[发明专利]一种基于用户优先级的天然气管网智能运行调度方法

说明书

本发明公开了一种基于用户优先级的天然气管网智能运行调度方法：首先分析天然气管网中各用户以及管道间的关系，通过用户与管道之间连接关系确定邻接矩阵，绘制拓扑图，以便后期节点流量平衡的求取；再对不同天然气管网中的用户进行专家打分，利用层次分析法求取用户重要度，再检验其一致性，最终对重要度进行确定；最后在综合考虑管网运行特性和用户用气需求的基础上，以用户重要度作为配置天然气供应量的依据，提出天然气管网资源优化分配模型，通过计算得出管网系统的最优运行方案，为生产运行调度提供了重要依据。

技术领域

本发明涉及天然气调度技术领域，特别是涉及一种基于用户优先级的天然气管网智能运行调度方法。

背景技术

天然气输配系统在运行过程中经常会受到多种因素的干扰，如气源供应不足、设备故障、自然灾害发生、用户用气需求增加等。为了维护系统平衡、保障供应安全，管网运行调度部门必须限制或中断某些用户的天然气供应。而如何选择需要继续供应或者中断的用户对运营部门来说是一个难点，在综合考虑管网运行特性和用户用气需求的基础上，以用户重要度作为配置天然气供应量的依据的基础上本发明基于用户优先级的天然气管网智能运行调度方法:根据用户重要性制定供气计划，对天然气用户分级有序限气、停气，确保居民生活用气和重要行业、重要场所、重要单位用气，提高天然气的有效利用率，优化配置用户的用气量，降低因天然气供应紧急、短缺带来的不利影响；在求取各节点流量平衡上，引入邻接矩阵的方法，使计算机自动识别各节点连接关系，保证节点及总体流量平衡；在用户重要度的确定上，采用了层次分析法进行求取，并且对结果进行一致性检验，保证各用户间重要程度合理，并且满足逻辑。在优化算法设计上，综合考虑管网运行特性和用户用气需求的基础上，确定了约束条件和目标函数，并且设计了相应的优化算法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于用户优先级的天然气管网智能运行调度方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于用户优先级的天然气管网智能运行调度方法，包括如下步骤：

S1：选择若干对天然气管网运行有影响的控制参数，构成一组决策变量X＝[x₁,x₂,···,x_M]，M为所选控制参数的个数；选定天然气工业现场，采集N组决策变量X₁,X₂,···,X_N及其对应的气源用户流量以及边界条件，根据所选控制参数，首先确定用户的节点数目，用户节点之间管道的相互连接关系，再确定用户之间的管道数量；

S2：对采集的N组决策变量X₁,X₂,···,X_N绘制管网拓扑图；

S3：对天然气管网中的不同用户分别进行专家打分，利用层次分析法求取用户重要度，再检验其一致性，最终对重要度进行确定；

S4：设计优化算法：

综合考虑管网运行特性和用户用气需求的基础上，以用户重要度作为配置天然气供应量的依据，确定优化目标函数及约束条件，并且根据这些条件，设计优化算法，据此调整管网用户负荷结构，实现天然气供应与用户需求的最佳配置与协调。

优选地，步骤S1中，所述控制参数包括天然气用户基础数据、天然气管道基础数据。

优选地，步骤S1中，所述天然气用户基础数据包括各用户的最高用气量、最低用气量、最高压力、最低压力；所述天然气管道基础数据包括管外径、壁厚、最大应许力、管道长度。

优选地，步骤S2中，所述管网拓扑图的绘制方法为：以天然气管道基础数据作为输入，利用matlab自动生成邻接矩阵，再根据邻接矩阵以及用户节点的管道连接关系绘制管网拓扑图。

优选地，步骤S3中，利用层次分析法求取用户重要度包括以下步骤：