[发明专利]一种多周期天然气管网输送能力提升设计方法及装置

权利要求书

1.一种多周期天然气管网输送能力提升设计方法，其特征在于，包括：

获取与天然气管网相关的基础参数；所述基础参数包括管道基础参数、管材基本参数、储气库基本参数、技术经济参数和供需数据；

根据获取的所述基础参数，生成待建立的多周期天然气管网MILP模型的约束条件；

根据生成的所述约束条件和预设的成本目标函数，建立所述MILP模型；

通过基于分支定界算法的MILP求解器求解所述MILP模型，得到多周期天然气管网输送能力提升设计结果。

2.根据权利要求1所述的多周期天然气管网输送能力提升设计方法，其特征在于，在建立所述MILP模型之前，还包括：

计算输送天然气所需的费用、新建或扩建管道的费用和储气库相关费用；

根据所述输送天然气所需的费用、所述新建或扩建管道的费用和所述储气库相关费用，得到不同时期的现金流；

根据不同时期的所述现金流，得到最小总成本净现值，并将所述最小总成本净现值作为所述成本目标函数。

3.根据权利要求2所述的多周期天然气管网输送能力提升设计方法，其特征在于，计算输送天然气所需的费用、新建或扩建管道的费用和储气库相关费用，包括：

根据管道输送费用、输送距离、管道输送流量的乘积值，计算单条管道的输送费用；取所有管道的输送费用之和作为输送天然气所需的费用；

根据管道单位管长造价与管道距离，计算新建或扩建管道的费用；

根据储气库注气、采气、储气的成本总和，计算储气库相关费用。

4.根据权利要求1所述的多周期天然气管网输送能力提升设计方法，其特征在于，生成待建立的多周期天然气管网MILP模型的约束条件，包括：

对每个节点定义节点上传流量、节点下载流量、管道流入流量和管道流出流量来表征管网的流量关系；

根据所述管网的流量关系、所述节点上传流量与当地天然气生产量之间的大小关系以及所述节点下载流量与当地天然气最小需求量之间的大小关系，生成流量平衡约束条件。

5.根据权利要求4所述的多周期天然气管网输送能力提升设计方法，其特征在于，生成待建立的多周期天然气管网MILP模型的约束条件，还包括：

根据两个可能新建或扩建管道的节点之间只建设一次管道的条件，生成管网结构约束条件。

6.根据权利要求5所述的多周期天然气管网输送能力提升设计方法，其特征在于，生成待建立的多周期天然气管网MILP模型的约束条件，还包括：

将不扩建的已建管道输送能力设为定值，根据新建或扩建后的管道输送能力与当前最大输送能力的大小关系，生成管道输送能力约束条件；

根据管道同一时刻流动方向只有一个，以及流量方向与流动方向一致的条件，生成管道输送方向约束条件。

7.根据权利要求6所述的多周期天然气管网输送能力提升设计方法，其特征在于，生成待建立的多周期天然气管网MILP模型的约束条件，还包括：

根据储气库储气能力约束条件、储气库注气能力约束条件、储气库采气能力约束条件以及储气库采气能力与储气库存量之间的大小关系，生成储气库约束条件。

8.根据权利要求1所述的多周期天然气管网输送能力提升设计方法，其特征在于，所述多周期天然气管网输送能力提升设计结果包括管道建设的时间、位置、设计输量，所需的管道输送、管道建设和储气库运行成本，各管道在各周期的流量、管道利用率，以及管网内储气库在各周期的工作情况。