基于牛顿迭代法的天然气管网稳态仿真方法技术

本申请提供一种基于牛顿迭代法的天然气管网稳态仿真方法

【技术实现步骤摘要】
基于牛顿迭代法的天然气管网稳态仿真方法、介质及设备


[0001]本申请属于综合能源管理信息
，特别是涉及城市燃气管网
、
物联网
、
智慧城市服务

。

技术介绍

[0002]近年来，随着天然气在我国能源结构中的比重日益增加，天然气管道建设工作如火如荼，与此同时，各地区天然气管网并行趋势愈专利技术显，可以预见，我国独立的天然气管网规模将会在未来数年内显著增大
。
因此，作为管网工艺设计
、
运行分析的重要手段，天然气管网仿真技术将在未来管网建设运营中扮演更加重要的角色
。
[0003]当前，天然气管网一体化方向发展的趋势越加明显，此外，全国各城市的天然气管网规模及城市管网覆盖的范围也越来越大
。
值得注意的是，各主要城市天然气管网大都是在以前建成的管线基础上发展壮大的，因此，新建及原有管网的统一合理规划以及如何保证建成后的管网安全
、
经济和高效运行就成为此类城市燃气管网发展研究的重点
。
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于牛顿迭代法的天然气管网稳态仿真方法，其特征在于，包括：获取仿真参数和各片区管网的拓扑和气量数据；对每个片区管网进行迭代：基于所述仿真参数和所述气量数据构建非线性方程组， 并基于牛顿迭代法对所述非线性方程组进行求解，在满足牛顿迭代收敛条件时，更新片区管网中管道的阻力系数，在满足整体迭代收敛条件时，获取满足第一预设条件的所述非线性方程组的求解结果作为该片区管网的迭代结果；所述非线性方程组包括作用于每根管道的压降方程，所述压降方程为：；其中，
Z
为况压缩因子，
Z0为标准压缩因子，
T
为工况管道温度，
R
为理想气体状态温度，
R0为理想气体状态系数，
P1
为进口压力，
P2
为出口压力，
P0
为一标准大气压， h
为进口与出口的高程差，
λ
为管道阻力系数， Q
为管道标准流量，为标况管道质量密度，
l
为管长，
G
为重力加速度，
ah
为据管道进出口高程差衡量重力因素对压降过程影响的参数，
d
为管道直径；在所有片区管网遍历完成后，获取天然气管网的仿真结果
。2.
根据权利要求1所述的基于牛顿迭代法的天然气管网稳态仿真方法，其特征在于，所述非线性方程组还包括对每一个中部节点的流量平衡方程以及对每个边界节点的校验方程；所述流量平衡方程为：；其中，为个中部节点的进流量，为个中部节点
i
的出流量；所述校验方程为：；其中，个边界节点
i
的压力值，个边界节点
i
的流量值
。3.
根据权利要求2所述的基于牛顿迭代法的天然气管网稳态仿真方法，其特征在于，所述管道阻力系数由雷诺数得到：；其中，
λ
为管道阻力系数，
k
为粗糙度，
Re
为雷诺数，
d
为管道直径；雷诺数的计算方式为：；其中，
Q
为管道标准流量，为气体运动黏度
。4.
根据权利要求1所述的基于牛顿迭代法的天然气管网稳态仿真方法，其特征在于，所述牛顿迭代收敛条件包括牛顿迭代次数是否超过牛顿迭代次数阈值，牛顿迭代结果差值的二范数是否小...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾星，焦文玲，刘文浩，王子峥，石岱辉，周乐乐，孟辉，栾东晓，黄培健，
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：