復(fù)合型壓縮天然氣加氣站供應(yīng)模式研究.pdf

1、壓縮天然氣（CNG）作為燃?xì)夤?yīng)的一種有效方式，運(yùn)營方式靈活，日益成為車用及管網(wǎng)未達(dá)區(qū)域民用市場共同的氣源，逐漸形成復(fù)合型壓縮天然氣加氣站供應(yīng)系統(tǒng)。本文對該系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究：加氣站站型適用性比較研究、影響加氣站規(guī)模的儲氣安全性研究、加氣站供應(yīng)規(guī)律研究、運(yùn)輸調(diào)度的合理優(yōu)化研究，從而使燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)更合理、安全，促進(jìn)國內(nèi)壓縮天然氣行業(yè)的發(fā)展。
　　本文主要內(nèi)容如下：
　　從國內(nèi)壓縮天然氣行業(yè)發(fā)展的研究背景出發(fā)，以北京市壓縮

2、天然氣車用、民用兩大供應(yīng)系統(tǒng)為例，對其現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，在綜合分析國、內(nèi)外研究目標(biāo)的基礎(chǔ)上，明確了壓縮天然氣加氣站方面的研究重點和存在的問題，確定了復(fù)合型壓縮天然氣供應(yīng)系統(tǒng)模式的研究思路；針對單一母子站供應(yīng)系統(tǒng)的弊端，將車用氣常規(guī)站作為（母子站供應(yīng)系統(tǒng)）的有效補(bǔ)充；采用模糊綜合評價模型對母子站和常規(guī)站進(jìn)行了綜合分析，為合理匹配各種站型提供指導(dǎo)；通過建立穩(wěn)態(tài)（靜態(tài)）、瞬變流狀態(tài)的數(shù)學(xué)模型，采用流體穩(wěn)態(tài)、動態(tài)仿真計算軟件，對加氣站周邊管網(wǎng)進(jìn)行

3、了不同工況條件的靜、動態(tài)模擬分析，對模型參數(shù)的確定進(jìn)行了研究，明確了進(jìn)行加氣站選址需要滿足的天然氣管網(wǎng)條件。
　　運(yùn)用綜合分析方法，結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、線性回歸模型和ARMA模型的優(yōu)缺點，引入主成分分析法PCA，參考大量歷史數(shù)據(jù)，建立了復(fù)合型加氣站的壓縮天然氣負(fù)荷預(yù)測模型，實際預(yù)測效果良好；通過研究壓縮天然氣負(fù)荷全年各段時間變化規(guī)律，在不同時段采用相應(yīng)的模型預(yù)測，包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、時間序列、線性回歸等，使得全年綜合預(yù)測模型最優(yōu)化。以

4、北京市為例，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行了用氣規(guī)律分析，得出了加氣（母子）站年、月、日、時不均勻系數(shù)，為復(fù)合型壓縮天然氣加氣站的規(guī)劃布局、負(fù)荷分配提供預(yù)測方法和依據(jù)。
　　以影響加氣站供應(yīng)規(guī)模和安全間距的儲氣設(shè)施為典型（分析對象），確定了儲氣利用率的提高方法和儲氣瓶組的分配方案；通過對可能引發(fā)儲氣瓶組的泄漏火災(zāi)事故的調(diào)查，構(gòu)建了CNG儲氣瓶組的故障樹，對實例進(jìn)行了危險等級的判斷。借鑒管道失效泄漏模型，對儲氣設(shè)施泄漏發(fā)生火災(zāi)的個人、社會風(fēng)險進(jìn)行了

5、分析研究，為衡量加氣站的安全措施、建站規(guī)模提供了分析方法。
　　通過建立加氣環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)運(yùn)車排隊模型、多車場（目標(biāo)）運(yùn)輸?shù)淖钚≠M(fèi)用模型，對母子加氣站供應(yīng)系統(tǒng)中的CNG轉(zhuǎn)運(yùn)車的運(yùn)輸問題，進(jìn)行了全過程的優(yōu)化研究，應(yīng)用實例驗證了模型的可行性；引入運(yùn)輸風(fēng)險指數(shù)，作為評價CNG轉(zhuǎn)運(yùn)車的運(yùn)輸?shù)缆肥鹿屎托孤┦鹿始昂蠊闹笜?biāo)，構(gòu)造了多目標(biāo)路徑優(yōu)化模型。為優(yōu)化CNG轉(zhuǎn)運(yùn)車的運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)提供了理論依據(jù)和方法。
　　以北京市壓縮天然氣供應(yīng)系統(tǒng)為例，把

6、加氣站作為城市天然氣管網(wǎng)的有機(jī)組成部分進(jìn)行研究，利用建立的管網(wǎng)動、靜態(tài)負(fù)荷預(yù)測模型、失效泄露模型、運(yùn)輸模型，對影響加氣站發(fā)展規(guī)模的站型模式、管網(wǎng)條件、負(fù)荷變化規(guī)律、儲氣規(guī)模和危險范圍及連接站點的運(yùn)輸方式進(jìn)行了分析總結(jié)；取得的儲氣設(shè)施火災(zāi)影響程度、加氣站負(fù)荷不均勻系數(shù)、運(yùn)輸合理調(diào)配方案，可為其他城市的相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。研究結(jié)果表明，加氣站對管網(wǎng)瞬態(tài)影響、轉(zhuǎn)運(yùn)車運(yùn)輸過程中的風(fēng)險評價，涉及到流體分析、自控聯(lián)網(wǎng)、交通、環(huán)境等多方面動態(tài)因素，