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。在保障終端用戶供氣的過程中,如何進行快速準確地分析管網(wǎng)水力工況、預測下一個時刻各控制點的壓力,是保證供氣的關鍵。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測。利用指數(shù)平滑法來預測有完整歷史數(shù)據(jù)管網(wǎng)系統(tǒng)的門站流量,利用典型負荷曲線來解決無完整歷史數(shù)據(jù)時的門站流量預測。本文用實例驗證了指數(shù)平滑法對日負荷預測的正確性,并首次提出了灰色關聯(lián)分析法確定燃氣典型負荷曲線的

3、方法。
　　本文在既有的管網(wǎng)回歸模型的基礎上,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。并將周回歸模型應用到城市燃氣管網(wǎng)低壓預警和承載力計算中。針對用氣高峰時段預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,提升了預測精度。
　　回歸模型通過分段建模得到了較好的預測精度,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)絡進行宏觀建模的思路。人工神經(jīng)網(wǎng)絡被認為是20世紀人工智能界最具有發(fā)展前途的三個重要領域之一。本文利用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡,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)絡在城市燃氣管網(wǎng)宏觀模型中的應用。該模型預測精度高,用氣高峰、低谷均能夠得到較好的預測精度。與回歸模型