管道实时在线自适应仿真技术研究
发布时间：2022-02-23 03:27
现代天然气管网具有气源多、用户多、距离长、输气量大、压力高、压缩机站多、管道内部气体流向不确定等一系列特点,这给运营管理带来了极大的挑战性。为了保障生产和运营,尤其是重要城市和地区的供气与安全,需要借助天然气管网系统仿真软件开展天然气管网的规划设计、调度管理、操作控制、储气调峰、优化运行、管网系统故障分析等方面的工作。天然气管网仿真技术的实质即呈现或再现天然气管道中气体的流动规律和运行参数变化,而衡量仿真技术的主要标准是仿真精度和仿真速度。在现有天然气管网仿真理论和产品中,对管网的运行参数系统研究较多,而对管网设计参数系统和流体物性参数系统的变化及其对仿真的影响考虑较少。如天然气物性参数拥有多种不同的计算模型和方法,模型选取的不同可能会引起不可忽略的仿真误差;管道参数常作为仿真系统的输入参数,对仿真结果起着决定性的影响,但诸如管道长度、高程等参数本身不易准确测量,若将参数近似值代入仿真系统,会带来仿真精度的降低;缓变参数可能会随着管道运行时间、状态等因素而缓慢变化,如管径、内壁粗糙度、总传热系数等参数,对稳态仿真来说,其可以看成定值,但对于瞬态或在线仿真若仍将其视为定值或仅仅是关于位置...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：151 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 管网自适应仿真技术研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 创新点
第二章 天然气管网基本关系式
2.1 基本假设
2.2 管道基本流动关系式
2.3 管网系统守恒关系式
2.3.1 管网结构
2.3.2 管网系统关系式
第三章 天然气物性算法优选与模型校正
3.1 压缩因子计算模型
3.1.1 状态方程法
3.1.2 经验公式法
3.2 管输条件下压缩因子计算模型适用性分析
3.2.1 高压管输条件下模型对比
3.2.2 中低压管输条件下模型对比
3.3 压缩因子算法校正
3.3.1 酸气校正
3.3.2 氮气校正
3.3.3 高分子量气体校正
3.4 管输条件下模型校正对比分析
3.4.1 酸气校正模型对比
3.4.2 高分子量气体校正模型对比
3.5 本章小结
第四章 管网系统稳态自适应仿真技术研究
4.1 管网系统稳态仿真优化
4.1.1 基本假设
4.1.2 稳态仿真模型建立与优化
4.1.3 稳态仿真模型求解方法研究
4.1.4 实例分析
4.2 稳态自适应仿真
4.2.1 参数估计敏度法模型
4.2.2 最小方差递推公式
4.2.3 实例分析
4.3 本章小结
第五章 管网系统在线自适应仿真技术研究
5.1 管网系统不稳定流动仿真
5.1.1 基本假设
5.1.2 管道动力学状态空间模型建立
5.1.3 实例分析
5.2 实时在线自适应仿真
5.2.1 实时在线自适应仿真模型
5.2.2 缓变参数加权估计
5.2.3 实例分析
5.3 本章小结
第六章 软件编制
6.1 适用范围
6.2 软件功能
6.3 模块结构
6.4 程序实现
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]高酸性天然气流量测量的修正方法[J]. 王贵波,陈伟,陈江峰. 天然气工业. 2014(10)
[2]基于气体组成的天然气压缩因子计算方法[J]. 梁光川,左果. 石油与天然气化工. 2014(04)
[3]输气管道仿真中摩阻系数相关参数设置[J]. 任虹宇,谢果,江洋,陈刚. 天然气与石油. 2013(01)
[4]高酸气田天然气偏差因子计算方法[J]. 黄德明,付德奎,胡杰,陈琳琳. 天然气技术与经济. 2012(06)
[5]天然气管道能源管理系统的规划[J]. 王永红,宫敬,李晓平,张帆. 油气田地面工程. 2010(10)
[6]中心差分法在燃气管道动态模拟中的应用[J]. 高兰周,侯根富,王东. 山西建筑. 2010(24)
[7]高含硫天然气压缩因子计算方法评价[J]. 张奕,李长俊,李倩,艾绍平. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2010(02)
[8]管网系统动态仿真数学模型的建立及求解[J]. 姜瑛. 石油天然气学报. 2010(02)
[9]通用集成仿真平台的开发[J]. 周翔,谢廷毅,高蕾. 计算机仿真. 2010(03)
[10]天然气集输管网仿真技术研究[J]. 刘恩斌,李长俊,成琳琳. 西安石油大学学报(自然科学版). 2009(03)
博士论文
[1]大型天然气管网仿真计算引擎的研究与实现[D]. 郑建国.西南石油大学 2012
[2]天然气管道运行优化模型及其寻优方法研究[D]. 杨毅.西南石油大学 2006
硕士论文
[1]城市燃气管网动态模拟技术的研究[D]. 马江平.华中科技大学 2006
本文编号：3640775
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：151 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 管网自适应仿真技术研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.4 创新点
第二章 天然气管网基本关系式
2.1 基本假设
2.2 管道基本流动关系式
2.3 管网系统守恒关系式
2.3.1 管网结构
2.3.2 管网系统关系式
第三章 天然气物性算法优选与模型校正
3.1 压缩因子计算模型
3.1.1 状态方程法
3.1.2 经验公式法
3.2 管输条件下压缩因子计算模型适用性分析
3.2.1 高压管输条件下模型对比
3.2.2 中低压管输条件下模型对比
3.3 压缩因子算法校正
3.3.1 酸气校正
3.3.2 氮气校正
3.3.3 高分子量气体校正
3.4 管输条件下模型校正对比分析
3.4.1 酸气校正模型对比
3.4.2 高分子量气体校正模型对比
3.5 本章小结
第四章 管网系统稳态自适应仿真技术研究
4.1 管网系统稳态仿真优化
4.1.1 基本假设
4.1.2 稳态仿真模型建立与优化
4.1.3 稳态仿真模型求解方法研究
4.1.4 实例分析
4.2 稳态自适应仿真
4.2.1 参数估计敏度法模型
4.2.2 最小方差递推公式
4.2.3 实例分析
4.3 本章小结
第五章 管网系统在线自适应仿真技术研究
5.1 管网系统不稳定流动仿真
5.1.1 基本假设
5.1.2 管道动力学状态空间模型建立
5.1.3 实例分析
5.2 实时在线自适应仿真
5.2.1 实时在线自适应仿真模型
5.2.2 缓变参数加权估计
5.2.3 实例分析
5.3 本章小结
第六章 软件编制
6.1 适用范围
6.2 软件功能
6.3 模块结构
6.4 程序实现
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]高酸性天然气流量测量的修正方法[J]. 王贵波,陈伟,陈江峰. 天然气工业. 2014(10)
[2]基于气体组成的天然气压缩因子计算方法[J]. 梁光川,左果. 石油与天然气化工. 2014(04)
[3]输气管道仿真中摩阻系数相关参数设置[J]. 任虹宇,谢果,江洋,陈刚. 天然气与石油. 2013(01)
[4]高酸气田天然气偏差因子计算方法[J]. 黄德明,付德奎,胡杰,陈琳琳. 天然气技术与经济. 2012(06)
[5]天然气管道能源管理系统的规划[J]. 王永红,宫敬,李晓平,张帆. 油气田地面工程. 2010(10)
[6]中心差分法在燃气管道动态模拟中的应用[J]. 高兰周,侯根富,王东. 山西建筑. 2010(24)
[7]高含硫天然气压缩因子计算方法评价[J]. 张奕,李长俊,李倩,艾绍平. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2010(02)
[8]管网系统动态仿真数学模型的建立及求解[J]. 姜瑛. 石油天然气学报. 2010(02)
[9]通用集成仿真平台的开发[J]. 周翔,谢廷毅,高蕾. 计算机仿真. 2010(03)
[10]天然气集输管网仿真技术研究[J]. 刘恩斌,李长俊,成琳琳. 西安石油大学学报(自然科学版). 2009(03)
博士论文
[1]大型天然气管网仿真计算引擎的研究与实现[D]. 郑建国.西南石油大学 2012
[2]天然气管道运行优化模型及其寻优方法研究[D]. 杨毅.西南石油大学 2006
硕士论文
[1]城市燃气管网动态模拟技术的研究[D]. 马江平.华中科技大学 2006
本文编号：3640775
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