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用于天然气管网动态仿真的图形处理器并行计算方法技术

技术编号:41190787 阅读:19 留言:0更新日期:2024-05-07 22:21
本发明专利技术涉及一种用于天然气管网动态仿真的图形处理器并行计算方法,其技术特点是:确定待仿真天然气管网的结构与参数;根据气体在管道传输的一阶偏微分方程组,针对每一段微元管道建立统一形式方程;采用MacCormack方法对统一形式方程进行空间离散处理,生成预估层和校正层表达式;基于空间离散后的预估层和校正层表达式,分别建立对应的状态空间方程;设置仿真计算初值并启动仿真计算;结合MacCormack方法和显式指数欧拉算法进行气网状态量更新并进行仿真计算。本发明专利技术具有良好的可行性和适用性,提高了天然气管网动态仿真的求解速度,为实现大规模天然气管网的快速动态仿真提供了一种很好的解决思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源传输,涉及天然气管网的动态仿真方法,尤其是一种用于天然气管网动态仿真的图形处理器并行计算方法


技术介绍

1、近年来随着清洁能源的广泛应用,以天然气为代表的可再生能源传输问题也得到全球范围的重视,气体网络在综合能源领域的研究也逐渐深入。气体管网能够运输燃烧热值高、安全可靠的天然气、氢气等清洁能源,随着我国能源结构调整加快,清洁能源气体的需求量高速增长。由于气体传输网络的大型化、复杂化和多气源供应化,因此供气可靠性、管线检测分析、优化调度等一系列问题对系统的设计、运行、状态分析提出了新的挑战。为深入了解管网的运行特征和动态过程,利用数字动态仿真计算对传输网络进行建模分析成为当前广泛使用的方法。

2、传统气体动态仿真在大规模系统中求解速度较慢,为提高速度往往采取简化仿真模型的方式。如何设计一种兼顾仿真精度和求解速度的气体管网求解程序是当前国内研究的重点方向之一。对此,现有解决方案主要从仿真算法的改进和利用并行硬件求解两方面出发,但随着管网拓扑结构复杂的增加以及算法的逐渐完善,越来越多的研究人员更侧重于并行计算领域。

3本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于天然气管网动态仿真的图形处理器并行计算方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的用于天然气管网动态仿真的图形处理器并行计算方法,其特征在于:所述待仿真天然气管网的结构与参数包括微元管道数量、节点数量以及每个微元管道的起始节点、末端节点、长度、管道声速、管道直径以及管道摩擦系数。

3.根据权利要求1所述的用于天然气管网动态仿真的图形处理器并行计算方法,其特征在于:所述步骤2针对每一段微元管道建立的统一形式方程为:

4.根据权利要求1所述的用于天然气管网动态仿真的图形处理器并行计算方法,其特征在于:所述步骤3预估层的压强差分采用...

【技术特征摘要】

1.一种用于天然气管网动态仿真的图形处理器并行计算方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的用于天然气管网动态仿真的图形处理器并行计算方法,其特征在于:所述待仿真天然气管网的结构与参数包括微元管道数量、节点数量以及每个微元管道的起始节点、末端节点、长度、管道声速、管道直径以及管道摩擦系数。

3.根据权利要求1所述的用于天然气管网动态仿真的图形处理器并行计算方法,其特征在于:所述步骤2针对每一段微元管道建立的统一形式方程为:

【专利技术属性】
技术研发人员:富晓鹏宋枨然李鹏王成山
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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