[发明专利]一种压气站可靠度计算方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及天然气管道技术领域，特别涉及一种压气站可靠度计算方法和装置。

背景技术

我国已形成连通海外、覆盖全国的大型天然气管网系统。天然气管网系统输送的天然气具有易燃、易爆性的特点，加上管道所处地形环境复杂，一旦发生事故，不仅造成经济损失、环境污染，而且还可能造成人员伤亡。天然气管网系统可靠性是指管网系统在规定运行条件下和规定时间内完成规定输送任务的能力，可靠性的概率度量为可靠度，对天然气管网系统的可靠度进行计算，可以及时发现天然气管网系统的问题，避免事故的发生。

在天然气管网系统中，有一种用于对天然气进行加压以提高天然气的压力，便于长距离传输的重要站场叫压气站，相应地，压气站可靠性是指压气站在规定运行条件下和规定时间内完成规定输送任务的能力，压气站可靠性的概率度量为压气站可靠度，压气站可以认为是天然气传输过程中的接力站，其可靠度对整个天然气管网系统的影响很大，因此，对压气站可靠度的计算显得尤其重要。

但截止到目前，国内外关于天然气管网的可靠度计算和评估更多的集中于单条天然气管道和管道设备单元，还没有针对压气站可靠度的计算方法。

发明内容

为了计算压气站可靠度，本发明实施例提供了一种压气站可靠度计算方法和装置。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种压气站可靠度计算方法，所述方法包括：

获取压气站的传输线路中的各典型结构的连接关系，根据所述典型结构的连接关系建立传输线路可靠度计算模型；

获取各所述典型结构中的各基本回路的连接关系，根据所述基本回路的连接关系建立典型结构可靠度计算模型；

获取各所述基本回路中的各设备单元的连接关系，根据所述设备单元的连接关系建立基本回路可靠度计算模型；

根据各所述设备单元的运行工况，获取各所述设备单元的设备单元可靠度；

根据各所述设备单元的所述设备单元可靠度和所述基本回路可靠度计算模型计算基本回路可靠度；

根据各所述基本回路的所述基本回路可靠度和所述典型结构可靠度计算模型计算典型结构可靠度；

根据各所述典型结构的所述典型结构可靠度和所述传输线路可靠度计算模型计算传输线路可靠度；

根据所述传输线路可靠度和所述压气站的电气系统可靠度计算所述压气站可靠度，其中，所述典型结构包括进站结构、过滤结构、压缩结构、站内管段结构、出站结构和越站结构；所述基本回路包括阀门/阀门基本回路、过滤基本回路、压缩基本回路和管道基本回路；所述设备单元包括阀门、过滤分离器、空冷器、压缩机和管段。

优选地，所述传输线路可靠度计算模型，包括：

其中，S为所述传输线路可靠度，T为所述典型结构可靠度，n为所述传输线路中的所述典型结构的数量。

进一步地，所述典型结构可靠度计算模型，包括：

串联模型

表决模型

中的至少一种，其中，T为所述典型结构可靠度，n为所述典型结构包含的所述基本回路的数量，r为正常工作的所述基本回路的数量，M为所述基本回路可靠度。

进一步地，所述基本回路可靠度计算模型，包括：

串联模型

并联模型

中的至少一种，其中，M为所述基本回路可靠度，n为所述设备单元的数量，r为正常工作的所述设备单元的数量，R为所述设备单元可靠度。

优选地，所述各所述设备单元的运行工况通过以下方式获取：

从基于天然气管网的数据采集与监视控制系统或仿真系统中获取各所述设备单元的运行工况，所述运行工况包括流量、压力和温度中的至少一种。

进一步地，所述根据所述传输线路可靠度和所述压气站的电气系统可靠度计算所述压气站可靠度，包括：

根据公式

Z＝SD

计算所述压气站可靠度；

其中，Z为所述压气站可靠度，S为所述传输线路可靠度，D为所述电气系统可靠度。

可选地，所述方法还包括：

根据公式

D＝D₁D₂

计算所述电气系统可靠度；

其中，D为所述电气系统可靠度，D₁为供电设备可靠度，D₂为输电线可靠度。

可选地，所述方法还包括：

根据公式