城市燃氣高中壓管網(wǎng)宏觀模型研究.pdf

1、近幾年,天然氣在我國高速發(fā)展,天然氣需求量越來越大、天然氣的利用逐漸深入到各行各業(yè)。作為燃氣下游的供應(yīng)者,城市燃氣公司直接輸運、配送天然氣到各個終端用戶。如何能夠安全、經(jīng)濟地保障終端用戶供氣,是燃氣公司運營的重要任務(wù)。在保障終端用戶供氣的過程中,如何進行快速準(zhǔn)確地分析管網(wǎng)水力工況、預(yù)測下一個時刻各控制點的壓力,是保證供氣的關(guān)鍵。宏觀模型避開管網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)的影響,只研究城市門站、儲配站運行參數(shù)和管網(wǎng)控制點運行參數(shù)的關(guān)系,具有計算簡

2、單、計算速度快等特點,適合于城市燃氣管網(wǎng)的實時調(diào)度。本文主要研究的就是城市燃氣管網(wǎng)宏觀模型。
　　在進行模型建模之前,需要對模型重要的輸入變量——門站流量進行預(yù)測。本文考慮了有完整歷史數(shù)據(jù)和無完整歷史數(shù)據(jù)兩種情況下的門站流量預(yù)測。利用指數(shù)平滑法來預(yù)測有完整歷史數(shù)據(jù)管網(wǎng)系統(tǒng)的門站流量,利用典型負(fù)荷曲線來解決無完整歷史數(shù)據(jù)時的門站流量預(yù)測。本文用實例驗證了指數(shù)平滑法對日負(fù)荷預(yù)測的正確性,并首次提出了灰色關(guān)聯(lián)分析法確定燃氣典型負(fù)荷曲線的

3、方法。
　　本文在既有的管網(wǎng)回歸模型的基礎(chǔ)上,提出了適用于具有多個城市門站的燃氣管網(wǎng)的線性回歸模型。通過實例分析,驗證了該模型的正確性。面對部分離群數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致誤差較大的情況,本文又提出了多元線性周回歸模型。并將周回歸模型應(yīng)用到城市燃氣管網(wǎng)低壓預(yù)警和承載力計算中。針對用氣高峰時段預(yù)測精度不高的情況單獨建立了高峰用氣二次曲線回歸模型,提升了預(yù)測精度。
　　回歸模型通過分段建模得到了較好的預(yù)測精度,但回歸模型仍然存在著回歸方程個

4、數(shù)多、容錯性差、方程適用范圍窄等局限性。針對這些局限性,本文提出用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行宏觀建模的思路。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是20世紀(jì)人工智能界最具有發(fā)展前途的三個重要領(lǐng)域之一。本文利用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以城市門站流量等宏觀變量為輸入、建立了適用于燃氣管網(wǎng)的BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),編譯程序,以H市燃氣管網(wǎng)為例,進行了matlab仿真,首次實現(xiàn)了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在城市燃氣管網(wǎng)宏觀模型中的應(yīng)用。該模型預(yù)測精度高,用氣高峰、低谷均能夠得到較好的預(yù)測精度。與回歸模型