[发明专利]一种成品油管道水力参数在线校准方法及系统

权利要求书

1.一种成品油管道水力参数在线校准方法，其特征在于，包括：

将管道内初始状态的流体视为单一流体，建立摩阻校准优化模型，以模拟结果与观测值误差最小为目标，管道水力摩阻公式为约束，求解管道内油品的水力校正系数；

管道内注入新油品时，固定之前管道内油品的水力校正系数不变，认为当前校正结果与实际结果完全符合，将新油品的摩阻输入摩阻校准优化模型，仅对新油品的摩阻系数进行校准，依次递推，满足设定条件后得到最终水力校正系数。

2.如权利要求1所述成品油管道水力参数在线校准方法，其特征在于，所述摩阻校准优化模型为：

式中，N表示管道分段数，将管道分为|N+1|个节点；T表示观测值维度集合；F_1,2,3表示不同观测输入下的管道模拟结果与观测值误差，下标1、2、3分别表示三个不同的观测输入；Q_n∈|N+1|,t表示t时刻管道沿线第n个节点处的流量模拟值；表示t时刻管道沿线第n个节点处的流量观测值；H_n∈|N+1|,t表示t时刻管道沿线第n个节点处的压头模拟值；表示t时刻管道沿线第n个节点处的压头观测值；λ_t+1表示t+1时刻管道的摩阻系数校准值；M表示管道水力状态转移矩阵。

3.如权利要求1所述成品油管道水力参数在线校准方法，其特征在于，所述设定条件为：建立了用于存储校准结果的油品水力参数校准数据库，每次水力校正系数的校准结果与上一次校准结果的偏差不能超过预设值；当管道处于稳态工况或准稳态工况时，每分钟进行一次水力参数校准，当两次参数校准偏差超过预设值时，采用上一时刻校准值作为管道在线仿真模型的输入。

4.如权利要求3所述成品油管道水力参数在线校准方法，其特征在于，每根管段都建立相应的所述水力参数校准数据库。

5.如权利要求1所述成品油管道水力参数在线校准方法，其特征在于，还包括危险工况预警的步骤：将得到的水力校正系数输入预先建立的成品油管道在线仿真模型中，确定模型边界进行稳态计算，得到管道沿线压力和流量的实时计算；根据实时计算的流量和压力监测管道沿线高点和低点的压力变化趋势，避免管道超压和拉空。

6.如权利要求5所述成品油管道水力参数在线校准方法，其特征在于，所述成品油管道在线仿真模型的建立方法包括：

根据管道运动方程和连续性方程得到水击特征方程；

对水击特征方程进行求解，得到管道沿线流量和压力分布，建立成品管道在线仿真模型。

7.如权利要求6所述成品油管道水力参数在线校准方法，其特征在于，采用有限差分法对水击特征方程进行求解，所述成品管道在线仿真模型为：

其中，C_w为惯性水击系数；P_P为网格点P处的压力计算值，MPa；ρ代表油品密度，kg/m³。

8.一种成品油管道水力参数在线校准系统，其特征在于，包括：

初始模块，将管道内初始状态的流体视为单一流体，建立摩阻校准优化模型，以模拟结果与观测值误差最小为目标，管道水力摩阻公式为约束，求解管道内油品的水力校正系数；

校准模块，管道内注入新油品时，固定之前管道内油品的水力校正系数不变，认为当前校正结果与实际结果完全符合，将新油品的摩阻输入摩阻校准优化模型，仅对新油品的摩阻系数进行校准，依次递推，满足设定条件后得到最终水力校正系数。

9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法。

10.一种计算设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法的指令。