城市燃气多级管网的仿真方法、仿真平台和介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115879324A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202310113798.X(22)申请日2023.02.15(71)申请人北京云庐科技有限公司地址100070北京市丰台区万丰路316号万开中心写字楼A座501(72)发明人刘韶鹏王长欣吴连奎田淑明赵洪斌康天王庆涛(74)专利代理机构北京金信知识产权代理有限公司11225专利代理师罗清清夏东栋(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)G06F113/14(2020.01)权利要求书3页说明书12页附图4页(54)发明名称城市燃气多级管网的仿真方法、仿真平台和介质(57)摘要本申请涉及一种城市燃气多级管网的仿真方法、仿真平台和介质。提供操作权限依次降低的一级到三级系统。验证用户操作权项。对于一级权限，用一级系统建立城市主干模型，进行仿真分析得到各个主干节点的仿真数据。对于二级权限，用二级系统，建立辖区模型；获取城市主干模型中对应的主干节点的仿真数据，利用其作为边界条件进行仿真分析以得到辖区节点的仿真数据。对于三级权限，用三级系统，建立管理单元模型；获取辖区模型中对应的辖区节点的仿真数据，利用其作为边界条件进行仿真分析以得到管理单元节点的仿真数据。如此，能依城市燃气管网的分层管理架构进行嵌套分级仿真和运行，跨级充分利用各级管网数据，高效整体调控并显著降低计算成本。CN115879324ACN115879324A权利要求书1/3页1.一种城市燃气多级管网的仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括：提供操作权限依次降低的一级仿真系统、二级仿真系统和三级仿真系统，使得一级仿真系统能够获取二级仿真系统和三级仿真系统的仿真数据；验证用户的操作权项；在用户具有一级权限的情况下，利用所述一级仿真系统，获取GIS系统和SCADA监控系统对DN500及以上的城市主干管网以及关联的附属构筑物所采集的管网数据，据此建立城市燃气管网的城市主干仿真模型；对所述城市主干仿真模型进行仿真分析以得到各个主干节点的仿真数据；在用户具有二级权限的情况下，利用所述二级仿真系统，获取GIS系统和SCADA监控系统对辖区的DN300‑500的辖区管网以及关联的附属构筑物所采集的管网数据，据此建立城市燃气管网的辖区仿真模型；获取所述城市主干仿真模型中对应于辖区仿真模型的边界条件的主干节点的仿真数据；利用对应主干节点的仿真数据作为边界条件，对所述辖区仿真模型进行仿真分析以得到各个辖区节点的仿真数据；在用户具有三级权限的情况下，利用所述三级仿真系统，获取GIS系统和SCADA监控系统对辖区下管理单元的DN50‑300的管理单元管网以及关联的附属构筑物所采集的管网数据，据此建立城市燃气管网的管理单元仿真模型；获取所述管理单元所属辖区的辖区仿真模型中对应于所述管理单元仿真模型的边界条件的辖区节点的仿真数据；利用对应辖区节点的仿真数据作为边界条件，对所述管理单元仿真模型进行仿真分析以得到各个管理单元节点的仿真数据。2.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，还包括：向燃气集团的调度中心和/或领导驾驶舱赋予所述一级权限，向燃气集团的区域分公司和/或总公司赋予所述二级权限，以及向燃气集团的区域分公司和/或总公司的辖区下的运营管理单位赋予所述三级权限。3.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，还包括：将管网中的压力从低到高划分为低压、中压、次高压、高压和超高压，使得所述城市主干管网承载的压力为次高压、高压和超高压中的至少一种，使得所述辖区管网承载的压力为中压，使得所述管理单元管网承载的压力为低压；使用瞬态非等温方程组进行仿真求解，来对所述城市主干仿真模型进行仿真分析；使用稳态非等温或等温方程组进行仿真求解，来对所述辖区仿真模型和所述管理单元仿真模型进行仿真分析。4.根据权利要求1所述的仿真方法，其特征在于，还包括：将燃气突发事件等级划分为特别重大燃气突发事件、重大燃气事件、一般燃气突发事件和普通燃气突发事件，其中，发生以下情况之一则属于特别重大燃气突发事件：因上游供气系统出现问题造成全市供气异常，导致政府启动应急供应预案；供气系统发生突发事件，造成2万户以上居民停止供气；城市气源或供气系统中燃气组份发生变化导致无法满足终端用户设备正常使2CN115879324A权利要求书2/3页用，发生以下情况之一则属于重大燃气事件：供气系统发生异常导致局部地区超压运行或供气紧张，达到企业所规定的黄色以上警报等级；管网大面积超压运行，造成大量的管网或用户设施故障、漏气；居民用户停气数量在1万户以上至2万户以下；高等院校的公共食堂连续停气24小时以上；SCADA监控系统瘫痪短期内无法恢复，导致无法正常监控供气系统运行，发生以下情况之一则属于一般燃气突发