基于稳态仿真的天然气管网多目标优化运行技术分析

《基于稳态仿真的天然气管网多目标优化运行技术分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据目录4．3SPS软件对西气东输二线典型工况的对比仿真计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯354．3．1SPS软件的介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯354．3．2SPS软件的仿真计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯354．4仿真与优化关系的剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯394．5本章总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39第五章西气东输二线典型工况的优化计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯415．1软件对西气东输二线的多目标优化计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯415．2

2、软件对西气东输二线的单目标优化计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯435．3本章总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44第六章大型天然气管网的优化研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯456．1输气管网运行优化问题的描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯456．2非序列动态规划法概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46第七章结论与建议⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯497．1文章结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯497．2对今后工作的建议⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．50参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51攻读硕士学位期间发表论文情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯53附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯54V万方数据第一章绪论1．1目的和意义随着中国多条天然气管线的建设投产，一个全国性的大型输气管网系统正在逐步形成，对管道运行调度的要求也在逐步提耐¨。目前，国内天然气管道的运行管理大多依

4、靠经验。虽然在很多状况下的运行方案没问题的，但是也不能定论方案是最优的，包括气量分配、压缩机的开机方案、各个压气站的压比的选择、对反常工况的处理，工作人员很难凭借经验做出正确的做法。目前我们国家的输气管道的事业正在飞速发展，所以对运行管理的加强与改进势在必行。为了适应不同区域不同用户对天然气的需求，为国家节省经济以及运营单位的节能减排，为了构建科学成熟的大型天然气管网仿真运营体系实现仿真优化的完美结合，天然气输气管网运行优化研究具有重要的意义。目前西气东输二线输气系统的输送能耗一直很大，为了解决中国国内的天然气能源使用问题，国家和政府

5、也耗费了很大的人力和财力去投资在西气东输二线的输送上面。撰写本论文的目的就是为了针对目前国内的这种天然气管道输送上面的能耗高居不下和设备运用超负荷的问题，以西气东输二线西段为例，对天然气管道在输送过程中的输送能耗过高和压缩机开机台数过多的问题进行研究，并对其进行多目标优化计算处理，使其可以达到减少运行能耗和压缩机开机台数的目的。同时借助对西气东输二线的多目标运行优化的研究，展开对天然气管网的优化技术的研究和学习。通过本文章对西气东输二线运行优化技术的研究，可以学习和掌握稳态仿真和优化计算的数学模型和计算方法，尝试对西气东输二线的实际生

6、产提出更加合理的运行方案，来降低其能耗并且提高压缩机使用寿命，减少不必要的经济支出。1．2国内外研究现状1．2．1国外研究现状国外对于天然气管网的优化研究从上世界60年代就已经开始，但应用多目标优化于天然气管网运行管理，国外的研究依然较少。在1963年到1966年期间，弗罗里达州输气管道公司进行了天然气管网的仿真优化实验。1966年，美国燃气协会(AGA)委托麻省理工学院西雅图分校的天然气学术研究中心根据公司的科研技术成果编写出了天然气管网优化运行软件。通过实践结果的检验，在美国很多的管道公司下属的输气官道上运用该程序后管网的运行能耗

7、得到了十分显著的下降，减少的能耗量最多的可以达到天然气管道总能耗的4％左右。1967年，W甜e．Gate和Kate．Jones构建了单根管道的天然气输送管道在稳定仿真优化运行的数学计算模型，而且加入了管段终端的天然气分配问题的优化控制模块。1971年，美国南部的某家输气管道公司运用动态规划法对天然气输气管道进行优化设计与计算，之后通过实例开发出了程序软件TRANSPORT。在1980年之后，美国的很万方数据西安石油大学硕士学位论文多天然气公司、软件公司或大型的设计院对输气管道在非稳态运输条件下的优化问题着手进行研究，但优化目标仍局限于

8、运行能耗或费用。1984年，美国西部的PGT(PadficGasTransmissionCo．)与加拿大的ANG(AlbertaNaturalGasCo．Ltd．)公司采用GSE(GilmourSystemsEngine