[发明专利]在天然气管道网络中满足需求约束的控制系统

摘要

控制气体管道网络中的气体流量，其中每个管道段内的气体流量与方向（正或负）有关。确定每个气体收据设施的最小和最大输送速率。气体输送速率的流量下限和流量上限是通过分别使用最小和最大输送速率限定每条管线段的最小和最大符号流速来创建的。对于每个管道段的流量下限和流量上限内的每个管道段的压降关系进行线性化，以便为每个管道段建立一个线性压降模型。计算网络流量的解决方案，其中包括每个管道段的流量和每个网络节点的压力，以满足气体输送速率的流量下限和流量上限。网络流量的解决方案与由控制器用于控制一个或多个控制元素的控制元素设定点相关联。

主权项

1.一种用于控制天然气管道网络中的气体流量的系统，包括：天然气管道网络，包括至少一个天然气生产厂、至少一个客户的气体回收设施、多个管道段、多个网络节点和多个控制元件，其中所述多个管道段中的每一个内的气体流量与方向相关联，该方向与正号或负号相关联；一个或多个控制器；和一个或多个处理器，被配置为：确定天然气管道网络中每个气体接收设施的最小输送速率和最大输送速率；通过使用最小递送速率作为下限限定每个管线段的最小符号流速并且使用最大递送速率作为上限限定每个管线段的最大符号流速，创建多个管道段中每一个的气体递送速度的流动下限和流动上限；使流动的下限内的多个管道段中的每一个与流动的上限的压降关系线性化，以便为多个管道段中的每一个创建线性压降模型；和计算网络流量的解决方案，包括多个管道段中的每一个的流量和多个网络节点中的每一个的压力以满足流动的下限并且满足气体的递送速度上的流动的上限，所述网络流量的解决方案与控制元件设定点相关联；至少一个控制器，接收描述控制元件设定点的数据；以及基于描述控制元件设定点的数据来控制多个控制元件中的至少一些。