CN109492842A - 一种确定管道剩余输送能力的方法 - Google Patents

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CN109492842A CN201710810824.9A CN201710810824A CN109492842A CN 109492842 A CN109492842 A CN 109492842A CN 201710810824 A CN201710810824 A CN 201710810824A CN 109492842 A CN109492842 A CN 109492842A
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Abstract

本发明公开了一种确定管道剩余输送能力的方法,属于管道领域。所述方法包括:所述管道剩余输送能力通过以下公式得到:管道剩余输送能力=管道实际输送能力‑管道在计划安排量下的输送能力‑管道应急调配能力‑管道调峰能力,其中,管道在计划安排量下的输送能力为在最大计划安排量下,满足管道压力边界条件的输送能力,通过第一不均匀系数、第二不均匀系数、管网所有用户的总使用流体量平均值获取管道调峰能力;另外根据现有管网运行数据或根据管网历史运行数据,获取管网应急调配能力。本发明通过获取不同的参数确定管道剩余输送能力,解决了现有技术的确定方法不适用于复杂管道的情况。

Description

一种确定管道剩余输送能力的方法
技术领域
本发明涉及管道领域,特别涉及一种确定管道剩余输送能力的方法。
背景技术
随着管道的普及,将水、气、油等流体通过单根管道或者复杂管道传输到各个用户,在管道的完善过程中,涉及到管道剩余输送能力的确定。管道剩余输送能力是指规定时间段内,能够保证安全生产前提下的还可供使用的剩余输送能力。通过了解管道剩余输送能力,对管道进行管理控制和完善具有重大意义,因此,如何找到合适的方法确定管道剩余输送能力十分重要。
现有技术确定管道剩余输送能力的方法是,首先获取管道的实际输送能力,管道的实际输送能力通过获取满足管道边界条件的最大流体量确定,然后获取管道次月的计划输送量作为管道计划安排量下的输送能力,再根据管道实际输送量与计划输送量的比值乘上一个安全经验系数得到的值来确定应急调配能力以及调峰能力的和,最后根据上述能力的差值来确定管道剩余输送能力。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:
管道在计划安排量下的输送能力、管道应急调配能力和管道调峰能力的确定方法只适用于单根管道的情况,但不适用于复杂管道存在的管线多、支线多、压力控制点多以及各个区域性管道间可以实现相互补充的情况。
发明内容
为了解决现有技术的上述问题,本发明实施例提供了一种确定管网剩余输送能力的方法和装置。所述技术方案如下:
一种确定管道剩余输送能力的方法,其特征在于,所述方法包括:
所述管道剩余输送能力通过以下公式得到:
管道剩余输送能力=管道实际输送能力-管道在计划安排量下的输送能力-管道应急调配能力-管道调峰能力,
其中,所述管道在计划安排量下的输送能力为在最大计划安排量下,满足管道压力边界条件的输送能力,
所述管道调峰能力根据下列公式获取管网中所有典型用户在预设时间段范围内的最大使用流体量偏离平均使用流体量的多个第一不均匀系数,
所述第一不均匀系数=(用户最大使用流体量-用户平均使用流体量)/用户平均使用流体量,
将所述第一不均匀系数的平均值与波动系数的乘积作为整个所述管网的第二不均匀系数,
将所述第二不均匀系数与管网所有用户的总使用流体量平均值的乘积作为管道调峰能力;
所述管道应急调配能力的获取包括:判断在预设时间范围内管网设施的变化幅度值是否大于或等于预设值,
若是,则根据现有管网运行数据,获取影响最大的流体源通入点或用户使用点,将所述影响最大的流体源通入点或用户使用点所对应的管道断开,获取管网中其余管道增加的气量,将所述增加的气量作为管网应急调配能力;
若否,根据管网历史运行数据,记录所述预设时间范围内实际发生异常情况时出现的管网运行缺气量达到管网正常运行气量的10%以上的所述缺气量的值,将所述缺气量中的最大值作为管网应急调配能力。
优选地,所述管道实际输送能力通过下列步骤获取:
步骤101:基于管网信息,获取管网基本参数;
步骤102:根据所述管网基本参数,获取管网中关键流体源通入点的第一压力边界条件值,所述关键流体源通入点为至少一个;
步骤103:根据所述管网基本参数,获取管网中关键用户使用点的第二压力边界条件值,所述关键用户使用点为至少一个;
步骤104:获取重大流体源通入点的满足所有所述第一压力边界条件值和满足所有所述第二压力边界条件值的第一最大流体量,同时获取重大用户使用点的满足所有所述第一压力边界条件值和所述第二压力边界条件值的第二最大流体量;
步骤105:根据所述第一最大流体量和第二最大流体量确定管道实际输送能力。
优选地,所述典型用户指流体使用量大于或等于50万方/天的用户。
优选地,所述预设时间段范围内包括1天、1个月、1个季度、1年。
优选地,所述第一不均匀系数包括第一日不均匀系数、第一月不均匀系数、第一季不均匀系数、第一年不均匀系数。
优选地,所述所有用户的总使用流体量平均值包括所有用户的每小时总使用流体量平均值、所有用户的每天总使用流体量平均值、所有用户的每月总使用流体量平均值。
优选地,所述第一日不均匀系数=(用户每小时使用流体量中的最大值-用户每小时平均使用流体量)/用户每小时平均使用流体量。
优选地,所述第一月不均匀系数=(用户每天使用流体量中的最大值-用户每天平均使用流体量)/用户每天平均使用流体量。
优选地,所述第一季不均匀系数=(用户一个季度中每月使用流体量中的最大值-用户在所述季度中每月平均使用流体量)/用户在所述季度中每月平均使用流体量。
优选地,所述第一年不均匀系数=(用户一年中每月使用流体量中的最大值-用户在所述一年中每月平均使用流体量)/用户在所述一年中每月平均使用流体量。
优选地,所述波动系数为0.6-0.8。
优选地,当需要获取未来管道调峰能力时,根据现有数据获取与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的第一不均匀系数的平均值,未来所述管网所有用户的总使用流体量平均值通过下列公式得到:
未来所述管网所有用户的总使用流体量平均值=(平均增长系数)×与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的管网所有用户的总使用流体量平均值。
优选地,所述管道应急调配能力的获取中所述预设时间范围包括1-3年内。
优选地,所述管网设施的变化幅度值包括流体源通入点的总进气量的变化值、用户使用点的总用气量的变化值、新建管道的管道直径的变化值。
优选地,所述管网设施的变化幅度值是否大于或等于预设值,具体为:所述流体源通入点的总进气量的变化值大于或等于50万方/天,所述用户使用点的总用气量的变化值大于或等于50万方/天,所述新建管道的管道直径的变化值大于或等于200mm。
优选地,所述影响最大的流体源通入点或用户使用点包括:
进气量最大的流体源通入点或用气量最大的用户使用点。
优选地,所述将所述影响最大的流体源通入点或用户使用点所对应的管道断开,获取管网中其余管道增加的气量,具体为:
根据所述管网基本参数,获取管网中关键流体源通入点的第一压力边界条件值,所述关键流体源通入点为至少一个,获取管网中关键用户使用点的第二压力边界条件值,所述关键用户使用点为至少一个,
将与所述影响最大的流体源通入点连接的所有管道断开,在满足所述第一压力边界值和第二压力边界值的条件下,增加其余未达到上限值的流体源通入点的进气量,获取管网中其余管道增加的气量,
或将与所述影响最大的用户使用点连接的管道中的直径最大的管道断开,获取管网中其余管道在满足所述第一压力边界值和第二压力边界值的条件下,增加的气量。
优选地,所述管网历史运行数据包括近1-3年内的管网实际运行数据。
优选地,所述管网运行缺气量达到管网正常运行气量的10%以上,具体为:
所述管网运行缺气量达到管网正常运行气量的10%~50%。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
本发明通过分别获取管道实际输送能力、管道在计划安排量下的输送能力、管道应急调配能力、管道调峰能力,然后通过上述能力的差值得到管道剩余输送能力。解决了现有技术的管道剩余输送能力的方法不适用于复杂管道存在的管线多、支线多、压力控制点多以及各个区域性管道间可以实现相互补充的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的确定管道实际输送能力的方法流程图;
图2是本发明实施例提供的确定管道实际输送能力的方法中步骤104的方法流程图;
图3是本发明实施例提供的确定管道实际输送能力的方法中步骤104中步骤104a的方法流程图;
图4是本发明实施例提供的确定管道实际输送能力的方法中步骤104中步骤104a1至步骤104a3的一个具体实施例的方法流程图;
图5是本发明实施例提供的确定管道调峰能力的方法流程图;
图6是本发明实施例提供的确定管道应急调配能力的方法流程图;
图7是本发明实施例提供的确定管道应急调配能力时管网中流体源通入点和用户使用点示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种确定管道剩余输送能力的方法,所述方法包括:
所述管道剩余输送能力通过以下公式得到:
管道剩余输送能力=管道实际输送能力-管道在计划安排量下的输送能力-管道应急调配能力-管道调峰能力,
其中,所述管道在计划安排量下的输送能力为在最大计划安排量下,满足管道压力边界条件的输送能力,
所述管道调峰能力根据下列公式获取管网中所有典型用户在预设时间段范围内的最大使用流体量偏离平均使用流体量的多个第一不均匀系数,
所述第一不均匀系数=(用户最大使用流体量-用户平均使用流体量)/用户平均使用流体量,
将所述第一不均匀系数的平均值与波动系数的乘积作为整个所述管网的第二不均匀系数,
将所述第二不均匀系数与管网所有用户的总使用流体量平均值的乘积作为管道调峰能力;
所述管道应急调配能力的获取包括:判断在预设时间范围内管网设施的变化幅度值是否大于或等于预设值,
若是,则根据现有管网运行数据,获取影响最大的流体源通入点或用户使用点,将所述影响最大的流体源通入点或用户使用点所对应的管道断开,获取管网中其余管道增加的气量,将所述增加的气量作为管网应急调配能力;
若否,根据管网历史运行数据,记录所述预设时间范围内实际发生异常情况时出现的管网运行缺气量达到管网正常运行气量的10%以上的所述缺气量的值,将所述缺气量中的最大值作为管网应急调配能力。
本发明实施例通过分别获取管道实际输送能力、管道在计划安排量下的输送能力、管道应急调配能力、管道调峰能力,然后通过上述能力的差值得到管道剩余输送能力。其中管道在计划安排量下的输送能力指在最大计划安排量下,满足管道压力边界条件的输送能力。管道压力边界条件是指在保证管道的安全生产、安全输送、以及满足用户需求的情况下的压力边界条件。本领域技术人员可以理解的是计划安排量是根据实际情况进行计划的,根据不同的时间段,不同区域的管网,其计划安排量均不相同。应根据实际情况作出相应调整,但须满足管道压力边界条件。
管道调峰能力先获取管网中所有典型用户在预设时间段范围内的最大使用流体量偏离平均使用流体量的第一不均匀系数,即以平均使用流体量作为基准,在用户使用需求最大的情况下,偏离平均使用流体量的程度。将第一不均匀系数的平均值乘以波动系数得到的值作为管网的的第二不均匀系数,由于典型用户偏离平均使用流体量的程度与整个管网偏离平均使用流体量的程度之间存在些许误差,波动系数为该误差,即采用典型用户的偏离平均使用流体量的程度的平均值乘以该误差作为整个管网的第二不均匀系数。最后在整个管网的所有用户的总使用流体量平均值的基础上乘以第二不均匀系数,即相当于得到了整个管网最大使用流体量偏离平均使用流体量的差值,即管道调峰能力。
管道应急调配能力通过判断在预设时间范围内管网设施的变化幅度值是否大于或等于预设值,对管网设施是否可以采用历史实际记录的管网数据进行判断。当预设时间范围内的管网设施的变化幅度值小于预设值时,可以采用历史实际记录的管网数据进行记录,获取实际发生异常情况时的缺气量,并将该缺气量中的最大值作为管网应急调配能力。当预设时间范围内的管网设施的变化幅度值等于或大于预设值时,说明管网设施的改变已不能根据历史实际记录的管网数据进行应急调配能力的确定了,而应在现有实际管网设施的情况下,获取影响最大的流体源通入点或用户使用点,即一旦发生异常情况时,该流体源通入点或用户使用点所对应的管道不通,对管网中其余的管道造成的影响最大,造成需其余管道分散的、增加的气量也最大,将该增加的气量作为管网应急调配能力。
本领域技术人员可以理解的是,对于单根管道而言,由于每月的计划安排量以及管道的变化不大,因此可以采用次月的计划安排量作为本月的计划安排量,并将管道实际输送量与计划输送量的比值乘上一个安全经验系数确定应急调配能力以及调峰能力的和。但对于复杂管道例如管网而言,由于其支线多,变化大,因此本发明实施例中分别采用不同的方法获取管道在计划安排量下的输送能力、管道应急调配能力和管道调峰能力,解决了现有技术不适用于复杂管道存在的管线多、支线多、压力控制点多以及各个区域性管道间可以实现相互补充的情况。
下面分别说明本发明实施例中管道实际输送能力、管道在计划安排量下的输送能力、管道应急调配能力、管道调峰能力的获取过程:
管道实际输送能力的确定和获取通过如下步骤进行,如图1所示,该方法包括:
步骤101:基于管网信息,获取管网基本参数;
步骤102:根据所述管网基本参数,获取管网中关键流体源通入点的第一压力边界条件值,所述关键流体源通入点为至少一个;
步骤103:根据所述管网基本参数,获取管网中关键用户使用点的第二压力边界条件值,所述关键用户使用点为至少一个;
步骤104:获取重大流体源通入点的满足所有所述第一压力边界条件值和满足所有所述第二压力边界条件值的第一最大流体量,同时获取重大用户使用点的满足所有所述第一压力边界条件值和所述第二压力边界条件值的第二最大流体量;
步骤105:根据所述第一最大流体量和第二最大流体量确定管网实际输送能力。
其基于获取管网中关键流体源通入点的第一压力边界条件值以及关键用户使用点的第二压力边界条件值,将这两个边界条件值作为控制流体源流体量和用户使用点流体量的标准,获取重大流体源通入点的满足所有所述第一压力边界条件值和满足所有所述第二压力边界条件值的第一最大流体量,同时获取重大用户使用点的满足所有所述第一压力边界条件值和所述第二压力边界条件值的第二最大流体量;在获取了第一最大流体量和第二最大流体量的同时,也就获取了整个管网的流体流通量,所述流体流通量即为管网实际输送能力。本领域技术人员可以理解的是,上文所述的管网实际输送能力的确定即为管道实际输送能力的确定。
本领域技术人员可以理解的是,关键流体源通入点的第一压力边界条件值是基于对管网安全的考虑而获取的满足管网安全的最高压力边界值,关键用户使用点的第二压力边界条件值是基于对管网能够满足管网的基本生产,满足用户的需求的最低压力边界值,管网实际输送能力也就是在满足最高压力边界条件值以及最低边界条件值的前提下,管网能够运行的最大流体流通量。
需要说明的是,本发明实施例中的关键流体源通入点和关键用户使用点指通过对该关键流体源通入点的压力进行控制,就可以实现对管网中其他流体源通入点的压力的控制,同样地,通过对关键用户使用点的压力进行控制就可以实现对其他用户使用点的压力的控制。另外,所述重大流体源通入点和所述重大用户使用点指根据管网未来发展规划以及管网现有运行情况,获取的在所有流体源通入点中相对而言流体量较大的点,和所有用户使用点中相对而言流体量较大的点,选择所有流体源通入点中相对而言流体量较大的点作为重大流体源通入点,是由于改变这个点的流体量对剩余流体源通入点的流量影响较大,同样地重大用户使用点的选择也是基于这方面的考虑。本领域技术人员可以理解的是,重大流体源通入点和重大用户使用点是在关键流体源通入点和关键用户使用点的基础上选择的,也就是说,重大流体源通入点是关键流体源通入点,但关键流体源通入点不一定是重大流体源通入点,同样地,重大用户使用点是关键用户使用点,但关键用户使用点则不一定是重大用户使用点。通常情况下,重大流体源通入点可以为1个,重大用户使用点也可以为1个,关键流体源通入点和关键用户使用点为1个或者1个以上。
另外,本领域技术人员可以理解的是,对于关键流体源通入点和关键用户使用点边界条件值的获取时,其边界条件值可以为压力也可以为流体量,本发明实施例不对此作出具体限定,可以根据实际情况的需求来进行边界条件值的获取,由于压力与流体量之间存在相应的函数关系式,那么也就是说,在对所有关键流体源通入点和关键用户使用点的压力值进行获取之后,其流量值也就是一定的,若采用对部分关键流体源通入点和部分关键用户使用点进行压力值获取,剩余部分的关键流体源通入点和剩余部分的关键用户使用点进行流体量获取的方式,同样地,所有的关键流体源通入点和关键用户使用点的压力值也是一定的,也可以对其进行再获取。从理论上而言,对于关键流体源通入点和关键用户使用点进行压力边界值的获取,能够实现对后续的第一最大流体量以及第二最大流体流通量的获取,为了实现计算上的可行性,会采取对部分关键流体源通入点和部分关键用户使用点进行压力值获取,剩余部分的关键流体源通入点和剩余部分的关键用户使用点进行流体量获取的方式。
在步骤101中,获取管网基本参数主要指管道节点数、管道数量、管道直径、管壁厚、用户使用点压力或者流量需求、流体源通入点压力或者流量需求等。
在上述步骤102中,关键流体源通入点和关键用户使用点都至少为一个,那么在其数量为2个以上时,一个所述关键流体源通入点对应有一个所述第一压力边界条件值;一个所述关键用户使用点对应有一个所述第二压力边界条件值。
在获取关键流体源通入点的第一压力值和关键用户使用点的第二压力值时,首先需要从管网中所有流体源通入点中获取关键流体源通入点,从管网中所有用户使用点中获取关键用户使用点。
具体地,参见图2,所述步骤104包括:
步骤104a:获取重大流体源通入点的所有满足所有所述第一压力边界条件值和满足所有所述第二压力边界条件值的N个第一流体量,同时获取重大用户使用点的所有满足所有所述第一压力边界条件值和满足所有所述第二压力边界条件值的N个第二流体量,其中N为大于等于1的整数;
步骤104b:根据获取到的所述N个第一流体量和所述N个第二流体量,获取所述N个第一流体量中值最大的作为第一最大流体量,获取所述N个第二流体量中值最大的作为第二最大流体量。
具体地,参见图3,所述步骤104a包括:
步骤104a1:获取重大流体源通入点的第一流体量QA1,同时获取重大用户使用点的第二流体量QB1
步骤104a2:根据所述第一流体量和所述第二流体量计算所有所述关键流体源通入点的压力值,同时计算所有关键用户使用点的压力值;
步骤104a3:判断所述关键流体源通入点的压力值和所述关键用户使用点的压力值是否满足所有所述第一压力边界条件值和满足所有所述第二压力边界条件值;若是,获取所述QA1和所述QB1,同时获取根据所述QA1有预设增量的第一流体量QA2以及根据所述QB1有预设增量的第二流体量QB2,并返回步骤103a2;若否,则舍弃所述QA1和所述QB1,同时获取根据所述QA1有预设减量的第一流体量QA3以及根据所述QB1有预设减量的第二流体量QB3,并返回步骤103a2
步骤104a4:获取所有满足所有所述第一压力边界条件值和满足所有所述第二压力边界条件值的N个第一流体量,以及所有满足所有所述第一压力边界条件值和满足所有所述第二压力边界条件值的N个第二流体量。
具体地,所述步骤104a3中,所述判断所述关键流体源通入点的压力值和所述关键用户使用点的压力值是否满足所有所述第一压力边界条件值和满足所有所述第二压力边界条件值;
具体为:判断所述关键流体源通入点的压力值是否小于与其对应的所述第一压力边界条件值,并且所述关键用户使用点的压力值是否大于与其对应的所述第二压力边界条件值。
那么可以理解的是,第一压力边界条件值指最高压力控制值,第二压力边界条件值指最低压力控制值。
下面,本发明实施例以获取两个关键流体源通入点A点和B点为例来举例说明,获取与A点相对应的第一压力边界条件值P1,获取与B点相对应的第一压力边界条件值P2,本实施例以获取两个关键用户使用点C点和D点为例来举例说明,获取与C点相对应的第二压力边界条件值P3,获取与D点相对应的第一压力边界条件值P4
本实施例以只获取一个重大流体源通入点A点为例来举例说明,本实施例以只获取一个重大用户使用点D点为例来举例说明。
如图4所示,图4为步骤104a1至步骤104a3的一个具体实施例的方法流程图,获取A点的初始流体量Va1,相应的获取D点的初始流体量Vd1,计算A点、B点、C点和D点的压力值分别得到Pa1、Pb1、Pc1、Pd1、判断Pa1、Pb1是否满足P1、P2以及Pc1、Pd1是否满足P3、P4,由于P1、P2指最高压力控制值,判断Pa1、Pb1是否满足P1、P2指的是判断Pa1是否小于P1,Pb1是否小于P2,而P3、P4指最低压力控制值,判断Pc1、Pd1是否满足P3、P4指的是判断Pc1是否小于P3,Pd1是否小于P4,判断Pa1是否小于P1,Pb1是否小于P2,同时Pc1是否小于P3,Pd1是否小于P4,也就是判断四个计算得到压力值的大小是否都满足与其对应的压力边界值的条件,若是,则获取Va1和Vd1,同时获取根据Va1有预设增量的Va2以及根据Vd1有预设增量的Vd2,若否,则舍弃Va1和Vd1,同时获取根据Va1有预设减量的Va3以及根据Vd1有预设减量的Vd3,本发明实施例以判断结果为是来举例说明,那么根据获取到的Va2和Vd2,计算A点、B点、C点和D点的压力值分别得到Pa2、Pb2、Pc2、Pd2,判断四个计算得到压力值的大小是否都满足与其对应的压力边界值的条件,若是,则获取Va2和Vd2,同时获取根据Va2有预设增量的Va4以及根据Vd2有预设增量的Vd4,若否,则舍弃Va2和Vd2,同时获取根据Va2有预设减量的Va5以及根据Vd2有预设减量的Vd5,本发明实施例以判断结果为否来举例说明,那么根据获取到的Va5和Vd5,计算A点、B点、C点和D点的压力值分别得到Pa3、Pb3、Pc3、Pd3,判断四个计算得到压力值的大小是否都满足与其对应的压力边界值的条件,若是,则获取Va5和Vd5,同时获取根据Va5有预设增量的Va6以及根据Vd5有预设增量的Vd6,若否,则舍弃Va5和Vd5,同时获取根据Vc5有预设减量的Va7以及根据Vd5有预设减量的Vd7,本发明实施例以判断结果为是来举例说明,那么根据获取到的Va6和Vd6,计算A点的压力值得到P9,计算A点、B点、C点和D点的压力值分别得到Pa4、Pb4、Pc4、Pd4,判断四个计算得到压力值的大小是否都满足与其对应的压力边界值的条件,若是,则获取Va6和Vd6,同时获取根据Va6有预设增量的Va8以及根据Vd6有预设增量的Vd8,若否,则舍弃Va6和Vd6,并结束获取,本发明实施例以判断结果为否来举例说明。
需要说明的是,上述A点以及D点的流体量都为整数,可以理解的是,带有小数位的流体量取值对于整个管网的影响是很微小的,所以在寻找最大流体量的过程中,对于预设增量以及预设减量的取值可以根据实际情况作出相应的调整。
从上文所述的获取满足所有所述第一压力边界条件值和满足所有所述第二压力边界条件值的A点的流体量以及D点的流体量的过程可以看出,在结束获取该过程时,已完成获取所有满足P1、P2、P3、P4的A点的流体量以及D点的流体量,本实施例以Va1、Vd1和Va5、Vd5都满足,但是Va2、Vd2和Va6和Vd6不满足,并且Va1、Vd1和Va5、Vd5为所有满足压力边界条件值的C点的流体量以及D点的流体量为例来举例说明,在Va1、Vd1和Va5、Vd5中获取值最大的,例如Va5、Vd5,将Va5作为A点的满足所有所述第一压力边界条件值和满足所有所述第二压力边界条件值的最大流体量,将Vd5作为D点的满足所有所述第一压力边界条件值和满足所有所述第二压力边界条件值的最大流体量。
需要说明的是,重大流体源通入点A点的流体量与重大用户使用点D点的流体量之间会相互影响,增加A点的流体量,那么D点的流体量也会随之增加,反之,增加D点的流体量,那么A点的流体量也会随之增加。在上文所述实施例中,在获取A点的初始流体量Va1,相应的获取D点的初始流体量Vd1的时候,可以是先获取A点的初始流体量Vc1,然后相应的获取D点的初始流体量Vd1,也可以是先获取D点的初始流体量Vd1,然后相应的获取A点的初始流体量Va1
根据A点的最大流体量Va5和D点的最大流体量Vd5,获取管网实际输送能力,该管网实际输送能力指管网的流体流通量。
上述实施例中的计算可以通过计算机程序来完成,例如通过TGNET。
需要说明的是,在计划安排量下的输送能力为在最大计划安排量下,满足管道压力边界条件的输送能力,其中,管道压力边界条件值与上文获取管道实际输送能力中的第一压力边界条件值和第二压力边界条件值相同,其获取方法也相同,本发明实施例在此不作更多赘述。
管道调峰能力的确定和获取通过下列方法进行,参见图5,所述方法包括:
根据下列公式获取管网中所有典型用户在预设时间段范围内的最大使用流体量偏离平均使用流体量的多个第一不均匀系数,
所述第一不均匀系数=(用户最大使用流体量-用户平均使用流体量)/用户平均使用流体量,
将所述第一不均匀系数的平均值与波动系数的乘积作为整个所述管网的第二不均匀系数,
将所述第二不均匀系数与管网所有用户的总使用流体量平均值的乘积作为管道调峰能力。
其首先获取管网中所有典型用户在预设时间段范围内的最大使用流体量偏离平均使用流体量的第一不均匀系数,即以平均使用流体量作为基准,在用户使用需求最大的情况下,偏离平均使用流体量的程度。所述典型用户指该用户的流体使用量大于或等于预设值,该典型用户的流体使用量由于大于或等于预设值,相对于管网中的其余非典型用户而言对管网的影响更大。对于不同的用户而言,其在预设时间段范围内对于流体需求的变化趋势大致一样,但各用户对流体的需求最大值的数值和需求时间可能不一样。例如对于天然气而言,用户A在一天之内的对于天然气的需求在中午11点达到最大值100万方/天,在凌晨2点为最低值30万方/天,用户B在一天之内的对于天然气的需求在中午12点达到最大值150万方/天,在凌晨2点为最低值40万方/天。因此当获取大于1个的用户的第一不均匀系数时,需要对第一不均匀系数求取平均值。将第一不均匀系数的平均值乘以波动系数得到的值作为管网的的第二不均匀系数,由于典型用户偏离平均使用流体量的程度与整个管网偏离平均使用流体量的程度之间存在些许误差,波动系数为该误差,即采用典型用户的偏离平均使用流体量的程度的平均值乘以该误差作为整个管网的第二不均匀系数。最后在整个管网的所有用户的总使用流体量平均值的基础上乘以第二不均匀系数,即相当于得到了整个管网最大使用流体量偏离平均使用流体量的差值,即管道调峰能力。
在通常情况下,管网的通气量需要能够保证平均水平的用户需求量,而为了保证管网能够满足用户的最大需求,需要在平均流体量的基础上预留出富余量,该富余量即为上述管道调峰能力。
上文所述典型用户指流体使用量大于或等于50万方/天的用户,此处指流体使用量在任何时刻均大于或等于50万方/天的用户。另外所述预设时间段范围内包括1天、1个月、1个季度、1年。本发明实施例中的管道调峰能力是针对预设时间范围内的,不同时间范围内的管道调峰能力是不一样的。
所述第一不均匀系数包括第一日不均匀系数、第一月不均匀系数、第一季不均匀系数、第一年不均匀系数。相应地,所述所有用户的总使用流体量平均值包括所有用户的每小时总使用流体量平均值、所有用户的每天总使用流体量平均值、所有用户的每月总使用流体量平均值。因此当计算1天内的管道调峰能力时,相应地应通过计算第一日不均匀系数,通过该第一日不均匀系数获取第二不均匀系数,最后获取用户的每小时总使用流体量平均值与该第二不均匀系数的乘积,将该乘积作为该1天内的管道调峰能力。同理,本发明实施例可以通过同样的过程分别获取1个月内的管道调峰能力、1个季度内的管道调峰能力、1年内的管道调峰能力。
具体地,所述第一日不均匀系数=(用户每小时使用流体量中的最大值-用户每小时平均使用流体量)/用户每小时平均使用流体量。所述第一月不均匀系数=(用户每天使用流体量中的最大值-用户每天平均使用流体量)/用户每天平均使用流体量。所述第一季不均匀系数=(用户一个季度中每月使用流体量中的最大值-用户在所述季度中每月平均使用流体量)/用户在所述季度中每月平均使用流体量。所述第一年不均匀系数=(用户一年中每月使用流体量中的最大值-用户在所述一年中每月平均使用流体量)/用户在所述一年中每月平均使用流体量。
另外,所述波动系数为0.6-0.8。该波动系数为经验值,优选为0.8。
在上文所述的实施例中,当需要获取目前管道调峰能力时,根据管网实际记录的数据即可获取第一不均匀系数和管网所有用户的总使用流体量平均值。而当需要获取未来管道调峰能力时,根据现有数据获取与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的第一不均匀系数的平均值,未来所述管网所有用户的总使用流体量平均值通过下列公式得到:
未来所述管网所有用户的总使用流体量平均值=(平均增长系数)×与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的管网所有用户的总使用流体量平均值。
需要说明的是,该平均增长系数是基于已经发生的数据,统计每年管网实际的所有用户的总使用流体量,以未来的所述预设时间段范围往前连续至少3年的相对应的所有用户的总使用流体量的增长情况来获取后一年比前一年的增长系数,通过将该连续至少3年的多个增长系数取平均值来获取平均增长系数。其中上文所述后一年、前一年是指按照时间顺序的前后,例如2015年和2014年中,2015年为后一年,2014年即为前一年。2015年12月相对于2014年12月的所有用户的总使用流体量的增长系数等于2015年12月的所有用户的总使用流体量与2014年12月的所有用户的总使用流体量的比值,此处的2015年12月的所有用户的总使用流体量实际为2015年12月每天的所有用户的总使用流体量的平均值,2014年12月的所有用户的总使用流体量实际也为2014年12月每天的所有用户的总使用流体量的平均值。未来所述管网所有用户的总使用流体量平均值则是基于近几年的增长情况而进行的预估计,通过将平均增长系数与与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的管网所有用户的总使用流体量平均值的乘积作为预估值,该预估值即为未来所述管网所有用户的总使用流体量平均值。与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的管网所有用户的总使用流体量平均值通常可以选择与所述未来的所述预设时间段范围距离最近的已发生的所述预设时间段范围。例如对于未来2017年12月(为未来的还未发生的所述预设时间段范围)而言,与该时间段距离最近的已经发生的时间段为2016年12月。
上文所述平均增长系数的值通过以未来的所述预设时间段范围往前连续至少3年的相对应的所有用户的总使用流体量的增长情况来获取后一年比前一年的增长系数,通过将该连续至少3年的多个增长系数取平均值来获取平均增长系数。其中连续至少3年可以获取个2增长系数。例如,对于未来的2017年12月而言,往前连续3年即为2016年12月,2015年12月,2014年12月。2016年12月相对于2015年12月会有一个增长系数,2015年12月相对于2014年12月会有一个增长系数,该两个增长系数的平均值即为平均增长系数。本发明实施例以连续3年获取个2增长系数为例进行举例说明,本领域技术人员可以理解的是,本发明还可以以连续4年获取个3增长系数等获取平均增长系数。下面举例对本发明实施例中管道调峰能力的确定和获取进行进一步的说明:
例如:以管网中共有A、B、C、D、E、F的6个用户进行举例说明,其中A、B、C、D的流体使用量均大于50万方/天,属于典型用户。
现需分别获取2016年12月2日、2016年12月、2016年第4个季度、2016年1年内的管道调峰能力,以管网实际记录的数据为基础。
对于2016年12月2日的管道调峰能力,首先获取每个典型用户的第一不均匀系数,根据公式第一日不均匀系数=(用户每小时使用流体量中的最大值-用户每小时平均使用流体量)/用户每小时平均使用流体量。对于A用户而言,2016年12月2日24小时内的用户每小时使用流体量中的最大值为200万方/天,用户24小时内每小时平均使用流体量为80万方/天,因此A用户的第一不均匀系数为1.50,采用同样的方法得到B、C、D用户的第一不均匀系数分别为1.6,1.62,1.48。因此A、B、C、D的第一不均匀系数的平均值为1.55,第二不均匀系数为1.55×0.8=1.24,其中波动系数取0.8,最后获取管网所有用户的总使用流体量24小时内的平均值为1000万方/天,即获取A、B、C、D、E、F的6个用户的总使用流体量2016年12月2日24小时内的平均值。因此2016年12月2日的管道调峰能力为1000万方/天×1.24=1240万方/天。
对于2016年12月管道调峰能力,首先获取每个典型用户的第一不均匀系数,根据公式所述第一月不均匀系数=(用户每天使用流体量中的最大值-用户每天平均使用流体量)/用户每天平均使用流体量。对于A用户而言,2016年12月共31天内的用户每天使用流体量中的最大值为150万方/天,用户31天内每天平均使用流体量为70万方/天,因此A用户的第一不均匀系数为1.14,采用同样的方法得到B、C、D用户的第一不均匀系数分别为1.2,1.0,1.24。因此A、B、C、D的第一不均匀系数的平均值为1.145,第二不均匀系数为1.145×0.8=0.916,其中波动系数取0.8,最后获取管网所有用户的总使用流体量31天内的平均值为1100万方/天,即获取A、B、C、D、E、F的6个用户的总使用流体量2016年12月31天内的平均值。因此2016年12日的管道调峰能力为1100万方/天×0.916=1007.6万方/天。
2016年第4个季度的管道调峰能力,首先获取每个典型用户的第一不均匀系数,根据公式所述第一季不均匀系数=(用户一个季度中每月使用流体量中的最大值-用户在所述季度中每月平均使用流体量)/用户在所述季度中每月平均使用流体量,对于A用户而言,2016年第4个季度为10月至12月共3个月内的用户每月使用流体量中的最大值为220万方/天,用户3个月内每月平均使用流体量为85万方/天,因此A用户的第一不均匀系数为1.58,采用同样的方法得到B、C、D用户的第一不均匀系数分别为1.64,1.59,1.60。因此A、B、C、D的第一不均匀系数的平均值为1.60,第二不均匀系数为1.60×0.8=1.28,其中波动系数取0.8,最后获取管网所有用户的总使用流体量3个月内的平均值为1500万方/天,即获取A、B、C、D、E、F的6个用户的总使用流体量2016年第4季度3个月内的平均值。因此2016年第4季度的管道调峰能力为1500万方/天×1.28=1920万方/天。
2016年1年内的管道调峰能力,首先获取每个典型用户的第一不均匀系数,根据公式所述第一年不均匀系数=(用户一年中每月使用流体量中的最大值-用户在所述一年中每月平均使用流体量)/用户在所述一年中每月平均使用流体量。对于A用户而言,2016年12个月内的用户每月使用流体量中的最大值为250万方/天,用户12月内每月平均使用流体量为110万方/天,因此A用户的第一不均匀系数为1.27,采用同样的方法得到B、C、D用户的第一不均匀系数分别为1.36,1.21,1.30。因此A、B、C、D的第一不均匀系数的平均值为1.55,第二不均匀系数为1.55×0.8=1.24,其中波动系数取0.8,最后获取管网所有用户的总使用流体量12个月内的平均值为1400万方/天,即获取A、B、C、D、E、F的6个用户的总使用流体量2016年1年12个月内的平均值。因此2016年1年的管道调峰能力为1400万方/天×1.24=1736万方/天。
再例如:以管网中共有A、B、C、D、E、F的6个用户进行举例说明,其中A、B、C、D的流体使用量均大于50万方/天,属于典型用户。
现需分别获取2017年12月2日、2017年12月、2017年第4个季度、2017年1年内的管道调峰能力,由于目前时间为2017年7月27日,因此2017年12月2日、2017年12月、2017年第4个季度、2017年1年内的管道调峰能力为未来的管道调峰能力,因此根据现有数据获取与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的第一不均匀系数平均值,即以管网实际记录的数据为基础获取相应的2016年12月2日、2016年12月、2016年第4个季度、2016年1年内的第一不均匀系数。
根据实施例一中的数据可知,2016年12月2日、2016年12月、2016年第4个季度、2016年1年内A、B、C、D的第一不均匀系数的平均值分别为1.55、1.145、1.60、1.55,将该不均匀系数的平均值作为2017年12月2日、2017年12月、2017年第4个季度、2017年1年内A、B、C、D的第一不均匀系数的平均值。波动系数取值0.8,由此可以得到2017年12月2日、2017年12月、2017年第4个季度、2017年1年内的第二不均匀系数分别为1.24、0.916、1.28、1.24。
2017年12月2日、2017年12月、2017年第4个季度、2017年1年内管网所有用户的总使用流体量平均值通过下列公式得到:
未来所述管网所有用户的总使用流体量平均值=(平均增长系数)×与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的管网所有用户的总使用流体量平均值。
对于2017年12月2日的管网所有用户的总使用流体量平均值,即为该24小时内的平均值,其平均增长系数获取过程为:首先获取与2017年12月2日相对应的现有的前三年的数据中的所有用户的总使用流体量平均值,即2014年12月2日、2015年12月2日、2016年12月2日这三年当天的所有用户的总使用流体量平均值分别为900万方/天、950万方/天、1000万方/天。2015年12月2日相对于2014年12月2日的增长系数为950/900=1.055,2016年12月2日相对于2015年12月2日的增长系数为1000/950=1.053。因此平均增长系数为(1.055+1.053)/2=1.054。与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的管网所有用户的总使用流体量平均值取2016年12月2日的值,该日为距离2017年12月2日最近的相对应日期。根据公式未来所述管网所有用户的总使用流体量平均值=(平均增长系数)×与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的管网所有用户的总使用流体量平均值。因此2017年12月2日的管网所有用户的总使用流体量平均值=1.054×1000万方/天=1054万方/天。
因此2017年12月2日的管道调峰能力=2017年12月2日的管网所有用户的总使用流体量平均值×第二不均匀系数=1054万方/天×1.24=1306.96万方/天。
对于2017年12月的管网所有用户的总使用流体量平均值,首先获取平均增长系数:获取与2017年12月相对应的现有的前三年的数据中的所有用户的总使用流体量平均值,即2014年12月、2015年12月、2016年12月这三年当月的所有用户的总使用流体量平均值分别为900万方/天、980万方/天、1100万方/天。2015年12月相对于2014年12月的增长系数为980/900=1.088,2016年12月相对于2015年12月的增长系数为1100/980=1.122。因此平均增长系数为(1.088+1.122)/2=1.105。与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的管网所有用户的总使用流体量平均值取2016年12月的值,该月为距离2017年12月最近的相对应日期。根据公式未来所述管网所有用户的总使用流体量平均值=(平均增长系数)×与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的管网所有用户的总使用流体量平均值。因此2017年12月的管网所有用户的总使用流体量平均值=1.105×1100万方/天=1215.5万方/天。
因此2017年12月的管道调峰能力=2017年12月的管网所有用户的总使用流体量平均值×第二不均匀系数=1215.5万方/天×0.916=1113.40万方/天。
对于2017年第4个季度和2017年1年内的管网所有用户的总使用流体量平均值,采用与上述相同的方法获取,得到其值分别为2105.6万方/天、1876万方/天。
管道应急调配能力的确定和获取通过下列方法进行,参见图6,所述方法包括:
判断在预设时间范围内管网设施的变化幅度值是否大于或等于预设值,
若是,则根据现有管网运行数据,获取影响最大的流体源通入点或用户使用点,将所述影响最大的流体源通入点或用户使用点所对应的管道断开,获取管网中其余管道增加的气量,将所述增加的气量作为管网应急调配能力;
若否,根据管网历史运行数据,记录所述预设时间范围内实际发生异常情况时出现的管网运行缺气量达到管网正常运行气量的10%以上的所述缺气量的值,将所述缺气量中的最大值作为管网应急调配能力。
其通过判断在预设时间范围内管网设施的变化幅度值是否大于或等于预设值,对管网设施是否可以采用历史实际记录的管网数据进行判断。其中管网设施的变化幅度值包括流体源通入点或用户使用点的个数、流体源通入点或用户使用点的气量、管道的数量等。因此,相应地,所述变化幅度值是否大于或等于预设值则包括流体源通入点或用户使用点的个数是否增加或减少至预设值、流体源通入点或用户使用点的气量是否增加或减少至预设值、管道的数量是否增加或减少至预设值。当预设时间范围内的管网设施的变化幅度值小于预设值时,可以采用历史实际记录的管网数据进行记录,获取实际发生异常情况时的缺气量,并将该缺气量中的最大值作为管网应急调配能力。当预设时间范围内的管网设施的变化幅度值等于或大于预设值时,说明管网设施的改变已不能根据历史实际记录的管网数据进行应急调配能力的确定了,而应在现有实际管网设施的情况下,获取影响最大的流体源通入点或用户使用点,即一旦发生异常情况时,该流体源通入点或用户使用点所对应的管道不通,对管网中其余的管道造成的影响最大,造成需其余管道分散的、增加的气量也最大,将该增加的气量作为管网应急调配能力。
其中,所述预设时间范围包括1-3年内。优选地,预设时间可以选择2年,即判断在2年内的管网设施是否出现超过预设值的变化,例如增加了较大的用户,开发了新的气井等。
上文所述管网设施的变化幅度值包括流体源通入点的总进气量的变化值、用户使用点的总用气量的变化值、新建管道的管道直径的变化值。将这三个参数作为判断的依据,这三个参数的变化可以代表其它参数的变化,例如流体源通入点或用户使用点的个数的变化也就是流体源通入点的总进气量或用户使用点的总用气量的变化。
进一步地,所述管网设施的变化幅度值是否大于或等于预设值,具体为:所述流体源通入点的总进气量的变化值大于或等于50万方/天,所述用户使用点的总用气量的变化值大于或等于50万方/天,所述新建管道的管道直径的变化值大于或等于200mm,优选为400mm,以西南油气田分公司所辖净化气管网为例,其主管道的直径为400-1000mm,其分支管道的直径为50-400mm,因此新建管道的预设值对于川渝天然气管网西南油气田分公司所辖净化气管网而言主要通过主管道的直径来确定,对于不同地区的不同管网也可以通过区分主管道、分支管道的方法来进行确定新建管道的预设值。此处所述流体源通入点的总进气量或用户使用点的总用气量指所有流体源通入点的总的进气量之和或所有用户使用点的总的用气量之和。
所述影响最大的流体源通入点或用户使用点包括:进气量最大的流体源通入点或用气量最大的用户使用点。所述将所述影响最大的流体源通入点或用户使用点所对应的管道断开,获取管网中其余管道增加的气量,具体为:
根据所述管网基本参数,获取管网中关键流体源通入点的第一压力边界条件值,所述关键流体源通入点为至少一个,获取管网中关键用户使用点的第二压力边界条件值,所述关键用户使用点为至少一个。其中,所述关键流体源通入点和所述关键用户使用点指通过对该关键流体源通入点的压力和该关键用户使用点的压力进行控制,可以实现控制管网中其他流体源通入点的压力和其他用户使用点的压力。关键流体源通入点的第一压力边界条件值是基于对管网安全的考虑而获取的满足管网安全的最高压力边界值,关键用户使用点的第二压力边界条件值是基于对管网能够满足管网的基本生产,满足用户的需求的最低压力边界值,相当于先形成一个管网的可行的压力范围。
然后比较进气量最大的流体源通入点或用气量最大的用户使用点的数值,若数值较大的是进气量最大的流体源通入点,将与所述影响最大的流体源通入点连接的所有管道断开,在满足所述第一压力边界值和第二压力边界值的条件下,增加其余未达到上限值的流体源通入点的进气量,获取管网中其余管道增加的气量,此处未达到上限值的流体源通入点指与该流体源通入点连接的气井的安全生产上限值。此处,需要在满足第一压力边界值和第二压力边界值的条件下进行增加气量是由于需要在管网能够承受的压力值,并在能保证用户的需求下进行,一旦流体源通入点出现异常,可能会导致的最坏情况是没有气体能从该流体源通入点输出。因此,本发明实施例将与该流体源通入点连接的所有管道均断开,进行模拟计算,获取其余管道增加的气量。
若数值较大的是用气量最大的用户使用点,将与所述影响最大的用户使用点连接的管道中的直径最大的管道断开,获取管网中其余管道在满足所述第一压力边界值和第二压力边界值的条件下,增加的气量。此处,由于通常情况下用户使用点的气体输入会通过多根管道从不同的流体源通入点输入,用户使用点出现异常即指通入该用户使用点的管道断裂或破损,而出现所有通入该用户使用点的管道都出现断裂或破损的几率非常小。因此,本发明实施例将与影响最大的用户使用点连接的管道中的直径最大的管道断开,进行模拟计算,获取其余管道增加的气量,但本发明实施例对此不作具体限定,例如也可以将与影响最大的用户使用点连接的所有管道都断开,即当所有通入该用户使用点的管道都出现断裂或破损时的情况。
本领域技术人员可以理解的是,上文所述的获取第一压力边界条件值、第二压力边界条件值、以及进行模拟计算等指通过具有管道仿真软件的电脑等终端实现的模拟计算过程,例如TGNET。
在上文所述的实施例中,所述管网历史运行数据包括近1-3年内的管网实际运行数据。所述管网运行缺气量达到管网正常运行气量的10%以上,具体为:所述管网运行缺气量达到管网正常运行气量的10%~50%。
下面通过具体实施例进一步说明如何确定管网应急调配能力的过程。
例如:如附图7所示,以管网中A、C、D、E、F点为流体源通入点,以B、M、N、H点为用户使用点,其中H点为在该1年之内新增加的用户使用点。管网中增加了1个用户使用点H,使用户使用点的总用气量增加了30万方/天。但管网的流体源通入点的总进气量的变化值以及用户使用点的总用气量的变化值均小于50万方/天,新建管道的管道直径均在200mm之内。因此判断出在1年之内管网设施的变化幅度值小于预设值。
根据管网历史运行数据,记录到该1年之内实际发生了两次异常情况,第一次异常情况为其中一个用户使用点的某根直径大于200mm的管道断裂,第二次异常情况为其中一个流体源通入点出现异常。这两次异常情况出现时管网运行缺气量均达到管网正常运行气量的10%以上,第一次异常情况导致的缺气量为800万方/天,第二次异常情况导致的缺气量为1000万方/天,因此将第二次异常情况导致的缺气量的值作为管网应急调配能力,即1000万方/天。
再例如:如附图7所示,以管网中A、C、D、E、F点为流体源通入点,以B、M、N、H点为用户使用点,其中N、H点为在该1年之内新增加的用户使用点。管网中管道互相有连通的地方,本实施例对此不作具体限定,本领域技术人员可以理解的是,对于城市管网而言,其管网中管道的部署较为复杂,多个流体源通入点与多个用户使用点均有连接,附图7所示为管网示意图。
在1年之内,管网中增加了2个用户使用点N、H,使用户使用点的总用气量增加了60万方/天。因此判断出在1年之内管网设施的变化幅度值大于预设值。
根据现有管网运行数据,获取流体源通入点A的进气量为600万方/天,该A点的进气量为所有流体源通入点A、C、D、E、F点中的最大值,用户使用点B点的用气量为500万方/天,该B点的进气量为所有用户使用点B、M、N、H点中的最大值。因此,比较A点与B点的数值发现流体源通入点A的数值较大,将其作为影响最大的流体源通入点,将与A点连接的所有管道均断开,增加剩余流体源通入点C、D、E的进气量,但不增加F点的进气量,因为F点处的进气量已经达到其上限。然后获取其余管道的增加的气量为1200万方/天,将其作为管网应急调配能力。
又例如:参见附图7,以管网中A、C、D、E、F点为流体源通入点,以B、M、N、H点为用户使用点,其中N点为在该1年之内新增加的用户使用点。在1年之内,管网中增加了1个用户使用点N,使用户使用点的总用气量增加了60万方/天。因此判断出在1年之内管网设施的变化幅度值大于预设值。
根据现有管网运行数据,获取到流体源通入点D的进气量为400万方/天,该D点的进气量为所有流体源通入点中的最大值,用户使用点M点的用气量为500万方/天,该M点的进气量为所有用户使用点中的最大值。因此,比较D点与M点的数值发现用户使用点M点的数值较大,将其作为影响最大的用户使用点。将与M点连接的直径最大的管道管1断开,该管1的直径为400mm,获取其余管道增加的气量为900万方/天,将作为管网应急调配能力。
下面以一个应用实施例对本发明实施例的方案进行举例说明:
应用实施例
现需要确定城市W的天然气管网2015年12月的管道剩余输送能力,首先分别确定其2015年12月的管道实际输送能力为8000万方/天,管道在计划安排量下的2015年12月的输送能力为3900万方/天,管道应急调配能力为1400万方/天,管道调峰能力为1200万方/天,因此城市W的天然气管网2015年12月的管道剩余输送能力为1500万方/天。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种确定管道剩余输送能力的方法,其特征在于,所述方法包括:
所述管道剩余输送能力通过以下公式得到:
管道剩余输送能力=管道实际输送能力-管道在计划安排量下的输送能力-管道应急调配能力-管道调峰能力,
其中,所述管道在计划安排量下的输送能力为在最大计划安排量下,满足管道压力边界条件的输送能力,
所述管道调峰能力根据下列公式获取管网中所有典型用户在预设时间段范围内的最大使用流体量偏离平均使用流体量的多个第一不均匀系数,
所述第一不均匀系数=(用户最大使用流体量-用户平均使用流体量)/用户平均使用流体量,
将所述第一不均匀系数的平均值与波动系数的乘积作为整个所述管网的第二不均匀系数,
将所述第二不均匀系数与管网所有用户的总使用流体量平均值的乘积作为管道调峰能力;
所述管道应急调配能力的获取包括:判断在预设时间范围内管网设施的变化幅度值是否大于或等于预设值,
若是,则根据现有管网运行数据,获取影响最大的流体源通入点或用户使用点,将所述影响最大的流体源通入点或用户使用点所对应的管道断开,获取管网中其余管道增加的气量,将所述增加的气量作为管网应急调配能力;
若否,根据管网历史运行数据,记录所述预设时间范围内实际发生异常情况时出现的管网运行缺气量达到管网正常运行气量的10%以上的所述缺气量的值,将所述缺气量中的最大值作为管网应急调配能力。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述管道实际输送能力通过下列步骤获取:
步骤101:基于管网信息,获取管网基本参数;
步骤102:根据所述管网基本参数,获取管网中关键流体源通入点的第一压力边界条件值,所述关键流体源通入点为至少一个;
步骤103:根据所述管网基本参数,获取管网中关键用户使用点的第二压力边界条件值,所述关键用户使用点为至少一个;
步骤104:获取重大流体源通入点的满足所有所述第一压力边界条件值和满足所有所述第二压力边界条件值的第一最大流体量,同时获取重大用户使用点的满足所有所述第一压力边界条件值和所述第二压力边界条件值的第二最大流体量;
步骤105:根据所述第一最大流体量和第二最大流体量确定管道实际输送能力。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述典型用户指流体使用量大于或等于50万方/天的用户。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设时间段范围内包括1天、1个月、1个季度、1年。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一不均匀系数包括第一日不均匀系数、第一月不均匀系数、第一季不均匀系数、第一年不均匀系数。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述所有用户的总使用流体量平均值包括所有用户的每小时总使用流体量平均值、所有用户的每天总使用流体量平均值、所有用户的每月总使用流体量平均值。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一日不均匀系数=(用户每小时使用流体量中的最大值-用户每小时平均使用流体量)/用户每小时平均使用流体量。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一月不均匀系数=(用户每天使用流体量中的最大值-用户每天平均使用流体量)/用户每天平均使用流体量。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一季不均匀系数=(用户一个季度中每月使用流体量中的最大值-用户在所述季度中每月平均使用流体量)/用户在所述季度中每月平均使用流体量。
10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一年不均匀系数=(用户一年中每月使用流体量中的最大值-用户在所述一年中每月平均使用流体量)/用户在所述一年中每月平均使用流体量。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述波动系数为0.6-0.8。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当需要获取未来管道调峰能力时,根据现有数据获取与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的第一不均匀系数的平均值,未来所述管网所有用户的总使用流体量平均值通过下列公式得到:
未来所述管网所有用户的总使用流体量平均值=(平均增长系数)×与未来的所述预设时间段范围相对应的已发生的所述预设时间段范围的管网所有用户的总使用流体量平均值。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述管道应急调配能力的获取中所述预设时间范围包括1-3年内。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述管网设施的变化幅度值包括流体源通入点的总进气量的变化值、用户使用点的总用气量的变化值、新建管道的管道直径的变化值。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述管网设施的变化幅度值是否大于或等于预设值,具体为:所述流体源通入点的总进气量的变化值大于或等于50万方/天,所述用户使用点的总用气量的变化值大于或等于50万方/天,所述新建管道的管道直径的变化值大于或等于200mm。
16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述影响最大的流体源通入点或用户使用点包括:
进气量最大的流体源通入点或用气量最大的用户使用点。
17.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述影响最大的流体源通入点或用户使用点所对应的管道断开,获取管网中其余管道增加的气量,具体为:
根据所述管网基本参数,获取管网中关键流体源通入点的第一压力边界条件值,所述关键流体源通入点为至少一个,获取管网中关键用户使用点的第二压力边界条件值,所述关键用户使用点为至少一个,
将与所述影响最大的流体源通入点连接的所有管道断开,在满足所述第一压力边界值和第二压力边界值的条件下,增加其余未达到上限值的流体源通入点的进气量,获取管网中其余管道增加的气量,
或将与所述影响最大的用户使用点连接的管道中的直径最大的管道断开,获取管网中其余管道在满足所述第一压力边界值和第二压力边界值的条件下,增加的气量。
18.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述管网历史运行数据包括近1-3年内的管网实际运行数据。
19.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述管网运行缺气量达到管网正常运行气量的10%以上,具体为:
所述管网运行缺气量达到管网正常运行气量的10%~50%。
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