[發明專利]天然氣管網的性能評價方法及裝置

有效

• 申請號: 201710421932.7
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107274081B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 張勁軍;蘇懷;楊楠;張宗杰
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;劉飛

1.一種天然氣管網的供氣性能評價方法，其特征在于，包括：

基于輸入的管道參數、氣源節點供給參數、用戶節點需求參數、氣源節點及用戶節點的空間分布參數，將所述天然氣管網抽象為第一有向賦權圖；并基于輸入的所述天然氣管網的拓撲結構及各管道的輸氣能力參數，將所述天然氣管網抽象為第二有向賦權圖；

合并所述第一有向賦權圖和所述第二有向賦權圖，獲得管網模型；所述管網模型包括連接所有氣源節點的超級源以及連接所有用戶節點的超級匯；所述超級源與各氣源節點的管道連線的權值為對應氣源節點的供氣能力；所述超級匯與各用戶節點的管道連線的權值為對應用戶節點的需求量；

按照預設規則調整所述管網模型中至少一條管道連線的權值為零，并確定所述管網模型在調整相應權值后的最優供氣流向策略；

通過最大流算法獲取所述管網模型在相應最優供氣流向策略下的最優供氣量分配策略；

根據所述管網模型在相應最優供氣流向策略下的最優供氣量分配策略，確定所述管網模型的供氣性能；其中，

所述按照預設規則包括：

從預設的不利事件集合中隨機選擇一條不利事件，直至遍歷所述不利事件集合中的每條不利事件；所述不利事件集合中的每條不利事件各不相同且均包含至少一條管道連線的權值為零的規則；

所述根據管網模型在相應最優供氣流向策略下的最優供氣量分配策略，確定所述管網模型的供氣性能，包括：

根據所述管網模型在相應最優供氣流向策略下的最優供氣量分配策略，確定所述管網模型的性能變化幅度；

根據所述性能變化幅度確定所述管網模型是否存在脆弱性；

所述根據管網模型在相應最優供氣流向策略下的最優供氣量分配策略，確定所述管網模型的供氣性能，包括：

根據所述管網模型在相應最優供氣流向策略下的最優供氣量分配策略，確定所述管網模型中各單元的重要度；所述各單元包括所述管網模型中各節點及管道連線；

所述確定所述管網模型在調整相應權值后的最優供氣流向策略，包括：

在調整相應權值后下，確定以距離為權重的賦權網絡；

基于預設的最短路徑算法，確定所述賦權網絡中各個氣源節點至其他節點的輸氣路徑；

模擬所述各個氣源節點同時向各自輸氣路徑供氣的衰減耗盡過程，獲得模擬結果；

根據所述模擬結果確定最優供氣流向策略。

2.如權利要求1所述的天然氣管網的供氣性能評價方法，其特征在于，所述確定所述管網模型在調整相應權值后的最優供氣流向策略，還包括：

當同一管道連線內發生供氣流向沖突時，在該管道連線內，確定對位于該管道連線附近設定范圍的用戶節點貢獻較小的供氣流向；

在該管道連線內，將所述貢獻較小的供氣流向的全部流量對應回退至上一節點，以重新規劃輸氣路徑。

3.如權利要求1所述的天然氣管網的供氣性能評價方法，其特征在于，所述根據管網模型在相應最優供氣流向策略下的最優供氣量分配策略，確定所述管網模型中各單元的重要度，包括：

根據管網模型在相應最優供氣流向策略下的最優供氣量分配策略，確定所述管網模型中各單元的供氣流量中心性、能力利用率和賦權能力利用率；

根據各單元的供氣流量中心性、能力利用率和賦權能力利用率的加權求和結果，確定各單元的重要度。

4.如權利要求3所述的天然氣管網的供氣性能評價方法，其特征在于，所述管網模型中各單元的供氣流量中心性通過以下公式得到：

其中，FC_i,j表示管道i，j的供氣流量中心性；MF_sd(i,j)表示在氣源節點s向用戶節點d供氣的最優供氣量分配策略下，管道i，j上的設定流量；MF_sd表示氣源節點s向用戶節點d的最大可供氣量，V表示氣源節點和用戶節點的集合。