方向如箭 头所示。正常工况下，气源节点6的压力为4. OMPa，用气节点1，用气节点2,用气节点3， 用气节点4,用气节点5的设计流量均为1000Nm3/h，管网各节点所需的最低压力为2. 5MPa。 现确定在第二高压燃气管段II发生事故而从管网隔离后，管网中各用气节点的节点实际 流量。
[0026] 具体步骤：
[0027] 1.根据已知的各节点设计流量Qj= 1000 Nm3/h(j = 1，2, "·5)，按照该管网完好状 态下的管网拓扑结构，如图1所示，编制管网水力计算程序，进行正常工况水力模拟，得到 各用气节点的节点压力，结果如表1所示：
[0028] 表1正常工况下的水力模拟结果
[0029]
[0030] 由表1可知，在满足节点设计流量的前提下，管网所有用气节点压力均大于 2. 5MPa，其中用气节点3的压力最低，为2. 543MPa，也说明该管网设计方案能满足设计工况 下的用气要求，即此时的节点实际流量等于节点设计流量。
[0031] 2.当管段II发生事故而须从管网隔离时，认为管网所有用气节点的节点压力仍 能满足该节点的设计流量需求，即假定此时管网各节点的实际流量Q/v1= Q j= 1000 Nm3/ h(j = l，2""5)〇
[0032] 3.根据假定的各节点实际流量Q/v1= 1000 Nm 3/h(j = 1，2，··· 5)，按照管段II隔 离后的管网拓扑结构，如图2所示，编制管网水力计算程序，模拟事故工况下管网系统中各 节点的节点压力P,，结果如表2所示：
[0033] 表2管段II故障时的水力模拟结果
[0034]
[0035] 4.检验各节点压力是否均满足PjS 2. 5MPa。
[0036] 从表2可知，当第二高压燃气管段II发生故障后，用气节点2、用气节点3、用气节 点4的压力均不能满足最低节点压力的要求，说明该事故工况下的管网不能完全满足假定 的各节点实际流量Q/ v1= 1000 Nm3/h(j = 1，2,…5)，故需转到步骤5对各节点的实际流量 进行调整。
[0037] 5.找出管网系统所有节点中压力最小的节点为用气节点2,并令该节点用气量 Q2avl=〇.99XQ2av1，其余节点流量不做调整，仍采用步骤3的数值。然后重复步骤3、4,直到 管网中所有节点压力均满足管网的最小节点压力2. 5MPa为止。
[0038] 6.最后得到的节点流量即为各用气节点的节点实际流量，也即事故工况下该用户 所能够获得的燃气量。
[0039] 最后的计算结果如表3所示：
[0040] 表3管段II故障时管网中各节点的节点实际流量 [0041 ] CN 105138753 A ^ b/b 贝
[0042] 由表3可知，管段II故障会导致系统所有节点压力降低，为了保证管网正常工作， 系统会自动调节各节点实际流量以保证管网节点压力均能满足要求，造成用气节点2的节 点实际流量降低，其他节点流量不变，而并非所有节点流量都均匀减少，这也与目前的实际 工程是相符的。
[0043] 即表3中的节点实际流量Q/Vl(j = 1，2,…5)即为该事故工况下，管网中各用气 节点所能够获得的燃气量，此时管网能够供应的总流量为：1000+393+1000+1000+1000 = 4393Nm3/h
[0044] 如在本实施例中，采用现有部分文献中介绍的简化处理方法，即假设事故工况中 所有用户的节点实际流量都是按同一个比例均匀下降，而与节点压力无关，其计算结果如 表5所示
[0045] 表5管段II故障时采用现有方法计算的节点实际流量
[0046]
[0047] 由表5可知，管段II故障而从管网隔离后，无论各用气节点压力是否大于管网要 求的最小压力，所有的用气节点实际流量都不能满足设计节点流量的要求，即节点流量的 减少量与该节点压力的大小无关，而是呈同一比例均匀减少，显然这已经不符合实际工程 情况。此时管网能够供应的总流量为：786+786+786+786+786 = 3930Nm3/h，与本发明方法 中管网供应总流量（4393Nm3/h)的误差为10. 54%。
【主权项】
1. 一种事故工况下的高压燃气管网节点实际流量确定方法，该方法是在事故工况下， 首先假设环状管网中各用气节点的实际流量等于该用气节点的设计流量，利用传统的环状 管网水力计算方法编制水力计算程序，模拟事故工况下管网的各用气节点压力，当任一模 拟的用气节点压力满足不了管网要求的最小节点压力时，逐渐减少管网系统中最低压力节 点的实际流量，然后采用逐次迭代的方式重新模拟事故工况下的各用气节点压力，直至所 有用气节点压力均满足最小节点压力需求为止，此时的用气节点流量即为事故工况下该用 户的节点实际流量；该方法包括步骤如下： 1) 根据环状管网处于完好状态工况下设计管段已知的各用气节点设计流量％^ = 1，2, ???!!)，按照完好状态下的管网拓扑结构编制管网水力计算程序，进行设计工况水力分 析，得出设计工况的管网各用气节点的节点压力P/(j = 1，2, ???!!)，此时的P/在理论上均 能满足管网要求的最小压力P_，即P,。彡P 2) 当环状管网任一管段发生事故而从管网隔离时，认为管网所有用气节点的压力仍能 满足该节点的设计流量需求，即假定此时管网各用气节点的实际流量Q/ Vl (j = 1，2,…n)等 于该用气节点的设计流量Q]; 3) 根据假定的用气节点实际流量Q/v1，按照事故管段隔离后的管网拓扑结构编制管网 水力计算程序，模拟事故工况下管网各用气节点的压力P ]; 4) 检验模拟的各用气节点压力P,是否仍能满足L^Pniin，若满足，则说明管网中所有节 点压力满足管网要求，管网的压力储备足以克服该事故管段对管网系统水力工况的影响， 此事故工况下的管网各用气节点能够按照假定的流量稳定工作，即此时各用气节点的实际 流量为Q/ v1，不需调整，转到步骤6); 若不满足，说明该事故工况下的管网不能按照假定的用气节点实际流量Q/Vl稳定工 作，需继续转到步骤5)对假定的节点实际流量进行调整； 5) 采用搜索算法找出管网系统所有节点中压力最小的节点，并令该节点用气量Q/v1 = 0. 99XQ，1;然后重复步骤3)、4)，直到管网中所有节点压力均满足管网的最小节点压力要 求； 6) 最后得到的节点流量Q/Vl即为各用气节点的实际流量，也即事故工况下该用户所能 够获得的燃气量。
【专利摘要】本发明提供事故工况下高压燃气管网节点实际流量的确定方法，该方法首先假设事故工况下，管网中各用气节点的实际流量等于该用气节点的设计流量，利用传统的环状管网水力计算方法编制水力计算程序，模拟事故工况下管网的各用气节点压力，当任一模拟的用气节点压力满足不了管网要求的最小节点压力时，逐渐减少管网系统中最低压力节点的实际流量，然后采用逐次迭代的方式重新模拟事故工况下的各用气节点压力，直至所有用气节点压力均满足最小节点压力需求为止，此时的用气节点流量即为事故工况下的节点实际流量。有益效果是该方法能科学确定事故工况下管网中各用气节点的实际流量，误差为10.54％。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105138753
【申请号】CN201510497825
【发明人】李军, 严铭卿, 马玖辰, 玉建军
【申请人】天津城建大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月12日