[發明專利]一種燃氣管道當量粗糙度自適應辨識的計算方法

有效

• 申請號: 201611219258.6
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106599599B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 肖蕾;莊鑫財;劉克江;袁飛;王冠培;朱鷹屏
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 羅振國

1.一種燃氣管道當量粗糙度自適應辨識的計算方法，其特征在于：

步驟1，采集燃氣管網實際運行數據，從而設定計算初始值；

步驟2，確定尋優目標函數值J，并對尋優目標函數值J進行精度判斷；

步驟3，若尋優目標函數值J滿足精度要求則輸出管段n的實際工況當量粗糙度K_n，否則，調整當量粗糙度K_n，重新進行水力計算以及基于水力計算結果的尋優目標函數值J的計算，并再次對尋優目標函數值J進行精度判斷，至尋優目標函數值J滿足精度要求；

在步驟3中，通過辨識遺傳算法對當量粗糙度K_n進行調整，

步驟3.1，對個體進行編碼；

步驟3.1.1，精度辨識遺傳算法的運算對象是管段n的實際工況當量粗糙度K_n，將變量K_n編碼為無符號二進制整數；

步驟3.1.2，根據當量粗糙度實際測量計算范圍確定變量K_n的辨識范圍為0.01mm-3mm，設定辨識步長為0.012，則可用整數0-250來一一表示當量粗糙度離散值0.01mm-3mm；采用8位無符號二進制編碼表示0-255，實際辨識步長0.01176，具體編碼公式如下：

步驟3.1.3，將所有K_n拼接在一起所組成的8n位無符號二進制數就形成了個體的基因型K，表示一個可行解；基因型K所對應的表現型是k，個體的表現型k和基因型K之間可通過編碼和解碼程序相互轉換，每一個k_n的解碼公式如下：

步驟3.2，將由100個個體組成的群體作為初始群體，每個個體均為8n位無符號二進制數；

步驟3.3，以尋優目標函數值J的倒數來計算個體適應度。

2.根據權利要求1所述的一種燃氣管道當量粗糙度自適應辨識的計算方法，其特征在于：在步驟1中，根據燃氣管網的管道材料、輸送介質、使用年限、內壁生銹、部分堵塞、內表壁沉淀來取定管道內壁當量絕對粗糙度K_n的理論值，即初始值。

3.根據權利要求1所述的一種燃氣管道當量粗糙度自適應辨識的計算方法，其特征在于：在步驟2中，尋優目標函數值J為

minJ(K_n)＝α₁∑β_j(P1_j-P2_j)²+α₂∑β_k(Q1_k-Q2_k)²；

其中，K_n為管段n的當量粗糙度；α₁、α₂、β_j、β_k為加權因子；P1_j為能夠實際測量到節點壓力的節點壓力理論值，P2_j為能夠實際測量到節點壓力的節點壓力實際測量值，Q1_k為氣源廠流量的理論值，Q2_k為氣源廠流量的實際測量值；j和k為序號從1開始的整數。

4.根據權利要求1所述的一種燃氣管道當量粗糙度自適應辨識的計算方法，其特征在于：在步驟3.2中，每個個體通過隨機方法產生。

5.根據權利要求1所述的一種燃氣管道當量粗糙度自適應辨識的計算方法，其特征在于：步驟3.1.1中提及的遺傳算法，其具體實現步驟：

步驟一、對步驟3.2中的初始群體進行選擇運算；

步驟二、對選擇運算后產生的新的種群進行交叉運算，采用均勻多點交叉方法；

步驟三、對交叉運算后產生的變化后的新的種群進行變異運算，采用基本位變異方法。