一种管网运营状态的预测系统的制作方法

本发明涉及燃气管网设计和管理技术领域，特别是涉及一种管网运营状态的预测系统。

背景技术：

在现有技术中，燃气管网往往是互通互联的，其运行状态时时发生变化，如上游气源的供气量和气体热值、中间输送管道的破损维修和新建管道、下游客户需求的供气量波动和应急情况等等，这些都会对城市的燃气管网运行状态造成影响，因此需要对其进行实时监控。同时，为了管网设计和管理高效，需要有仿真系统进行管网模拟，用于模拟长输或城市燃气高压管道中天然气的动态流向，对管网模拟后得到的数据进行验证，从而建立管网的模型，对模型输入参数后即可得到相应的结果内容，如新建管道、管网优化、气源采购方案、管网输配调度方案以及应急抢修抢险预案等可实施方案，进一步的指导管网运营。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种管网运营状态的预测系统，该系统通过在仿真系统中建立模型，验证模型，最后得到符合实际运营状态的模型，从而指导管网的运营。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种管网运营状态的预测系统，包括参数输入、仿真系统处理数据和结果输出三个步骤，所述的结果输出后需要人工进行校对，校对结果不符合现场的实际数据时，对参数修正后重新输入仿真系统进行计算，结果输出与人工校对无误后则形成具体方案，方案讨论后选择方案进行实施。

进一步的，如上所述的参数内容为管道负荷、物料成本、安装费用和地点，在仿真系统中建立全管网模型，结果输出内容为管网连通性报告。

更进一步的，如上所述的管网连通性报告经过人工校对后重新输入管道分离参数和管道交叉未连通参数，结果输出内容为新建管网的工程设计方案。

进一步的，如上所述的参数内容为管道内径、管道材质、输气压力和气体流速，在仿真系统中进行管网改造模拟运算，结果输出内容为管网改造的工程设计方案和管网最大输送负载。

更进一步的，如上所述的管网最大输送负载、管网改造的工程设计方案、工程造价和工程施工难度系数经过人工校对后重新输入并进行管网改造模拟运算，结果输出内容为管网改造的工程施工方案。

进一步的，如上所述的参数内容为气源组分跟踪数据，在仿真系统中进行全管网模拟运算，结果输出内容为气源压力区间的覆盖区域和管网最大输送负载。

更进一步的，如上所述的管网最大输送负载、气源压力区间的覆盖区域、气源单价和气源供给能力数据经过人工校对后重新输入并进行全管网模拟运算，结果输出内容为气源采购方案。

进一步的，如上所述的参数内容为气体热值和供气压力，在仿真系统中建立管网模拟运行模型后得到输出结果为管网输配系统区域隔离和供气调配方案；所述的参数内容为用户类别、用气量和天气因素，在仿真系统中建立管网模拟运行模型后得到输出结果为生产调度运营方案。

更进一步的，如上所述的管网输配系统区域隔离、供气调配方案和生产调度运营方案的基础上制定应急抢修抢险预案。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在仿真系统中建立全管网模型、管网改造模拟计算、全管网模拟和管网模拟运行模型，人工校对结果输出内容并不断完善数据，最后可以得到现有的或规划设计中的管道运营数据，计算出管网相关设备的运行状态和管网中的流量、压力、密度及温度等管路变量，对正常和非正常条件下的各种运营调度策略的结果做出预测。

附图说明

图1为本发明的主要流程示意图；

图2为本发明实施例公开的一种管网运营状态预测系统的流程图；

图3为本发明实施例公开的一种管网运营状态预测系统的流程图；

图4为本发明实施例公开的一种管网运营状态预测系统的流程图；

图5为本发明实施例公开的一种管网运营状态预测系统的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例参照附图进行详细说明，以便对本发明的技术特征及优点进行更深入的诠释。

如图1所示，本发明的一种管网运营状态的预测系统，包括参数输入、仿真系统处理数据和结果输出三个步骤，所述的结果输出后需要人工进行校对，校对结果不符合现场的实际数据时，对参数修正后重新输入仿真系统进行计算，重复多次后即可修正，最后结果输出与人工校对无误后则形成具体方案，方案讨论后选择方案进行实施。

如图2所示，本实施例中针对新建管网进行模拟预测，所述的参数内容为管道负荷、物料成本、安装费用和地点，在仿真系统中建立全管网模型，结果输出内容为管网连通性报告，即仿真系统中录入存在错误的管道，与实际管网信息不匹配，诸如管道分离、交叉未连通等。管网连通性报告经过人工校对后重新输入管道分离参数和管道交叉未连通参数，结果输出内容为新建管网的工程设计方案，同时再次输出的数据可以更新仿真系统中的管网信息。

如图3所示，本实施例中针对管网优化进行预测模拟，所述的参数内容为管道内径、管道材质、输气压力和气体流速，在仿真系统中进行管网改造模拟运算，结果输出内容为管网改造的工程设计方案和管网最大输送负载。管网最大输送负载、管网改造的工程设计方案、工程造价和工程施工难度系数经过人工校对后重新输入并进行管网改造模拟运算，结果输出内容为管网改造的工程施工方案。

以A片区输配瓶颈改造方案为例，A片区管网存在过早变径问题，在仿真系统中输入管道的内径、输气压力、气体流速等数据进行模拟运算，得出DN110管道最大输气量为1000方/小时，不能输送下游所需气量，以此为依据提出了更换原管道和新建管径较大的管道替代两个方案，并最终根据工程造价和工程难易程度选择新建大管径管道方案。

如图4所示，本实施例中针对新增气源进行预测模拟，所述的参数内容为气源组分跟踪数据，在仿真系统中进行全管网模拟运算，结果输出内容为气源压力区间的覆盖区域和管网最大输送负载。管网最大输送负载、气源压力区间的覆盖区域、气源单价和气源供给能力数据经过人工校对后重新输入并进行全管网模拟运算，结果输出内容为多气源供应计划和相匹配的气源采购方案。

其中，管网负载能力：管道自身存在最大负载输送气量这一物理参量,可根据管道的内径、长度、工作压力、输送流速计算得出；当管道输送流量超过负载能力时，管道气体压力骤降，管网不能进行正常输配。

如图5所示，本实施例中针对生产调度和应急预案进行预测模拟，所述的参数内容为气体热值和供气压力，在仿真系统中建立管网模拟运行模型后得到输出结果为管网输配系统区域隔离和供气调配方案，此类方案是由一系列运营操作组成，如管网阀门的启闭、调压站出口压力的设定，气量输配比例调整等；所述的参数内容为用户类别、用气量和天气因素，在仿真系统中建立管网模拟运行模型后得到输出结果为生产调度运营方案，包括调峰管理、需求计划、应急作业等，确保为燃气企业提供安全、稳定、高效的燃气供应方案。

在管网输配系统区域隔离、供气调配方案和生产调度运营方案的基础上制定应急抢修抢险预案，针对停输等紧急工况进行区域隔离的模拟预测分析，为燃气公司提供最优的应急抢修抢险预案，可实现与客户管理的无缝衔接，及时准确通知用户停复气信息，降低因管道维修或紧急情况而产生停复气作业事故发生率。

对应急抢修抢险预案，从市域调配气源考虑，紧急事故工况可分为三种，上游输配设施异常，但未中断供气（黄色）；当上游管输气停气时间在16小时以内（橙色）；当管输气停气时间在24小时以上（红色）。以停气时间16小时以内为例，简要描述预案的具体措施为：

1.通过计算设备和管网的储存量以及客户端的用气需求量，判断是否需要停止电厂供气；

2.通知有替代能源可中断供气的用户，切换替代能源进行生产；

3.停气时间内，根据用户端需求量做好临时气源的准备工作，例如通知能源物流的CNG槽车尽量避开停气期间进行充装，CNG母站做好CNG槽车充装及送气安排，在停气期间确保对单点供气站的气源供应；

4.停气期间内以高压管网存气为主，储配站供气为辅（根据模拟数据结果，对管网压力进行适当调整）。

通过以上实施例中的技术方案对本发明进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例为本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。