【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种对管网的仿真方法，更具体地涉及一种对管网仿真参数进行率定的方法、系统和介质。
技术介绍
1、随着管网的运行，一方面，管道内壁随运行时间增加会发生腐蚀、磨损，但是其对管道摩擦阻力系数的影响难以估计; 另一方面，燃气管网中弯头、三通等的局部阻力难以精确计算。由此带来的相对误差必须通过阻力辨识的手段予以消减，才能为管网的智能调控以及泄漏检测等场景提供技术上的支持。管网系统的实际情况和设计工况的误差往往通过管网仿真和设备监测的数据来反映，同时由于管网工况随时间动态波动，这就大大限制了管网仿真的准确性。
2、目前针对管网仿真误差有两种做法。第一种做法是采用mape方法分类评价仿真误差。具体说来，依据scada系统中心数据、在线仿真系统数据，对比分析实际环境中的数据质量、噪声水平、参数条件等因素造成的精度误差。对于同一时间层的n个测量数据和n个仿真数据，采用如下mape方法分类评价仿真误差：
3、
4、式中，mape为平均绝对百分误差，为任意实测值，为对应的仿真值。
5、这种计算方式误差计算比较粗糙，实质是利用差值的思想计算阈值。
6、第二种做法是对管网模型的阻力进行辨识。但是，随着管网规模不断增大、老化，传统的数值算法在阻力辨识问题上逐渐失效。
技术实现思路
1、提出本申请意图解决现有技术中的问题。
2、本申请旨在提供一种对管网仿真参数进行率定的方法、系统和介质，其能够将ai高效引入到管网的仿真，利用监测节
3、根据本申请的第一方面，提供一种对管网仿真参数进行率定的方法，所述方法包括如下步骤。在管网中多个具有流量或压力实测数据的监测节点中，通过聚类处理确定中心节点，所述管网除了监测节点还包括不具有流量或压力实测数据的非监测节点。基于中心节点的流量或压力实测数据，利用管段压降方程和各个节点的流量平衡方程，仿真计算其他监测节点的流量或压力以及非监测节点的流量或压力。在其他监测节点的仿真计算流量或压力与所述其他监测节点的实测流量或压力的误差比率不大于预定阈值时，确定非监测节点的仿真计算流量或压力符合工程要求而直接使用。在其他监测节点的仿真计算流量或压力与所述其他监测节点的实测流量或压力的误差比率大于预定阈值时，确定非监测节点的仿真计算流量或压力不符合工程要求。对于所述管网中的各个管段，根据起点压力、终点压力和管段中的流量，利用公式（1）来初步率定第一系数、第二系数和第三系数，
4、公式（1）
5、其中，表示起点压力，表示终点压力，q表示管段中的流量，a为第一系数，b为第二系数，c为第三系数。在各个管段的起点或终点为非监测节点且仿真计算流量或压力不符合工程要求的情况下，利用训练好的神经网络对初步率定的第一系数、第二系数和第三系数进行修正，得到修正率定的第一系数、第二系数和第三系数。以及，基于所述管网中监测节点的实测流量和压力，将公式（1）依次遍历应用于所述监测节点与非监测节点连接形成的各个管段以及非监测节点彼此连接形成的各个管段，来确定非监测节点的修正仿真的流量和压力信息。
6、根据本申请的第二方面，提供一种对管网仿真参数进行率定的系统，该系统包括处理器和存储器。处理器配置为执行根据本申请各个实施例的对管网仿真参数进行率定的方法。存储器配置为：存储训练好的神经网络，所述训练好的神经网络用于对初步率定的第一系数、第二系数和第三系数进行修正。
7、根据本申请的第三方面，提供一种计算机存储介质，其上存储有可执行指令。所述可执行指令由处理器执行时，实现一种根据本申请各个实施例所述的对管网仿真参数进行率定的方法。
8、利用根据本申请各个实施例的对管网仿真参数进行率定的方法、系统和介质，其能够将ai高效引入到管网的仿真，利用监测节点的流量或压力实测数据来仿真管网中的非监测节点的流量或压力，使得仿真结果合理时不过分调用ai算法，而仿真结果偏离合理时能够利用ai权衡和全面修正非监测节点的流量或压力，使得在计算负荷与仿真的动态准确性之间实现良好的权衡。由此，即便管网工况随时间动态波动，依然能够在兼顾计算速度的情况下确保管网仿真的准确性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种对管网仿真参数进行率定的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心节点不包含气源节点或末端分输节点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述管网中监测节点的实测流量和压力，来确定非监测节点的修正仿真的流量和压力信息具体包括：生成管网节点的邻接矩阵；对邻接矩阵中的监测节点进行编号；从监测节点为搜索起点，采用遍历算法，在邻接矩阵中依次遍历出相邻节点、边、环并得出依次邻接的管段；对于各个编号的监测节点，基于其的实测流量和压力，将公式（1）依次遍历应用于所述监测节点与非监测节点连接形成的各个管段以及所连通的非监测节点彼此连接形成的各个管段，来确定非监测节点的修正仿真的流量和压力信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述神经网络包括输入层、数个中间层和输出层，所述输入层配置为接收待修正率定的各个管段的第一系数、第二系数和第三系数，所述输出层配置为输出修正率定的各个管段的第一系数、第二系数和第三系数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述神经网络通过如下方式来训
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定阈值为4%到8%。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于中心节点的流量或压力实测数据，利用管段压降方程和各个节点的流量平衡方程，仿真计算其他监测节点的流量或压力以及非监测节点的流量或压力具体包括：依据管网拓扑结构图构成的节点、边连接关系，生成管网节点的邻接矩阵；对邻接矩阵中的监测节点进行编号；从监测节点为搜索起点，采用遍历算法，在邻接矩阵中依次遍历出相邻节点、边、环，应用一维牛顿节点法或一维牛顿环路法，确定非监测节点的流量和压力信息。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于各个管段，根据起点压力、终点压力和管段中的流量，利用公式（1）来初步率定第一系数、第二系数和第三系数具体包括：
9.一种对管网仿真参数进行率定的系统，其特征在于，包括：
10.一种计算机存储介质，其上存储有可执行指令，所述可执行指令由处理器执行时，实现一种根据权利要求1-8中任何一项所述的对管网仿真参数进行率定的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种对管网仿真参数进行率定的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心节点不包含气源节点或末端分输节点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述管网中监测节点的实测流量和压力，来确定非监测节点的修正仿真的流量和压力信息具体包括：生成管网节点的邻接矩阵；对邻接矩阵中的监测节点进行编号；从监测节点为搜索起点，采用遍历算法，在邻接矩阵中依次遍历出相邻节点、边、环并得出依次邻接的管段；对于各个编号的监测节点，基于其的实测流量和压力，将公式（1）依次遍历应用于所述监测节点与非监测节点连接形成的各个管段以及所连通的非监测节点彼此连接形成的各个管段，来确定非监测节点的修正仿真的流量和压力信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述神经网络包括输入层、数个中间层和输出层，所述输入层配置为接收待修正率定的各个管段的第一系数、第二系数和第三系数，所述输出层配置为输出修正率定的各个管段的第一系数、第二系数和第三系数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：王长欣，刘韶鹏，赵洪斌，王庆涛，
申请(专利权)人：北京云庐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。