利用现代科技快速准确计算燃气管存的方法研究

燃气工业在设计、置换、分输等环节需预先计算燃气管存,将管存快速、准确计算出来对指导现实工作具有重要意义。传统计算大都依靠原始手工进行,效率低下、计算繁琐且一线职工难以掌握,即使掌握了计算方法也难以在实际工作中便捷快速进行应用。文章立足于北京燃气集团天津南港外输管线实际工况进行分析,首先,利用现代计算机技术将传统管存计算方法编制成手机APP管存计算器,帮助所有工作人员都能够方便快捷地计算出管存;其次,对当前较为流行的计算机仿真模拟计算管存方法进行研究。最后,对手机APP管存计算法与计算机仿真模拟管存计算法进行对比,研究其各自特点,为一线职工及相关工作者提供便利的工具方法。

面向工业电热综合能源系统的蒸汽管存效应研究

为研究蒸汽系统的热惯性从而解决工业园区低碳能源系统调度难题,提出了反映蒸汽时空传输特性的蒸汽系统动态分析模型,建立包括5个存储关键参数和3个指标的蒸汽储能虚拟模型,用于量化热惯量。对163节点城市规模蒸汽系统运行过程中的热惯量进行了量化,其中该蒸汽网络在0.5 h调度周期下的净储热量可达7 440.3 kg,放能能力达到了10.16 t,平均放能利用率达到了14.59%,为工业园区蒸汽系统分析和运行优化提供了定量依据。

气网管存与电转气协调运行提升电-气互联系统灵活性的调度策略

针对灵活性不足导致的弃风问题,提出了以天然气动态管存特性与电转气(power to gas,P2G)协同运行提升电-气互联系统灵活性的优化调度策略。首先,介绍了通过电转气与燃气轮机将电、气2种能量进行相互转化提升灵活性的机理;然后,计及天然气“管存”动态特性与P2G、燃气轮机的协调运行,构建了动态电-气互联系统调度模型,提升了系统在空间与时间2个层面的灵活性,并极大改善了风电反调峰特性给系统带来的时空层面灵活性供需不平衡问题;最后,通过IEEE-24节点电力系统与比利时20节点天然气网进行算例分析,结果表明所提调度方案具有良好的经济性与灵活性,能够最大程度上避免系统发生弃风现象。

基于深度挖掘的体检信息智能管存平台研究

由于传统方法未能剔除平台相似数据,导致信息管存平台存在数据容量小、扩展性能差、吞吐量低等问题,基于此,提出基于深度挖掘的体检信息智能管存平台。首先对平台整体构架进行设计,并在平台内设计了各种功能模块,利用深度挖掘算法对平台中的相似数据进行剔除,以此提升平台管存效率。实验结果表明,该体检信息管存平台数据容量大、扩展性能高、平台吞吐量大,具有一定应用价值。

输气管道管存控制分析

为了优化输气管道的运行管理,引入管存控制理念,阐述了合理控制管道管存对保证输气管道安全、平稳运行及提高输气管道经济效益的重要意义,对管存量的理论计算和计算方法作了分析介绍,以陕京输气管道为例,通过SPS瞬态仿真模拟计算输气管道的合理管存控制区,得出控制区呈纺锤形、随着输气量的增加呈现由小到大再由大到小的趋势。

川渝输气管网管存控制技术及案例分析

川渝地区输气管网(简称"川渝管网")管理跨度大,产运销协调难度也较大,利用管存动态监控管理实现临时供气应急对于提高川渝管网调度应急保障能力意义重大。为此,在调研分析的基础上,提出了管存控制的基本思路及技术框架。分析认为:①管存控制的技术关键是准确预测重点保供用户用气量及用气高峰时间、储气管道储气能力的确定及其储气量的合理分配、压力控制参数的确定;②管存控制技术能成功应用的客观条件是储气管道具有足够的储气能力、具有满足输量要求和管存控制要求的气量调配方案。以A地区2010年12月14—16日气温骤降为例,进一步阐述了具体的管存控制方案:用城市燃气用气量对气温的响应特性预测气温骤降时的用气量、用气时不均匀性确定储气管道储气时间;利用TGNET软件模拟确定控制压力;最终确定了气量调配方案,满足了管存控制要求。

计及动态管存的电—气互联系统优化调度与高比例风电消纳

面向高比例风电接入下电—气互联系统(IEGS)的日前优化调度问题,首先提出了风电并网功率比例因子,将其作为控制变量引入风电的随机性模型中,使风电建模可反映风电不确定程度与并网功率的相关性。其次,基于天然气传输的动态管存模型及流量平衡方程,推导了动态管存特性在应对天然气负荷波动时所呈现的缓冲特性机理。进一步地,以IEGS外购能源费用最小为目标,计及动态管存特性,同时引入极限场景的优化方法,建立了含高比例风电的IEGS日前经济调度模型,并对模型进行线性化求解。最后,构建仿真系统,验证了动态管存特性对风电不确定性功率的缓解作用,可有效提升系统运行的灵活性。同时,得出电转气(P2G)设备的应用有利于提升风电消纳能力的结论,但该能力受到风电不确定程度的制约。

信息技术在气体管道管存计算领域的应用研究

在推广管道生产系统的过程中,因油气调控的需求,结合管存计算的理论知识,利用信息技术手段实现了天然气长输管道管存计算功能:以天然气管道SCADA系统周期性采集的运行参数为数据基础,结合管道基础信息,按照提供的计算公式,计算机实时计算出每条管道、每个管段中的所存气量值,为管道生产输差控制提供依据。

天然气管道合理管存方法的应用

介绍了天然气管道管存合理控制的重要性、重要影响因素和确定方法,对比分析了通过模拟软件和管存计算系统两种方法计算管存的优缺点。结合国外长输管道合理管存方法的应用经验,以西气东输管道为例,进行了合理管存计算和分析。

基于瞬态仿真的天然气管道动态管存分析

天然气管存量直接影响着管网运行安全,同时管存计算偏差会造成输差问题,给管输企业带来经济损失。针对现行的稳态管存计算方法在非稳定运行工况下计算误差较大的问题,基于有限容积法,建立了天然气管道瞬态流动仿真模型,并提出了动态管存计算方法。通过稳态管存与动态管存计算原理分析,动态管存计算方法在时间更新频率及空间步长划分上均具有显著优势;基于有限容积法,在交错网格下形成一套具有自主知识产权的天然气管道流动仿真算法,并通过与现场实测数据对比验证了该算法的准确性;通过分析在入口压力阶跃、周期性变化的情况下动态管存计算方法与传统稳态管存计算方法的差别,体现了该方法在管存计算实时性与精确度上的优势;根据分析结果,进行现行稳态管存适用性分析并提出改用动态管存计算方法以适应精细化管理要求的建议。

管存控制在长距离输气管道中的应用研究

结合国内外实际生产中的管存应用现状,提出在完整性管理中将管存划分6个控制区间。以某已投产管道为例,利用TGNET软件计算确定了管道典型输量下不同管存控制区间;同时,采用Matlab和GUI界面为该管道定制了方便用户使用的管存风险判别exe程序,可为判别管存控制区间提供参考。

管存计算在川气东送三维管道GIS系统中的研究与应用

管存计算是天然气管道运输系统不可或缺的一部分功能,在川气东送天然气管道运维生产的过程中,根据油气调控的需求和SCADA实时监测监控数据为依托,并结合管道本体的完整性数据库信息和管段间拓扑关系,根据公式和算法计算出管段间的管道存气量和下游管道存气量,为管道生产输差控制和断气漏气灾害的防治提供依据。

考虑气网管存续流作用的综合能源风险评估

综合能源系统的多时间尺度耦合动态特性为综合能源风险评估带来了系统特性解析困难、计算量大等诸多困难与挑战。针对在管道发生泄露后,燃气轮机可利用管存实现短暂续流这一典型场景,首先对续流作用的数学形式进行了推导,通过结合仿真分析和理论验证等手段,给出了相对准确与简洁的数学表达;然而,针对该场景,设计了基于管存续流作用的灵活调控策略,对策略中可能出现的风险因素进行了分析与建模,并提供了相应的评估指标与计算流程;最后,基于IEEE 3机9节点系统设计了综合能源系统模型,通过结果为系统的运行策略的参数设置提供了有效建议。所提出的相关内容和方法对在考虑动态特性综合能源风险评估中有着一定的意义。

管存技术在区域管网适应性分析中的应用

本文利用TGNET水力分析软件通过区域管网瞬态计算实例分析了各管段管存变化趋势,提出了调整改造及用户发展方面的建议。

浅谈西气东输二线管存应急管理方法

针对天然气管道管存峰谷幅度较大造成管道运行不平稳的突出矛盾,分析了天然气管道的管存参数,提出了合理的管存控制方法进行调峰,采用管段末端管存进行日调峰,全线储气进行周调峰;提出了目标管存的确定方法,明确了天然气管道管存应急Ⅰ级和Ⅱ级的划分标准,计算出了西气东输二线管存应急管理区域并给出了西气东输二线试行实例。研究成果对天然气管道平稳安全运行具有指导意义。

基于加密全息数字水印技术的电子档案管存系统设计

为了提高电子档案管存的信息量并提高系统运行质量,提出并设计一种新的基于加密全息数字水印技术的电子档案管存系统。首先设计电子档案管存系统的整体架构,其次设计系统硬件模块,硬件模块包括电子档案数据管理模块、系统用户管理模块、电子档案分类模块、电子档案存储模块,可提升电子档案的存储与管理效率,然后是系统的软件部分,采用加密全息数据水印技术对电子档案进行去噪与水印提取,完成电子档案的全息加密。结合系统硬件与软件加密部分,完成基于加密全息数字水印的电子档案管存系统设计。实验结果表明,与传统电子档案管存系统相比,所设计系统具有较高的电子档案管存信息量,且系统负荷均保持相对稳定的状态,能够保证电子档案管存的质量。

考虑管存能力及风险调节代价的电气互联系统风电消纳调度

电气互联系统(IENGS)以其多能互补优势为广域风电消纳能力提升提供了新途径。聚焦高比例风电接入下IENGS优化调度问题,从电转气技术及系统调节能力的角度,分析了IENGS的风电消纳能力及调节风险;结合天然气管道传输模型,研究了IENGS基于天然气管道的能量存储特性;进一步地,综合考虑IENGS调度运行成本及风险调节代价2个目标,计及天然气管道存储特性,建立了含高比例风电的IENGS日前经济调度和风险调节代价的双目标优化模型,并采用ε-约束法求解双目标Pareto曲线。仿真结果表明,IENGS的管存特性可提升电转气设备的运行能力进而促进高比例风电消纳,同时也增加了系统调节备用,且采用双目标优化模型可兼顾经济调度和风险调节代价两者的平衡。

考虑管存动态特性的电-气-热综合能源系统低碳经济调度

电转气(P2G)和热电联产机组(CHP)作为综合能源系统耦合元件,是实现清洁低碳电力的重要途径。基于此,从P2G和CHP的协同机理着手,建立了考虑气管网储能特性的电-气-热互联综合能源日前调度模型。模型目标函数以日前调度成本、弃风成本和污染物治理成本之和最小,并计及了电网、气网约束条件,重点关注天然气系统管网的储气空间,以挖掘其管存动态特性。针对模型存在的非线性约束,采用二阶锥松弛和分段线性化将模型转化为混合整数凸优化问题进行求解。通过一个IEEE33节点电网和比利时20节点天然气网耦合的综合能源系统进行算例分析,结果验证了P2G和CHP的联合调度可以提升综合能源系统多项性能,管网动态特性对系统经济性具有积极作用。

计及气网管存效应的综合能源系统分布鲁棒优化调度

可再生能源接入的综合能源系统具有不确定性特征,然而随机规划与鲁棒优化等求解方法存在鲁棒性不足或过于保守等问题。气网管存是综合能源系统中重要的灵活性资源,可以有效平抑不确定性的影响。鉴于此,提出计及气网管存效应的综合能源系统分布鲁棒优化调度方法,通过充分利用系统中的灵活性资源,促进可再生能源消纳,实现系统安全稳定运行。在分析天然气管道中气体流动特性和管存效应的基础上,以系统综合成本最低为目标,建立计及气网管存效应的综合能源系统优化调度模型。针对风电出力和电负荷不确定性特征的差异性,分别采用概率分布集和梯形模糊函数对风电出力和电负荷不确定性进行刻画。在此基础上,建立综合能源系统分布鲁棒优化调度模型,并采用列约束生成算法进行求解。最后,通过算例分析验证了所提方法的准确性与有效性,并且结果表明所提方法在应对不确定场景时具有较强的调节能力和良好的经济性。

天然气长输管道管存计算方法研究

目前,大多数管存计算公式采用稳态方法,精度较低。为精确计算管道管存,应精确计算存气管道气体温度、压力及压缩因子。文中将管段内气体由起点至终点参数动态变化看作一个多变指数为n的热力学参数变化过程,依据气体流动状态方程、运动方程推导出新的管存计算公式,计算过程采用分段计算累加的方法。经实例计算,与其他计算公式及TGNET软件模拟结果进行对比,推导公式计算精度较高。