[发明专利]天然气管网输送系统动态仿真过程的实现方法

权利要求书

1.一种天然气管网输送系统动态仿真过程的实现方法，其特征是该方法为：

“蛙跳”策略分离水力、热力系统；

“迎风”格式处理热力系统不稳定性；

线性方程组求解；

得到天然气管网输送系统动态仿真数值模型求解结果。

2.根据权利要求1所述的天然气管网输送系统动态仿真过程的实现方法，其特征是所述水力系统和热力系统的“蛙跳”策略是：

将整个天然气管网系统分割为水力系统和热力系统分别离散并联立，在每个时步分别单独进行求解，先将热力参数采取前两个时步的“外插值”传入水力系统进行求解，将水力系统求解结果传递给热力系统，进行热力系统的求解；

其求解流程为：

水力系统和热力系统分别离散；

水力系统和热力系统分别建立初始状态；

热力系统的热力参数外插值处理；

水力系统初始状态建立后与热力参数外插值处理后共同作用于水力系统；

水力系统后到热力系统；热力系统再到热力参数外插值处理；

水力系统后结束。

“蛙跳”策略随时间交替求解水力系统和热力系统，每个能量方程以前面得到压力和流量值为基础计算温度，而每个水力系统又以前两个时步“外插”得到的温度值为基础计算压力和流量；用稀疏矩阵技术存储。

3.根据权利要求1所述的天然气管网输送系统动态仿真过程的实现方法，其特征是所述“迎风”格式处理热力系统不稳定性是：

根据流场的特征速度方向来确定差分取向；在天然气管网输送系统动态仿真数值模型求解中，采用分段常量函数来逼近温度曲线，在每个计算节点根据流速的方向，来决定温度导数的插值形式，始终沿着流体流动的方向进行插值处理。

4.根据权利要求1所述的天然气管网输送系统动态仿真过程的实现方法，其特征是所述线性方程组求解为：根据管网的拓扑结构及特性，对形成的非线性系统进行拓扑排序，使得形成的雅克比矩阵是一个带边的块状对角稀疏矩阵，采用Harwell-Boeing格式进行和线性方程组求解器进行数据交换。