[发明专利]一种基于天然气管网系统的全局调度方法

说明书

本发明涉及天然气输送技术领域，具体涉及一种基于天然气管网系统的全局调度方法，包括：获取各个上气点和下气点的输气需求量；将各个上气点和下气点的输气需求量输入经过预先训练的路径规划模型中，并加载对应的管网相关数据；通过所述路径规划模型计算生成用以实现天然气调度的全局输气调度方案；所述全局输气调度方案包括各个上气点和下气点对应的最优输气路径列表，以及最优输气路径各个管段的输气方向和输气占用量。本发明中基于天然气管网系统的全局调度方法能够提供全局数据支持和输气路径依据，从而能够提升天然气调度的全面性和成本管理效果。

技术领域

本发明涉及天然气输送技术领域，具体涉及一种基于天然气管网系统的全局调度方法。

背景技术

近年来，随着油气体制改革的大力推动，天然气市场化改革也正在进行全面部署。国家石油天然气管网集团有限公司的正式挂牌成立，意味着油气体制改革已经迈出了重要的一步，这为全面实现油气基础设施向第三方公平开放打下了基础。基于天然气管网系统的调度是一种新的发展趋势，而然气调度是一个非常复杂的过程，其具有的非线性、多变量特征给实际管网天然气调度带来了许多问题。

目前，基于天然气管网系统的调度大多是通过调度员经验调控的方式对天然气进行分配和输送，其容易造成压缩机站能耗巨大、流量分配效率低等问题。为此，公开号为CN110232481A的中国专利公开了《一种基于MQPSO的天然气管网多目标优化调度方法》，其根据天然气管网中的节点、管段和压缩机的分布情况，建立天然气管网模型；将用户流量数据、压缩机的运行数据作为变量，并对用户流量数据、压缩机的运行数据赋初值，生成初始群体；随机设置一个外部存档，然后设计MQPSO算法，求解管网多目标优化调度问题，获得各节点流量分配和压缩机工作参数的优化值。

上述现有的调度方法通过仿真系统模拟执行输气需求，进而根据系统反馈的工况信息调整天然气的调度方案。虽然现有调度方法主要时以保证管网压力安全为目标，但将其改进后仍可应用于天然气调度的成本管理。申请人发现实际天然气调度时，气源点（上气点）和用气需求点（下气点）的组合会有成百上千种工况。然而，现有调度方法只能进行局部的调度操作，因此采用现有的调度方法难以从全局的角度去制定调度方案，进而使得不能为天然气调度决策提供全局数据支持，不能为管输费计算提供输气路径依据，从而导致天然气调度的全面性和成本管理效果均不好。因此，如何设计一种能够提供全局数据支持和输气路径依据的全局调度方法是急需解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够提供全局数据支持和输气路径依据的基于天然气管网系统的全局调度方法，从而能够提升天然气调度的全面性和成本管理效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于天然气管网系统的全局调度方法，包括以下步骤：

S1：获取各个上气点和下气点的输气需求量；

S2：将各个上气点和下气点的输气需求量输入经过预先训练的路径规划模型中，并加载对应的管网相关数据；

S3：通过所述路径规划模型计算生成用以实现天然气调度的全局输气调度方案；

所述全局输气调度方案包括各个上气点和下气点对应的最优输气路径列表，以及最优输气路径各个管段的输气方向和输气占用量。

优选的，步骤S3中，所述路径规划模型通过如下步骤计算全局输气调度方案：

S301：计算从各个上气点分别对应到达各个下气点的所有可达输气路径，并根据可达输气路径各个管段的管段长度及其对应的单位管容单位长度输气价格计算各个可达输气路径的单位管容输气价格；然后根据可达输气路径及其对应的单位管容输气价格构建路径库；

S302：开始一轮调度规划，从路径库中选取单位管容输气价格最小的可达输气路径作为最优路径；然后根据最优路径所对应上气点和下气点的剩余待分配输气量计算该最优路径中各个管段在本轮调度规划中的输气占用量；最后根据输气占用量计算对应上气点和下气点的剩余待分配输气量；