CN113958867B - 天然气管道的控制方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
天然气管道的控制方法、系统、设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113958867B CN113958867B CN202111215873.0A CN202111215873A CN113958867B CN 113958867 B CN113958867 B CN 113958867B CN 202111215873 A CN202111215873 A CN 202111215873A CN 113958867 B CN113958867 B CN 113958867B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- natural gas
- temperature
- gas pipeline
- pipeline
- air cooler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 430
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 215
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 51
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 37
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 11
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 9
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 238000003062 neural network model Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
- F17D1/065—Arrangements for producing propulsion of gases or vapours
- F17D1/07—Arrangements for producing propulsion of gases or vapours by compression
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
- F17D3/01—Arrangements for supervising or controlling working operations for controlling, signalling, or supervising the conveyance of a product
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D5/00—Protection or supervision of installations
- F17D5/005—Protection or supervision of installations of gas pipelines, e.g. alarm
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
本申请提供一种天然气管道的控制方法、系统、设备及存储介质，属于管道调整技术领域。该方法包括：获取天然气管道所在环境的环境参数信息以及管道参数信息；基于环境参数信息、管道参数信息，使用预先建立的计算模型确定天然气管道的待调整温度；根据待调整温度，控制天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷。本申请可以提高温度调整的速度，稳定天然气管道的气体传输。
Description
技术领域
本申请涉及管道调整技术领域，具体而言，涉及一种天然气管道的控制方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
在长输天然气管道的运输过程中，为了保证气体运送的安全、能耗等问题，通常需要将天然气管道中的气体的温度保持在一定预设范围内。
现有技术采用的方案通常是当检测的温度升高后开启一定数量的空冷器进行降温，若降温程度不足则开启更多的空冷器；相应地，若降温足够或者过低则关闭一定数量的空冷器进行工作。
这就导致了在进行温度控制时不能直接准确地进行待调整温度的调整，需要额外进行多次调整，导致了温度调整具有滞后性。
发明内容
本申请的目的在于提供一种天然气管道的控制方法、系统、设备及存储介质，可以提高温度调整的速度，稳定天然气管道的气体传输。
本申请的实施例是这样实现的：
本申请实施例的一方面，提供一种天然气管道的控制方法，该方法应用于天然气管道的控制设备，该方法包括：
获取天然气管道所在环境的环境参数信息以及管道参数信息；
基于环境参数信息、管道参数信息，使用预先建立的计算模型确定天然气管道输送介质的待调整温度，管道参数信息包括：管道参数、压缩机参数以及空冷器参数；
根据待调整温度，控制天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷。
可选地，该方法还包括：
根据待调整温度以及天然气管道按照待调整温度冷却之后的实际温度，对计算模型的参数进行修正。
可选地，计算模型包括：压缩机功热模型、空冷器模型以及环境热力响应模型；
基于环境参数信息、管道参数信息，使用预先建立的计算模型确定天然气管道的待调整温度，包括：
基于管道参数信息，使用压缩机功热模型，确定天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线；
基于管道参数信息，使用空冷器模型，确定天然气管道中各空冷器的空冷量；
基于环境参数信息，使用环境热力响应模型，确定环境影响结果，环境影响结果用于指示环境对空冷器冷却过程的影响程度；
根据天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线、天然气管道中各空冷器的空冷量以及环境影响结果，确定待调整温度。
可选地，基于管道参数信息，使用压缩机功热模型，确定天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线，包括：
将压缩机的性能曲线、功率、转速以及介质温度压力流量组分参数，输入压缩机功热模型，得到天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线。
可选地，基于管道参数信息，使用空冷器模型，确定天然气管道中各空冷器的空冷量，包括：
将空冷器的性能曲线以及设备参数，输入空冷器模型，得到天然气管道中各空冷器的空冷量。
可选地，根据待调整温度，控制天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷，包括：
根据待调整温度与天然气管道在待调整温度之前的初始温度，确定待启动的空冷器的目标数量；
控制天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷。
本申请实施例的另一方面，提供一种天然气管道的控制装置，该装置应用于天然气管道的控制设备，该装置包括：获取模块、确定模块、控制模块；
获取模块，用于获取天然气管道所在环境的环境参数信息以及管道参数信息；
确定模块，用于基于环境参数信息、管道参数信息，使用预先建立的计算模型确定天然气管道的待调整温度；
控制模块，用于根据待调整温度，控制天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷。
可选地，该装置还包括：修正模块；修正模块，用于根据待调整温度以及天然气管道按照待调整温度冷却之后的实际温度，对计算模型的参数进行修正。
可选地，确定模块，具体用于基于管道参数信息，使用压缩机功热模型，确定天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线；基于管道参数信息，使用空冷器模型，确定天然气管道中各空冷器的空冷量；基于环境参数信息，使用环境热力响应模型，确定环境影响结果，环境影响结果用于指示环境对空冷器冷却过程的影响程度；根据天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线、天然气管道中各空冷器的空冷量以及环境影响结果，确定待调整温度。
可选地，确定模块，具体用于将压缩机的性能曲线、功率、转速以及介质温度压力流量组分参数，输入压缩机功热模型，得到天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线。
可选地，确定模块，具体用于将空冷器的性能曲线以及设备参数，输入空冷器模型，得到天然气管道中各空冷器的空冷量。
可选地，控制模块，具体用于根据待调整温度与天然气管道在待调整温度之前的初始温度，确定待启动的空冷器的目标数量；控制天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷。
本申请实施例的另一方面，提供一种天然气管道的控制系统，该系统包括天然气管道控制设备、压缩机、多个空冷器、温度变送器、环境监测系统、站场控制系统；
天然气管道控制设备分别与温度变送器、环境监测系统、站场控制系统连接；站场控制系统分别与压缩机、空冷器连接；压缩机、空冷器、温度变送器分别设置于天然气管道上；
温度变送器用于向天然气管道控制设备发送管道温度信息；
环境监测系统用于向天然气管道控制设备发送环境信息参数；
站场控制系统用于向天然气管道控制设备发送管道信息参数；
站场控制系统还用于控制压缩机、空冷器工作。
可选地，温度变送器包括：第一温度变送器、第二温度变送器；
第一温度变送器设置于压缩机与多个空冷器之间，用于向天然气管道控制设备发送空冷器处理前的第一管道温度信息；
第二温度变送器设置于空冷器的输出端，用于向天然气管道控制设备发送空冷器处理后的第二管道温度信息。
本申请实施例的另一方面，提供一种计算机设备，包括：存储器、处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现上述天然气管道的控制方法的步骤。
本申请实施例的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述天然气管道的控制方法的步骤。
本申请实施例的有益效果包括：
本申请实施例提供的天然气管道的控制方法、系统、设备及存储介质中，可以获取天然气管道所在环境的环境参数信息以及管道参数信息；基于环境参数信息、管道参数信息，使用预先建立的计算模型确定天然气管道的待调整温度；根据待调整温度，控制天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷。其中，通过待调整温度来控制对应目标数量的空冷器进行制冷工作，可以提高控制的温度调整的速度，进而可以更快地使天然气管道内的温度达到满足需求的温度，从而可以稳定天然气管道的气体传输，避免因温度过高而产生的安全性或者能耗等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的天然气管道的控制系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的天然气管道的控制方法的流程示意图一；
图3为本申请实施例提供的天然气管道的控制方法的流程示意图二；
图4为本申请实施例提供的天然气管道的控制方法的流程示意图三；
图5为本申请实施例提供的天然气管道的控制装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面来具体解释本申请实施例中所提供的天然气管道的控制系统中所包括的各个结构之间的关系。
图1为本申请实施例提供的天然气管道的控制系统的结构示意图，请参照图1，该系统包括天然气管道控制设备110、压缩机120、多个空冷器130、温度变送器、环境监测系统140、站场控制系统150；天然气管道控制设备分别与温度变送器、环境监测系统140、站场控制系统150连接；站场控制系统150分别与压缩机120、空冷器130连接；压缩机120、空冷器130、温度变送器分别设置于天然气管道上；温度变送器用于向天然气管道控制设备110发送管道温度信息；环境监测系统140用于向天然气管道控制设备发送环境信息参数；站场控制系统150用于向天然气管道控制设备发送管道信息参数；站场控制系统150还用于控制压缩机120、空冷器130工作。
可选地，天然气管道可以是用于进行天然气或者其他气体传输的管道，例如：可以用于传输空气、煤制气等在此不作具体限制。站场可以是用于进行气体传输分配管理的中转节点。
可选地，控制设备110可以是计算机设备，具体可以是电脑、手机、平板电脑、专用电子设备等，在此不作限制。控制设备110可以与其他设备之间通过通信电缆或者网线通信连接。
可选地，压缩机120可以是设置于天然气管道上的气体压缩机，用于对管道中的气体执行压缩处理工作。
可选地，空冷器130可以是设置于天然气管道上的空气冷却器，用于对管道中的气体进行降温冷却处理。其中，空冷器130可以包括多组，每组可以设置有两个，工作的空冷器数量越多，降温冷却的强度越高。
可选地，环境监测系统140具体可以设置于气象站中，该系统中可以包括多种类型的环境监测设备，可以分别用以获取环境中的环境信息参数，其中，环境信息参数例如可以包括：当前环境温度、当前环境湿度、当前风向、当前风速、当前大气压力、当前降雨量等因素，在对这些环境信息参数进行获取的过程中可以具体根据实际需求选择其中的一种或者多种进行获取，在此不作具体限制。
可选地，站场控制系统150具体可以设置于站场中，可以包括多个PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)设备。可以用于对该站场内天然气管道上设置的压缩机120、空冷器130进行控制，并且，也可以获取管道参数信息，管道参数信息例如可以包括：天然气管道的组分信息、管道压力、管道流量、管道温度等参数；以及还可以包括天然气管道内所设置的压缩机120、空冷器130的设备参数等，在实际计算中也可以根据实际需求选择其中的一种或者多种参数信息进行传输处理。
可选地，温度变送器包括：第一温度变送器161、第二温度变送器162；第一温度变送器161设置于压缩机120与多个空冷器130之间，用于向天然气管道控制设备110发送空冷器130处理前的第一管道温度信息；第二温度变送器设置于空冷器130的输出端，用于向天然气管道控制设备110发送空冷器130处理后的第二管道温度信息。
可选地，温度变送器具体可以是温度检测器件，通过温度传感器获取待检测目标的温度信号，并将温度信号转换为电信号进行传输。其中，第一温度变送器161用于检测压缩机120压缩处理后的气体温度；第二温度变送器162用于检测空冷器130冷却后的气体温度。
现有技术中，长输天然气管道运行过程中，天然气管道压气站的气体输送温度与管道安全运行、节能降耗密切相关，压气站气体的温度控制主要由空冷器进行调节。空冷器的控制目前普遍采用限值联动控制或联合人工手动控制，控制效果的稳定性不佳、调节周期长、需人工干预、空冷器动作比较频繁。
例如：通常在压缩机出口上设置空冷器，用于冷却压缩后的天然气。空冷器的控制由站场控制系统(人工手动或自动)完成，当压缩机出口天然气温度(或出站天然气温度)高于设定值(例如对于天然气可以是52℃)时，可以打开空冷器进口阀门，启动空冷器风扇电机，冷却天然气温度；当启动空冷器后出口天然气温度(或出站天然气温度)超过高目标设定值时(例如对于天然气可以是60℃)，将紧急停压缩机。当压缩机出口天然气温度(或出站天然气温度)低于设定值(例如对于天然气可以是40℃)时，关闭空冷器风扇电机。
另外，空冷器也可以由人工手动调节控制：当压缩机出口天然气温度(或出站天然气温度)高于设定值(52℃)时，人工启动空冷器组进行降温直到达到工艺运行要求；根据压缩机出口天然气温度(或出站天然气温度)低于设定值(40℃)时人工酌情停运空冷器；当出现管输天然气温度波动、天气昼夜温差大时，需要人工进行补充调节。该方法人工在控制室手动远程操作，需要占用操作员的大量人力，因调整范围过程相当于逐步试调，现场通常为多组空冷器每次开启两组，逐步增加至满足条件；当上游来气介质温度出现波动或环境条件影响，需要人工操作及时干预，增加操作人员的工作负荷；人工调节受限于操作人员的经验，调节过程有快有慢、波动有大有小，温度波动大直接带来压力波动造成管道输气压力不稳；另外由于管道管径大、气量大、温度变化有滞后性，可能会造成频繁启停多组空冷器，影响空冷器使用寿命；严重的波动当超过压缩机出口天然气温度(或出站天然气温度)高于上限值(60℃)时会造成联锁停压缩机，影响整个管道的正常运行。
另外，空冷器也可以由系统自动调节控制：当压缩机出口天然气温度(或出站天然气温度)高于设定值(52℃)时，自动先开启1组空冷器，当温度持续高于52℃时，每隔2分钟开启一组空冷器风机，直到温度低于52℃以下。当天然气出站持续温度≤(出站设定温度－10)℃(40℃)时(持续超过10分钟)，关闭一组(两台)后空冷器的电机。如果两分钟后天然气出站温度仍然≤(出站设定温度－10)℃，则关闭另一组后空冷器的两台电机。按此方式，直到所有后空冷器电机全部停止。
上述自动调节控制的控制过程中，起初调节之时仍是试调节，调节的周期长；天然气由于管径大、输量大、温度调节存在滞后性，调节容易出现过调节(低温)或欠调节(超温)，造成联锁保护联动空冷器频繁启停影响设备使用寿命，甚至联锁停压缩机，造成运行事故；投入的空冷器组数不精准，多组空冷器需经过启动-停止的过程，使运行设备启停次数增多，不但不节能还影响使用寿命；当环境温湿度变化或介质来气温度流量压力波动大时，温度调节系统还需人工干预系统才能重新平衡。
综上，现有技术中对空冷器的控制存在人工操作工作量多、能耗高、设备频繁启停影响设备使用寿命、温度系统调节周期长、抗干扰能力差、易波动等缺陷。
下面来基于上述天然气管道的控制系统来解释本申请实施例中提供的天然气管道的控制方法的具体实施过程。
图2为本申请实施例提供的天然气管道的控制方法的流程示意图一，请参照图2，该方法应用于天然气管道的控制设备，该方法包括：
S210：获取天然气管道所在环境的环境参数信息以及管道参数信息。
可选地，该方法的执行主体即为上述天然气管道的控制系统的控制设备，其中，环境参数信息可以通过环境监测系统获取后发送给该控制设备，管道参数信息可以通过站场控制系统获取后发送给该控制设备。
S220：基于环境参数信息、管道参数信息，使用预先建立的计算模型确定天然气管道的待调整温度。
其中，管道参数信息包括：管道参数、压缩机参数以及空冷器参数。
可选地，分别获取上述环境参数信息以及管道参数信息之后，可以将这些参数信息中需求的参数输入至控制设备中预先建立的计算模型中，通过该预先建立的计算模型可以计算得到天然气管道的待调整温度，其中，待调整温度具体可以是当前温度与期望调整到的温度的差值，其中，期望调整到的温度可以是在保证气体安全、高效传输的温度区间内，具体可以根据气体类型确定，在此不作具体限制。
需要说明的是，预先建立的计算模型可以是由多个神经网络模型组成，该模型中的相关参数为可调整参数，当获取到模型的输出之后，可以进行反馈调节以优化整个计算模型，从而可以提高模型的准确性。
S230：根据待调整温度，控制天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷。
可选地，可以根据待调整温度以及压缩机压缩后的实际温度来确定开启空冷器的数量，根据空冷器的工作参数、性能等因素，开启的空冷器的数量也会有所不同。
本申请实施例提供的天然气管道的控制方法中，可以获取天然气管道所在环境的环境参数信息以及管道参数信息；基于环境参数信息、管道参数信息，使用预先建立的计算模型确定天然气管道的待调整温度；根据待调整温度，控制天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷。其中，通过待调整温度来控制对应目标数量的空冷器进行制冷工作，可以提高控制的温度调整的速度，进而可以更快地使天然气管道内的温度达到满足需求的温度，从而可以稳定天然气管道的气体传输，避免因温度过高而产生的安全性或者能耗等问题。
可选地，该方法还包括：
根据待调整温度以及天然气管道按照待调整温度冷却之后的实际温度，对计算模型的参数进行修正。
可选地，对天然气管道内的气体进行冷却之后，可以得到上述按照待调整温度冷却之后的实际温度，由于模型的误差或者其他外界因素等问题，通常会导致待调整温度与按照待调整温度冷却之后的实际温度存在一定误差，可以基于这两个温度之间的误差对计算模型中的相关计算参数进行修正，每次进行冷却处理后都可以进行一次修正，从而不断完善上述计算模型。
下面来具体解释本申请实施例中提供的天然气管道的控制方法的又一具体实施过程。
图3为本申请实施例提供的天然气管道的控制方法的流程示意图二，请参照图3，计算模型包括：压缩机功热模型、空冷器模型以及环境热力响应模型；基于环境参数信息、管道参数信息，使用预先建立的计算模型确定天然气管道的待调整温度，包括：
S310：基于管道参数信息，使用压缩机功热模型，确定天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线。
可选地，压缩机功热模型可以是基于压缩机的相关运行参数计算压缩机出口的天然气温度的一个模型，可以通过实时监测每个时间段压缩机出口的温度变化从而得到压缩机出口的天然气温度变化曲线。
可选地，具体可以是将压缩机的性能曲线、功率、转速以及介质温度压力流量组分参数，输入压缩机功热模型，得到天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线。其中，压缩机的性能曲线、功率、转速以及介质温度压力流量组分参数均可以是管道参数信息中压缩机的相关参数。
其中，压缩机功热模型可以是预先设置好的，根据上述多个参数计算可以得到输出天然气温度值的模型，在此不作具体限制。
S320：基于管道参数信息，使用空冷器模型，确定天然气管道中各空冷器的空冷量。
可选地，空冷器模型可以是基于空冷器的相关运行参数计算空冷器出口的空冷量的一个模型，可以基于该模型确定空冷器的制冷情况。
可选地，具体可以是将空冷器的性能曲线以及设备参数，输入空冷器模型，得到天然气管道中各空冷器的空冷量。
其中，空冷器的性能曲线以及设备参数均可以是前述管道参数信息中空冷器的相关参数。空冷器模型可以是预先设置好的，根据上述多个参数计算可以得到输出空冷量的模型，在此不作具体限制。
S330：基于环境参数信息，使用环境热力响应模型，确定环境影响结果，环境影响结果用于指示环境对空冷器冷却过程的影响程度。
可选地，环境热力响应模型可以是基于前述多种环境参数信息中的一种或者多种(具体可以根据实际需求选择)得到环境影响结果的模型，环境影响结果具体可以是以影响因子或者其他的物理量来表示，用以表征当前环境对空冷器冷却过程的影响程度。
S340：根据天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线、天然气管道中各空冷器的空冷量以及环境影响结果，确定待调整温度。
可选地，分别采用上述三个模型获取到天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线、天然气管道中各空冷器的空冷量以及环境影响结果之后，可以基于预设计算公式进行待调整温度的计算。
下面来具体解释本申请实施例中提供的天然气管道的控制方法的再一具体实施过程。
图4为本申请实施例提供的天然气管道的控制方法的流程示意图三，请参照图4，根据待调整温度，控制天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷，包括：
S410：根据待调整温度与天然气管道在待调整温度之前的初始温度，确定待启动的空冷器的目标数量。
可选地，基于不同的初始温度，所需要开启的空冷器的目标数量也有所不同，可以结合参考上述待调整温度与初始温度确定待启动的空冷器的目标数量，具体可以设置有相关计算公式，公式中相关参数并不固定，可以基于上述待调整温度以及天然气管道按照待调整温度冷却之后的实际温度进行修正。
S420：控制天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷。
可选地，确定目标数量之后，可以控制目标数量的空冷器启动制冷，具体可以是通过该控制设备向站场控制系统发送相应的控制指令，以使站场控制系统控制目标数量的空冷器启动制冷。
下述对用以执行的本申请所提供的天然气管道的控制方法对应的装置、设备及存储介质等进行说明，其具体的实现过程以及技术效果参见上述，下述不再赘述。
图5为本申请实施例提供的天然气管道的控制装置的结构示意图，请参照图5，该装置应用于天然气管道的控制设备，该装置包括：获取模块510、确定模块520、控制模块530；
获取模块510，用于获取天然气管道所在环境的环境参数信息以及管道参数信息；
确定模块520，用于基于环境参数信息、管道参数信息，使用预先建立的计算模型确定天然气管道的待调整温度；
控制模块530，用于根据待调整温度，控制天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷。
可选地，该装置还包括：修正模块540；修正模块540，用于根据待调整温度以及天然气管道按照待调整温度冷却之后的实际温度，对计算模型的参数进行修正。
可选地，确定模块520，具体用于基于管道参数信息，使用压缩机功热模型，确定天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线；基于管道参数信息，使用空冷器模型，确定天然气管道中各空冷器的空冷量；基于环境参数信息，使用环境热力响应模型，确定环境影响结果，环境影响结果用于指示环境对空冷器冷却过程的影响程度；根据天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线、天然气管道中各空冷器的空冷量以及环境影响结果，确定待调整温度。
可选地，确定模块520，具体用于将压缩机的性能曲线、功率、转速以及介质温度压力流量组分参数，输入压缩机功热模型，得到天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线。
可选地，确定模块520，具体用于将空冷器的性能曲线以及设备参数，输入空冷器模型，得到天然气管道中各空冷器的空冷量。
可选地，控制模块530，具体用于根据待调整温度与天然气管道在待调整温度之前的初始温度，确定待启动的空冷器的目标数量；控制天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷。
上述装置用于执行前述实施例提供的方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
图6为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图，请参照图6，计算机设备，包括：存储器610、处理器620，存储器610中存储有可在处理器620上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现上述天然气管道的控制方法的步骤。
可选地，该计算机设备即可以是前述天然气管道的控制设备。
本申请实施例的另一方面，还提供一种计算机可读存储介质，存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述天然气管道的控制方法的步骤。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种天然气管道的控制方法，其特征在于，所述方法应用于天然气管道的控制设备，所述方法包括：
获取所述天然气管道所在环境的环境参数信息以及管道参数信息；
基于环境参数信息、管道参数信息，使用预先建立的计算模型确定天然气管道的待调整温度，所述管道参数信息包括：管道参数、压缩机参数以及空冷器参数；
根据所述待调整温度，控制所述天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷；
所述计算模型包括：压缩机功热模型、空冷器模型以及环境热力响应模型；
所述基于环境参数信息、管道参数信息，使用预先建立的计算模型确定天然气管道的待调整温度，包括：
基于所述管道参数信息，使用所述压缩机功热模型，确定所述天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线；
基于所述管道参数信息，使用所述空冷器模型，确定所述天然气管道中各空冷器的空冷量；
基于所述环境参数信息，使用所述环境热力响应模型，确定环境影响结果，所述环境影响结果用于指示环境对空冷器冷却过程的影响程度；
根据所述天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线、所述天然气管道中各空冷器的空冷量以及所述环境影响结果，确定所述待调整温度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述待调整温度以及所述天然气管道按照所述待调整温度冷却之后的实际温度，对所述计算模型的参数进行修正。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述管道参数信息，使用所述压缩机功热模型，确定所述天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线，包括：
将所述压缩机的性能曲线、功率、转速以及介质温度压力流量组分参数，输入所述压缩机功热模型，得到所述天然气管道中各压缩机出口的天然气温度变化曲线。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述管道参数信息，使用所述空冷器模型，确定所述天然气管道中各空冷器的空冷量，包括：
将所述空冷器的性能曲线以及设备参数，输入所述空冷器模型，得到所述天然气管道中各空冷器的空冷量。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述待调整温度，控制所述天然气管道中目标数量的空冷器启动制冷，包括：
根据所述待调整温度与所述天然气管道在所述待调整温度之前的初始温度，确定待启动的空冷器的目标数量；
控制所述天然气管道中所述目标数量的空冷器启动制冷。
6.一种天然气管道的控制系统，其特征在于，所述系统包括天然气管道的控制设备、压缩机、多个空冷器、温度变送器、环境监测系统、站场控制系统；
所述天然气管道的控制设备用于执行如权利要求1-5任一项所述的天然气管道的控制方法；
所述天然气管道的控制设备分别与所述温度变送器、环境监测系统、站场控制系统连接；所述站场控制系统分别与所述压缩机、空冷器连接；所述压缩机、空冷器、温度变送器分别设置于天然气管道上；
所述温度变送器用于向所述天然气管道控制设备发送管道温度信息；
所述环境监测系统用于向所述天然气管道控制设备发送环境信息参数；
所述站场控制系统用于向所述天然气管道控制设备发送管道信息参数；
所述站场控制系统还用于控制所述压缩机、空冷器工作。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述温度变送器包括：第一温度变送器、第二温度变送器；
所述第一温度变送器设置于所述压缩机与多个所述空冷器之间，用于向所述天然气管道控制设备发送空冷器处理前的第一管道温度信息；
所述第二温度变送器设置于所述空冷器的输出端，用于向所述天然气管道控制设备发送空冷器处理后的第二管道温度信息。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述权利要求1至5任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111215873.0A CN113958867B (zh) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 天然气管道的控制方法、系统、设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111215873.0A CN113958867B (zh) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 天然气管道的控制方法、系统、设备及存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113958867A CN113958867A (zh) | 2022-01-21 |
| CN113958867B true CN113958867B (zh) | 2024-01-23 |
Family
ID=79465285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111215873.0A Active CN113958867B (zh) | 2021-10-19 | 2021-10-19 | 天然气管道的控制方法、系统、设备及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113958867B (zh) |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3763658A (en) * | 1970-01-12 | 1973-10-09 | Air Prod & Chem | Combined cascade and multicomponent refrigeration system and method |
| US5372010A (en) * | 1992-07-10 | 1994-12-13 | Mannesmann Aktiengesellschaft | Method and arrangement for the compression of gas |
| KR200290726Y1 (ko) * | 2002-05-31 | 2002-10-04 | 삼성중공업 주식회사 | 기화가스 공급시스템 |
| RU2199053C2 (ru) * | 2001-03-20 | 2003-02-20 | ООО "Уренгойгазпром" ОАО "Газпром" | Способ охлаждения углеводородного газа при подготовке к транспорту |
| CN101413749A (zh) * | 2008-11-20 | 2009-04-22 | 成都赛普瑞兴科技有限公司 | 一种单级混合冷剂制冷循环液化天然气的方法及装置 |
| CA2740655A1 (en) * | 2010-05-31 | 2011-11-30 | Nuovo Pignone S.P.A. | Natural gas liquids recovery device and method |
| RU133251U1 (ru) * | 2013-05-07 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Газораспределительная станция |
| CN106121974A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-16 | 日照海达尔加气设备有限公司 | 一种冷量利用液化天然气压缩装置及方法 |
| CN109323496A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-02-12 | 成都深冷液化设备股份有限公司 | 以液氮或液空为冷源的充电电缆气体循环冷却方法 |
| CN110319350A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-11 | 西南石油大学 | 一种气相乙烷管道放空气的回收工艺及装置 |
| CN110489708A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-11-22 | 西南石油大学 | 一种考虑空冷器影响的天然气管道稳态运行优化方法 |
| CN209782232U (zh) * | 2019-03-25 | 2019-12-13 | 智马（北京）油气设备有限公司 | 一种用于实现气液混输系统的压缩装置 |
| CN110765622A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-07 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种天然气管道模型的能流获取系统、设备及介质 |
| CN212300018U (zh) * | 2020-05-15 | 2021-01-05 | 中国石油工程建设有限公司 | 一种鼓风式空冷器热风内循环控制系统 |
| CN113032935A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-25 | 西南石油大学 | 一种大型并联天然气管网优化运行模型及求解方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007134969A1 (de) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | ARGES Gesellschaft für Industrieplanung und Lasertechnik m.b.H. | Verfahren zur hochpräzisen regelung von lastvariablen wärmequellen oder -senken sowie einrichtung zur temperaturführung einer dynamischen wärmequelle, insbesondere von pumpdioden für festkörperlaser |
| US20100324745A1 (en) * | 2009-06-17 | 2010-12-23 | Zalevskaya Marina V | Method for estimating generation limits |
| CH703218A1 (de) * | 2010-05-26 | 2011-11-30 | Alstom Technology Ltd | Verfahren zum Betreiben eines Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk mit Rauchgasrezirkulation sowie Kraftwerk. |
-
2021
- 2021-10-19 CN CN202111215873.0A patent/CN113958867B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3763658A (en) * | 1970-01-12 | 1973-10-09 | Air Prod & Chem | Combined cascade and multicomponent refrigeration system and method |
| US5372010A (en) * | 1992-07-10 | 1994-12-13 | Mannesmann Aktiengesellschaft | Method and arrangement for the compression of gas |
| RU2199053C2 (ru) * | 2001-03-20 | 2003-02-20 | ООО "Уренгойгазпром" ОАО "Газпром" | Способ охлаждения углеводородного газа при подготовке к транспорту |
| KR200290726Y1 (ko) * | 2002-05-31 | 2002-10-04 | 삼성중공업 주식회사 | 기화가스 공급시스템 |
| CN101413749A (zh) * | 2008-11-20 | 2009-04-22 | 成都赛普瑞兴科技有限公司 | 一种单级混合冷剂制冷循环液化天然气的方法及装置 |
| CA2740655A1 (en) * | 2010-05-31 | 2011-11-30 | Nuovo Pignone S.P.A. | Natural gas liquids recovery device and method |
| RU133251U1 (ru) * | 2013-05-07 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") | Газораспределительная станция |
| CN106121974A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-11-16 | 日照海达尔加气设备有限公司 | 一种冷量利用液化天然气压缩装置及方法 |
| CN109323496A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-02-12 | 成都深冷液化设备股份有限公司 | 以液氮或液空为冷源的充电电缆气体循环冷却方法 |
| CN209782232U (zh) * | 2019-03-25 | 2019-12-13 | 智马（北京）油气设备有限公司 | 一种用于实现气液混输系统的压缩装置 |
| CN110319350A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-11 | 西南石油大学 | 一种气相乙烷管道放空气的回收工艺及装置 |
| CN110489708A (zh) * | 2019-07-18 | 2019-11-22 | 西南石油大学 | 一种考虑空冷器影响的天然气管道稳态运行优化方法 |
| CN110765622A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-07 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种天然气管道模型的能流获取系统、设备及介质 |
| CN212300018U (zh) * | 2020-05-15 | 2021-01-05 | 中国石油工程建设有限公司 | 一种鼓风式空冷器热风内循环控制系统 |
| CN113032935A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-25 | 西南石油大学 | 一种大型并联天然气管网优化运行模型及求解方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 压气站场的空冷器设置方案;刘少山等;油气储运;第38卷(第2期);第228-234页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113958867A (zh) | 2022-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110440396B (zh) | 云边端协同的中央空调全局优化节能控制方法和系统 | |
| US20130167560A1 (en) | Energy-saving optimized control system and method for refrigeration plant room | |
| CN101089503A (zh) | 中央空调冷冻站质量并调控制方法及系统 | |
| US20080264086A1 (en) | Method for improving efficiency in heating and cooling systems | |
| WO2014124341A1 (en) | In-situ optimization of chilled water plants | |
| CN104597934B (zh) | 一种变压器用智能型冷却器控制系统及其控制方法 | |
| US9454173B2 (en) | Predictive alert system for building energy management | |
| Maré et al. | Improved implementation strategies to sustain energy saving measures on mine cooling systems | |
| CN104764155A (zh) | 空调风量控制系统、空调风量控制方法及空调 | |
| CN104515271A (zh) | 中央空调冷冻站系统的节能优化控制系统及其控制方法 | |
| CN113464415A (zh) | 控制空压站的空压机的方法、设备和计算机存储介质 | |
| CN110160206A (zh) | 一种空调故障处理方法、装置及空调 | |
| CN110332656B (zh) | 一种地下水电站厂房通风空调系统及其运行控制方法 | |
| CN103940257B (zh) | 空冷岛温度控制系统 | |
| CN102619774B (zh) | 离心压缩设备的喘振控制方法 | |
| CN201059715Y (zh) | 一种中央空调冷冻站质量并调控制系统 | |
| EP3765797A1 (en) | Condensation reduction in water heaters | |
| CN111427268A (zh) | 一种煤矿能源优化控制系统和优化控制方法 | |
| US11536263B2 (en) | Air pressure system | |
| CN103097737A (zh) | 用于控制压缩机的方法 | |
| CN113958867B (zh) | 天然气管道的控制方法、系统、设备及存储介质 | |
| CN111075746A (zh) | 一种电子扇转速调控装置及其控制系统 | |
| CN103307711B (zh) | 空调控制系统及控制方法 | |
| US20150362408A1 (en) | Control optimization for energy consuming systems | |
| CN203837517U (zh) | 空冷岛温度控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 102299 507, Floor 5, Building 2, Yard 5, Yingcai South 1st Street, Changping District, Beijing Applicant after: Zhongkong Innovation (Beijing) Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 102400 B92, floor 1, building 1, No. 73, Changhong West Road, Xilu street, Fangshan District, Beijing Applicant before: Zhongkong Zhiwang (Beijing) Energy Technology Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |