[發(fā)明專利]一種基于能量計(jì)量的多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化方法

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• 申請日: 2023-04-29
• 公開（公告）號: CN116306024A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周軍;王濤;梁光川;彭思洲
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/18;G06Q10/0631;G06Q50/06;G06Q30/0283;G06F17/18;G06F111/04;G06F111/06
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本發(fā)明供了一種基于能量計(jì)量的多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化方法，該方法包括：根據(jù)多氣源管網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，將管網(wǎng)劃分為具有不同節(jié)點(diǎn)的多氣源管網(wǎng)；根據(jù)多氣源管網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、氣源氣質(zhì)參數(shù)、天然氣購銷參數(shù)、用戶需求參數(shù)，構(gòu)建基于能量計(jì)量的多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化模型的約束條件；根據(jù)約束條件及多目標(biāo)函數(shù)運(yùn)營利潤最大化與用戶滿意度最大化構(gòu)建基于能量計(jì)量的多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化模型；求解基于能量計(jì)量的多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化模型輸出多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化結(jié)果。該方法為解決實(shí)施能量計(jì)量體系后多氣源管網(wǎng)一體化運(yùn)營的關(guān)鍵問題提供有力支撐，促進(jìn)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的整合與升級。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多氣源管網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化領(lǐng)域，具體涉及一種基于能量計(jì)量的多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

隨著天然氣管網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大，天然氣貿(mào)易交流更加頻繁，天然氣管網(wǎng)上游氣源和下游用戶逐漸多樣化，傳統(tǒng)的體積計(jì)量不足以解決管網(wǎng)集中調(diào)控遇到的諸多復(fù)雜問題，也不能反映用戶對氣質(zhì)的要求。能量計(jì)量是以天然氣能量作為結(jié)算單位的一種計(jì)量方式，是在體積計(jì)量的基礎(chǔ)上，同時(shí)測量天然氣的熱值，通過單位體積的熱值含量和體積量計(jì)算出流經(jīng)管道的天然氣總能量。天然氣作為一種清潔能源，其最大的價(jià)值就體現(xiàn)在燃燒所產(chǎn)生的熱量，而天然氣是一種含有多種組分的混合氣體，不同地區(qū)天然氣的熱值不同，同一用戶的來自不同氣源的天然氣熱值可能也不同。因此，為發(fā)揮天然氣的商品價(jià)值，有必要建立能量計(jì)量體系。目前，國際天然氣貿(mào)易，包括管輸天然氣和液化天然氣(LNG)貿(mào)易以及天然氣現(xiàn)貨、期貨和期權(quán)交易中，均用能量作天然氣的計(jì)量單位，這也是我國未來天然氣交易計(jì)量的發(fā)展趨勢。

在全國“一張網(wǎng)”的趨勢下，管網(wǎng)供氣方案逐漸多樣化，使用能量計(jì)量可以更好的表示用戶對天然氣氣質(zhì)的滿意度，但仍然面臨在能量計(jì)量下如何優(yōu)化管網(wǎng)運(yùn)行方案的問題，即確保在滿足用戶用氣需求的前提下，最大限度地降低管網(wǎng)運(yùn)行成本，提高運(yùn)營利潤。因此，在能量計(jì)量體系下如何合理選擇各氣源及其供應(yīng)量，制定運(yùn)營方案，提高運(yùn)營利潤顯得十分迫切和重要。

綜上，本發(fā)明提供一種基于能量計(jì)量的多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化方法，考慮不同氣源間氣質(zhì)、熱值、氣價(jià)、供氣能力間的差異以及不同用戶的氣質(zhì)、氣量需求不同等影響因素，開展能量計(jì)量體系下多氣源管網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化研究，對推動天然氣能量計(jì)量體系的有序、快速、高效、可控地建立起到了積極作用，為解決實(shí)施能量計(jì)量體系后多氣源管網(wǎng)一體化運(yùn)營的關(guān)鍵問題提供有力支撐，對保障國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的能源安全具有重要意義，促進(jìn)了整個(gè)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的整合與升級。

發(fā)明內(nèi)容

針對能量計(jì)量下多氣源管網(wǎng)運(yùn)行方案優(yōu)化的問題，本發(fā)明提出了一種基于能量計(jì)量的多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化方法，該方法能夠得到滿足用戶用氣需求與經(jīng)濟(jì)性的多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度方案，對多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度具有一定的指導(dǎo)意義。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的一種基于能量計(jì)量的多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化方法，包括：

S1：根據(jù)多氣源管網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，將管網(wǎng)劃分為具有不同節(jié)點(diǎn)的多氣源管網(wǎng)；

S2：根據(jù)多氣源管網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、氣源氣質(zhì)參數(shù)、天然氣購銷參數(shù)、用戶需求參數(shù)，構(gòu)建基于能量計(jì)量的多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化模型的約束條件；

S3：根據(jù)約束條件及多目標(biāo)函數(shù)運(yùn)營利潤最大化與用戶滿意度最大化構(gòu)建基于能量計(jì)量的多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化模型；

S4：求解基于能量計(jì)量的多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化模型輸出多氣源管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度優(yōu)化結(jié)果。

進(jìn)一步的，本發(fā)明采用的能量計(jì)價(jià)方式主要根據(jù)基準(zhǔn)熱值，通過現(xiàn)行體積價(jià)格進(jìn)行計(jì)量單位的形式轉(zhuǎn)換；同時(shí)，轉(zhuǎn)換過程中還將引入價(jià)格波動系數(shù)，表征各地、各用戶交易時(shí)實(shí)際天然氣的熱值與國家發(fā)布的熱值標(biāo)桿之間的差異引起的價(jià)格波動；

所述的波動系數(shù)w為：