保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法和系统，方法包括根据当前供气数据预测未来n小时的压力变化数据；根据当前耗气数据预测未来n小时的流量变化数据；对耗气源的流量变化数据进行修正，使流量变化数据对应的预测耗气量等于未来n小时耗气源的计划耗气量；基于耗气源的流量修正数据和供气源未来n小时的压力变化数据，计算出耗气源未来n小时的压力变化数据；从耗气源未来n小时的压力变化数据筛选出压力值低于最低耗气压力值的时间点，获得时间序列[t1,t2,

【技术实现步骤摘要】
保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法和系统


[0001]本专利技术属于天然气调峰保供
，尤其涉及一种保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]天然气作为一种高效清洁的能源，在需求量上不断的增长。由于早期规划的天然气管网没有考虑到后续扩充的问题，在后续新增更多耗气源时，导致管网不断增大，管网末端耗气源在用气高峰的早中晚时段，容易出现末端压力不足导致的用气不足问题，因此迫切需要一种稳定供气的解决方案。
[0003]液化天然气(liquefied natural gas, LNG)存储量大、运输方便，在用气高峰时，用气需求往往超负荷，因此LNG成为管网末端保证天然气供气的主要方式和手段，从而满足耗气源的用气需求，通过LNG补气的动作称作调峰。
[0004]目前现有的调峰技术有以下四种：一是从源头出发，按目前主要的几种气源分类做调峰，如：地下储气库调峰、液化天然气(LNG)调峰、液化石油气(LPG) 调峰、上游及管道调峰、管束调峰、储气罐调峰，对其中之一或某几个的组合做调峰；二是从终端出发进行调峰，如：中断耗气源、或提高用气高峰时段天然气价格；三是建立将储罐压力调节和调峰技术相结合的 ＬＮＧ汽化站控制系统，并针对储罐压力系统因存在液气转换、大滞后、时变等特点而易失控的问题，以单值广义预测模糊控制算法为核心，采用模糊控制进行动态反馈补偿的控制策略，结合 ＤＳＰ和 ＦＰＧＡ 器件高速数据处理的特点，以达到储罐压力实时、精确控制的目的。
[0005]四是通过预测各类耗气源的年用气量，得出用气规律并得出高峰小时流量的计算方法，其次研究LNG气化站联合输气管道调峰的问题，从而得到其运行规律，进而对调峰进行反馈指导。
[0006]综上所述现有技术多从宏观的角度论述了调峰保供的策略和方案，并没有结合具体耗气源用气压力值以及供气源和耗气源每日用气计划量等指标进行调峰的具体技术方案，难以解决每日用气高峰时段，管网中耗气源用气压力不足甚至供气停止的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种保证用气高峰时段天然气稳定供气的策略，结合具体耗气源用气压力值以及供气源和耗气源的用气计划量，计算出耗气源具体的缺气时间点，为精准补气提供参考，以解决每日用气高峰时段，管网中耗气源用气压力不足甚至供气停止的问题。
[0008]本专利技术第一方面公开了一种保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法，包括以下步骤：步骤1、获取供气源的当前供气数据，并根据当前供气数据预测未来n小时的压力
变化数据；获取耗气源的当前耗气数据，并根据当前耗气数据预测未来n小时的流量变化数据；步骤2、对耗气源的流量变化数据进行修正，使流量变化数据对应的预测耗气量等于未来n小时耗气源的计划耗气量，获得流量修正数据；步骤3、基于耗气源的流量修正数据和供气源未来n小时的压力变化数据，计算出耗气源未来n小时的压力变化数据；步骤4、对耗气源未来n小时的压力变化数据进行筛选，筛选出压力值低于最低耗气压力值的时间点，获得时间序列[t1, t2,
ꢀ…
, tm],其中tm表示第m个补气时间点；步骤5、基于时间序列[t1, t2,
ꢀ…
, tm]，进行补气操作。
[0009]上述保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法，步骤2还包括：步骤2a、对供气源的压力变化数据进行瞬态仿真计算，获得供气源的流量变化数据；步骤2b、判断供气源未来n小时的预测供气量是否等于供气源未来n小时的计划供气量，若否，进入步骤2c，若是，进入步骤2e；步骤2c、记录一次迭代次数，并判断是否达到设定迭代次数，若是进入步骤2d，若否，根据供气源预测供气量和计划供气量的差值对供气源的压力变化数据进行修正，然后进入步骤2a；步骤2d、取适应度最小值对应的瞬态仿真计算对应的压力变化数据为当前压力变化数据；步骤2e、取当前压力变化数据为供气源未来n小时执行供气的执行数据。
[0010]上述保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法，步骤3中计算耗气源未来n小时的压力变化数据时，基于的供气源未来n小时的压力变化数据为步骤2e中的压力变化数据。
[0011]上述保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法，步骤2c中，对供气源的压力变化数据进行修正时，包括以下步骤：根据公式：计算供气源未来n小时预测供气量和计划供气量的差值率；根据公式：计算修正后的供气源未来n小时压力变化数据，为未来n小时内第i个时间点供气源修正后的压力值；为未来n小时内第i个时间点供气源修正前的压力值；供气源的压力变化数据由K个时间点的压力值组成。
[0012]上述保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法，步骤2中，对耗气源的流量变化数据进行修正时，计算每小时预测耗气量和计划耗气量的平均差值/n，基于平均差值对耗气源的流量变化数据进行修正。上述保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法，步骤5基于时间序列[t1, t2,
ꢀ…
, tm]，进行补气操作，包括以下步骤：
步骤5
‑
1、根据溯源追踪算法，获取对当前耗气源供气的L个供气源及每个供气源对该耗气源未来n小时的有效供气的压力变化数据；步骤5
‑
2、根据耗气源时间序列[t1, t2,
ꢀ…
, tm]对应的压力值序列[p
user
1, p
user
2,
ꢀ…
, p
user
m]，从每个供气源的有效供气的压力变化数据中筛选出与时间序列[t1, t2,
ꢀ…
, tm]对应的有效供气压力序列[p
gas
1, p
gas
2,
ꢀ…
, p
gas
m]；对有效供气压力序列[p
gas
1, p
gas
2,
ꢀ…
, p
gas
m]进行更新，更新计算过程为：m]进行更新，更新计算过程为：m]进行更新，更新计算过程为：:耗气源第i个时间点的压力增加比率；:耗气源允许的最低耗气压力值；:为耗气源第i个时间点的耗气压力值；:供气源更新后的第i个时间点的有效供气压力值；:供气源的第i个时间点的有效供气压力值；步骤5
‑
3、基于更新后的每个供气源的有效供气压力序列[p
gas
1, p
gas
2,
ꢀ…
, p
gas
m]对供气源的未来n小时的有效供气的压力变化数据进行更新。
[0013]上述保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法，步骤5基于时间序列[t1, t2,
ꢀ…
, tm]，进行补气操作，还可用以下步骤进行：步骤5a、计算耗气源的补气总量；:供气源的预测供气量；:耗气源的计划耗气量；步骤5b、计算每个补气时间点的补气量；D: 总的补气量；r：为补气时长；m：为补气时间点数量；步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、获取供气源的当前供气数据，并根据当前供气数据预测未来n小时的压力变化数据；获取耗气源的当前耗气数据，并根据当前耗气数据预测未来n小时的流量变化数据；步骤2、对耗气源的流量变化数据进行修正，使流量变化数据对应的预测耗气量等于未来n小时耗气源的计划耗气量，获得流量修正数据；步骤3、基于耗气源的流量修正数据和供气源未来n小时的压力变化数据，计算出耗气源未来n小时的压力变化数据；步骤4、对耗气源未来n小时的压力变化数据进行筛选，筛选出压力值低于最低耗气压力值的时间点，获得时间序列[t1, t2,
ꢀ…
, tm],其中tm表示第m个补气时间点；步骤5、基于时间序列[t1, t2,
ꢀ…
, tm]，进行补气操作。2.按照权利要求1所述的一种保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法，其特征在于，步骤2还包括：步骤2a、对供气源的压力变化数据进行瞬态仿真计算，获得供气源的流量变化数据；步骤2b、判断供气源未来n小时的预测供气量是否等于供气源未来n小时的计划供气量，若否，进入步骤2c，若是，进入步骤2e；步骤2c、记录一次迭代次数，并判断是否达到设定迭代次数，若是进入步骤2d，若否，根据供气源预测供气量和计划供气量的差值对供气源的压力变化数据进行修正，然后进入步骤2a；步骤2d、取适应度最小值对应的瞬态仿真计算对应的压力变化数据为当前压力变化数据；步骤2e、取当前压力变化数据为供气源未来n小时执行供气的执行数据。3.按照权利要求2所述的一种保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法，其特征在于，步骤3中计算耗气源未来n小时的压力变化数据时，基于的供气源未来n小时的压力变化数据为步骤2e中的压力变化数据。4.按照权利要求2或3所述的一种保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法，其特征在于，步骤2c中，对供气源的压力变化数据进行修正时，包括以下步骤：根据公式：计算供气源未来n小时预测供气量和计划供气量的差值率；根据公式：计算修正后的供气源未来n小时压力变化数据，为未来n小时内第i个时间点供气源修正后的压力值；为未来n小时内第i个时间点供气源修正前的压力值；供气源的压力变化数据由K个时间点的压力值组成。5.按照权利要求1所述的一种保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法，其特征在于，步骤2中，对耗气源的流量变化数据进行修正时，计算每小时预测耗气量和计划耗气量的平均差值/n，基于平均差值对耗气源的流量变
化数据进行修正。6.按照权利要求1所述的一种保证用气高峰时段天然气稳定供气的方法，其特征在于，步骤5基于时间序列[t1, t2,
ꢀ…
, tm]，进行补气操作，包括以下步骤：步骤5
‑
1、根据溯源追踪算法，获取对当前耗气源供气的L个供气源及每个供气源对该耗气源未来n小时的有效供气的压力变化数据；步骤5
‑
2、根据耗气源时间序列[t1, t2,
ꢀ…
, tm]对应的压力值序列[p
user
1, p
user
2,
ꢀ…
, p...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟辉，栾星，王子峥，栾东晓，周翔，
申请(专利权)人：上海叁零肆零科技有限公司，
类型：发明
国别省市：