网模型；
S200定义天然气管网中的元件、节点参数，管道内输送气体气质组分及计算所需的基础参数，根据SCADA系统采集的实际管网运行参数设置边界条件；
S201对于管道的各个元件、节点建立相应的数学模型，建立起各元件、节点的质量、连续性、运动和能量守恒方程组；
S202建立天然气经由气源输入到天然气管网中的气源数学模型，包括压力边界、温度边界、流量边界模型；
S203建立节点数学模型，同一节点可与单个或多个元件相连接；
S204对于非管道元件建立通用数学模型；
S205采用元件—节点关联矩阵描述天然气管网系统的物理结构，通过元件—节点关联矩阵来描述任意结构的天然气管网物理结构；在元件—节点关联矩阵中，通过行搜索，确定与各节点连接的元件，并确定属于流入元件还是流出元件，进而建立节点数学模型；通过列搜索，确定元件的上下游节点，进而建立管道元件的数学模型；对于由N个节点和M个元件组成的管网，通过元件—节点关联矩阵A＝[aij]N×M来描述，其中元件—节点关联矩阵中相应位置中的约定值定义为
S300建立程序计算模块，在元件、节点数学模型的基础之上，综合考虑元件、节点在水力学、热力学和拓扑学上的相关关系，建立天然气管网的系统计算模型，包括天然气物性参数计算，管道输送沿线水力、热力计算，管存计算以及输差计算，具体包括以下步骤：
S301根据管网的物理结构，建立管网的元件—节点关联矩阵；
S302对节点进行编号，根据节点类型，为所有节点建立数学模型；
S303对元件进行编号，判断元件类型，为所有元件建立相应数学模型；
S304将节点数学模型和元件数学模型组合起来，形成天然气管网系统的计算模型；
S305建立天然气管网系统计算模型；
S306管网系统计算模型求解系统，关键在于对管道元件数学模型式的求解，求解天然气在管道输送过程中，管道沿线的水力、热力参数分布，指定相应的边界条件，使用四阶龙格-库塔法求解常微分方程组；
S307根据已知控制体积，始末端压力、温度，计算管道的管存量，即各控制体积管存量的累加求和；
S3...
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