[发明专利]一种输气管网的全时段运行优化方法及系统

权利要求书

1.一种输气管网的全时段运行优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采集输气管网实时监控数据；

2)确定输气管网的各输气管道中各压缩机站的输气量与压缩机站能耗之间的非线性映射关系模型以及输气量分配能耗最低的输气量分配方案；

3)根据输气管网实时监控数据、确定的非线性映射关系模型和输气量分配能耗最低的输气量分配方案，生成输气管网内的输气管道各季节最低埋地地温和各输气量台阶范围工况下的若干个指定时段的动态运行优化方案，并形成输气管网的动态运行优化方案集；

4)对输气管网的动态运行优化方案集进行筛选，得到筛选后的动态运行优化方案集；

5)对筛选后的动态运行优化方案集进行通过性验证和调校，并根据输气管网实时监控数据，得到最终的输气管网的动态运行优化方案，完成输气管网的全时段运行优化。

2.如权利要求1所述的一种输气管网的全时段运行优化方法，其特征在于，所述步骤2)的具体过程为：

2.1)采用改进的神经网络方法，根据若干输气管网的历史动态运行方案中各压缩机站的不同输气量与对应的压缩机站能耗，得到输气管网的各输气管道中各压缩机站的输气量与压缩机站能耗之间的非线性映射关系模型；

2.2)采用流量分配优化模型，根据得到的非线性映射关系模型和各输气管道的优化运行数据库，在输气管网的各输气管道输量范围内进行输气量的全面组合，将总输气量在输气管网内进行分配，得到输气量分配能耗最低的输气量分配方案。

3.如权利要求2所述的一种输气管网的全时段运行优化方法，其特征在于，所述步骤3)的具体过程为：

3.1)根据输气管网实时监控数据，调校输气管网的输气管道特性参数；

3.2)对于各季节最低埋地地温和各输气量台阶范围工况下的每一指定时段，采用动态规划法，根据确定的非线性映射关系模型和最优输气量分配方案，以稳态计算为基础，得到基准动态运行方案，包括输气管网内每一压缩机站的进出站压力、开机台数、控制点压力和流量；

3.3)采用枚举法，在基准动态运行方案的基础上，每次改变一个压缩机站的开机台数，得到基准动态运行方案对应的若干相似动态运行方案；

3.4)采用动态规划法，对得到的若干相似动态运行方案进行动态计算，并筛选出满足管道运行边界条件约束的相似动态运行方案；

3.5)以总能耗最低为目标，考虑总管存量安全和控制参数调整易操作性，对基准动态运行方案以及筛选出的相似动态运行方案进行二次筛选，得到若干动态运行优化方案；

3.6)重复步骤3.2)～3.5)，直至选出该输气量台阶范围工况下的其它指定时段以及其它季节最低埋地地温、其它输气量台阶范围工况下的若干动态运行优化方案，形成输气管网的动态运行优化方案集。

4.如权利要求3所述的一种输气管网的全时段运行优化方法，其特征在于，所述步骤4)的具体过程为：

4.1)在相同季节最低埋地地温和相同输气量台阶范围工况下，以初始状态和终了状态的差异性最小为原则，比较第一数据库内存储的输气管网的动态运行优化方案集在指定时段内不同的时段组合对相对更长的时段组合的影响，确定指定的时段组合；

4.2)根据指定的时段组合，对输气管网的动态运行优化方案集进行筛选，得到筛选后的动态运行优化方案集。

5.如权利要求4所述的一种输气管网的全时段运行优化方法，其特征在于，所述步骤5)的具体过程为：

5.1)对步骤4.2)中筛选后的动态运行优化方案集进行通过性验证，筛选出一次全时段动态运行优化方案集中满足管道运行边界条件约束的动态运行优化方案集；

5.2)根据输气管网实时监控数据，对步骤4.2)中筛选后的动态运行优化方案集进行调校；

5.3)根据输气管网实时监控数据、调校结果和通过性验证后的动态运行优化方案集，得到最终的输气管网的动态运行优化方案。