[发明专利]一种基于管网计算的蒸汽管网混合调度系统

摘要

一种基于管网计算的蒸汽管网混合调度系统，属于蒸汽管网混合调度技术领域。系统包括关系数据库服务器，实时数据库服务器，应用服务器，工程师站。关系数据库服务器与工程师站和应用服务器相连，应用服务器除与关系数据库服务器相连外，还与实时数据库和工程师站相连，保持三者之间数据交换。应用模块包括关系数据库，数据采集模块，数据结果显示模块，管网模型计算模块和管网调度模块。其中数据结果显示模块部署在工程师站，管网模型计算模块和调度模块部署在应用服务器，关系数据库部署在关系数据库服务器，数据采集模块部署在实时数据库。优点在于：更切合企业生产实际需要；在调度模型基础上，通过管网模型计算和调度方案互相验证，实现调度策略的精确性和实时性。

主权项

一种基于管网模型计算的蒸汽管网混合调度系统，包括关系数据库服务器，实时数据库服务器，应用服务器，工程师站；关系数据库服务器与工程师站和应用服务器相连，应用服务器除与关系数据库服务器相连外，还与实时数据库和工程师站相连，保持三者之间数据交换；应用模块包括关系数据库，数据采集模块，数据结果显示模块，管网模型计算模块和管网调度模块；数据结果显示模块部署在工程师站，管网模型计算模块和调度模块部署在应用服务器，关系数据库部署在关系数据库服务器，数据采集模块部署在实时数据库；关系数据库是显示模块与模型计算模块、调度模块之间的数据通讯媒介；模型计算程序与调度模块程序将计算结果写入关系数据库，显示模块再从关系数据库中读出并予以显示。关系数据库：存储用于模型计算、调度、数据显示的数据；包括管点信息，管段信息，模型计算结果，调度方案结果信息。数据采集模块：由实时数据库和现场采集仪表以及传输网络组成；现场采集仪表将信息实时传入实时数据库中，并有数据采集模块根据要求相管网耦合计算模型提供数据；数据结果显示模块：数据接口部分，为模型计算提供数据输入功能，包括读取数据文件，直接读取GIS信息功能；计算结果的显示对模型计算结果实现多种方式显示，包括图表显示和图形显示；管网模型计算模块的功能包括：建立多气源管网拓扑模型结构，并对管网结构进行合理适当的串联、并联简化，便于模型计算；基于IF97公式，水力学热力学定律，以及基尔霍夫定律建立蒸汽管网水力热力耦合计算模型；通过牛顿‑拉夫逊法求解管网水力热力模型，通过压降计算公式，将节点流量连续方程组表示为以管段压降为未知量的方程组；之后，利用环路压降能量方程，将方程中的管段压降表示为管段始段、末段压力的差值，得到关于节点压力的非线性方程组；利用泰勒公式将方程组线性化，并对其求解，得到独立节点压力的修正量；采用同样流程，得到独立节点温度的修正量；随后迭代求解独立节点压力、温度，管段压降、温降，管段流量和参考节点流量，直到满足精度要求；管网调度模块的功能是实现蒸汽管网数学规划、企业规则混合调度模型，计算模型方案验证。