[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

本發明公開一種燃氣管道當量粗糙度自適應辨識的計算方法，采集燃氣管網實際運行數據，從而設定計算初始值；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；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。利用遺傳算法根據實際測量管網數據對管道實際工況當量粗糙度K_n進行參數自適應辨識，能夠離線或在線動態辨識管道實際工況當量粗糙度K_n，使辨識結果和實際測量在一定精度條件下相吻合。

技術領域

本發明涉及管道領域，尤其是一種燃氣管道當量粗糙度自適應辨識的計算方法。

背景技術

燃氣管網水力計算是實現高質量的管網設計、施工、完善管網、優化管網運行管理和保障安全供氣的必要手段。國內外現有的穩態燃氣管網計算方法作為一種理論計算方法，主要是被燃氣專業設計院用于管網設計的管徑選擇和管網水力工況校核，而沒有燃氣公司將其用于管網運行工況和事故工況下的分析，理論設計計算結果與實際管網的運行情況存在較大偏差，原來設計時的理論計算結果已經不能客觀反映出在城市管網和用戶規模發生較大變化的管網運行工況，在較長時期內管網和用戶都已發生較大改變而沒有重新對管網的水力工況重新核算和分析的情況下這種現象尤其突出。

在燃氣管網水力工況計算過程中，管道內壁當量粗糙度K與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、內表壁沉淀等因素有關，每一根管道K的取值都有所不同，K的取值決定了水力工況計算結果的精度，另外還會影響流量迭代運算的速度和收斂性。

由于當量粗糙度K的理論值與實際值存在誤差，因而K的理論取值不能反應出燃氣管道實際狀態，直接導致水力計算理論值與實際工況測量值存在較大誤差，原來設計時的理論計算結果已經不能客觀反映出在管網實際運行工況，不能夠對燃氣管網的實際工況進行有效預測，缺乏足夠的精確度。

目前一般都認為管網水力計算結果與實際值的偏差主要起因于管網固有特性參數“當量絕對粗糙度K”的不準確性，且當量絕對粗糙度K作為燃氣管網的固有特性，與燃氣管網中實際運營狀態無關。也就是說，我們可以根據實際測量管網數據對水力計算進行自適應優化處理，離線或在線動態調整辨識當量絕對粗糙度K，使水力計算的結果和實際測量數據在一定精度條件下吻合。

發明內容

本發明的目的是提供一種燃氣管道當量粗糙度自適應辨識的計算方法，調整辨識當量絕對粗糙度K，使水力計算的結果和實際測量數據在一定精度條件下吻合。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種燃氣管道當量粗糙度自適應辨識的計算方法，

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。

在步驟2中，尋優目標函數值J為