本发明专利技术提供了一种适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价方法及装置，该方法包括：根据天然气管网的当前供气量、初始供气量、受到扰动后的瞬时损失量、损失速度以及扰动时间建立用于表征天然气管网损失过程的损失函数；根据天然气管网扰动结束后的供气量、初始供气量、供气临界值、扰动过程中供气量下降时间以及维修时间构建天然气管网韧性评价参数；根据损失函数以及天然气管网韧性评价参数评价天然气管网的韧性。本发明专利技术构建了可以模拟天然气管网系统的供气韧性过程的模型；并提出天然管网系统的供气韧性过程的评价指标，可以更加准确地评价针对于确定性扰动的天然气管网的韧性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价方法及装置
[0001]本专利技术涉及天然气传输
，特别涉及天然气管网的可靠性评价
，具体涉及一种适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价方法及装置。
技术介绍
[0002]各行业对确定性扰动之后系统的响应机制与恢复过程的研究越来越多，从而导致系统韧性研究也因此更加受到重视。天然气管网系统作为重点基础设施系统，其韧性研究则更加重要。
[0003]在现有技术中，对于天然气管网的安全一般可分为完整性、可靠性与韧性的评估过程。表征韧性过程可用图1的曲线表示，其表征系统性能函数在受到扰动之后随时间变化的规律，由曲线可看出一个个体/系统的在遭受扰动之后的韧性过程可分为抵御准备阶段、抵抗吸收阶段、响应适应阶段以及恢复阶段。而关于韧性曲线的演化过程由图2至图4所示，其中图2为最经典的韧性曲线，在受到扰动之后系统功能瞬时下降，之后可呈直线或曲线上升；而图3则将替代环节考虑在内，即恢复过程中实行替代组件对损坏部件进行更换，因此在某一时刻t
s
系统功能会瞬时上升，随着修复的进一步持续，在t
E
时原系统功能将恢复到与替代组件功能一样，此时应根据情况考虑继续使用替代组件还是将原系统投入工作；图4考虑了系统功能下降的过程，将瞬时过程用时序过程替代，在恢复过程中考虑了系统功能在修复工作完全结束时才能恢复的情况。然而，对于天然气管网系统而言，在扰动之后天然气管网系统的功能函数(如供气能力)的下降过程并非瞬时下降以及直线下降，因此现有技术的韧性曲线无法准确刻画天然气管网系统的韧性过程。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的问题，本专利技术所提出的适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价方法及装置，构建了可以模拟天然气管网系统的供气韧性过程的模型；并提出天然管网系统的供气韧性过程的评价指标，可以更加准确地评价针对于确定性扰动的天然气管网的韧性。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价方法，包括：
[0006]根据天然气管网的当前供气量、初始供气量、受到扰动后的瞬时损失量、损失速度以及扰动时间建立用于表征所述天然气管网损失过程的损失函数；
[0007]根据所述天然气管网扰动结束后的供气量、所述初始供气量、供气临界值、扰动过程中供气量下降时间以及维修时间构建所述天然气管网韧性评价参数；
[0008]根据所述损失函数以及所述天然气管网韧性评价参数评价所述天然气管网的韧性。
[0009]一实施例中，适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价方法还包括：
[0010]根据所述天然气管网的结构参数以及运行参数构建所述天然气管网的物理模型。
[0011]一实施例中，适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价方法还包括：
[0012]利用最短路径算法以及最大流算法，根据所述物理模型建立用于表征所述天然气管网恢复过程的恢复模型。
[0013]一实施例中，所述利用最短路径算法以及最大流算法，根据所述物理模型建立用于表征所述天然气管网恢复过程的恢复模型，包括：
[0014]确定所述天然气管网中管道的最大输气能力；
[0015]根据所述最大输气能力确定所述最大流算法中管道的权重；
[0016]利用所述最短路径算法确定输气路径；
[0017]利用所述最大流算法确定所述管道的输气量；
[0018]根据所述物理模型、所述最大输气能力、所述权重、所述输气路径以及所述输气量建立所述恢复模型。
[0019]一实施例中，所述天然气管网韧性评价参数包括:全局韧性评价参数以及阈值韧性评价参数；
[0020]所述根据所述天然气管网扰动结束后的供气量、所述初始供气量、供气临界值、扰动过程中供气量下降时间以及维修时间构建所述天然气管网韧性评价参数，包括：
[0021]根据所述扰动过程中供气量下降时间、所述天然气管网扰动结束后的供气量、所述供气临界值、所述初始供气量以及所述维修时间构建所述全局韧性评价参数；
[0022]根据所述扰动过程中供气量下降时间、所述天然气管网扰动结束后的供气量、所述初始供气量以及所述维修时间构建所述阈值韧性评价参数。
[0023]第二方面，本专利技术提供一种适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价装置，该装置包括：
[0024]损失函数建立模块，用于根据天然气管网的当前供气量、初始供气量、受到扰动后的瞬时损失量、损失速度以及扰动时间建立用于表征所述天然气管网损失过程的损失函数；
[0025]评价参数建立模块，用于根据所述天然气管网扰动结束后的供气量、所述初始供气量、供气临界值、扰动过程中供气量下降时间以及维修时间构建所述天然气管网韧性评价参数；
[0026]韧性评价模块，用于根据所述损失函数以及所述天然气管网韧性评价参数评价所述天然气管网的韧性。
[0027]一实施例中，适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价装置还包括：
[0028]物理模型建立模块，用于根据所述天然气管网的结构参数以及运行参数构建所述天然气管网的物理模型。
[0029]一实施例中，适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价装置还包括：
[0030]恢复模型建立模块，用于利用最短路径算法以及最大流算法，根据所述物理模型建立用于表征所述天然气管网恢复过程的恢复模型。
[0031]一实施例中，所述恢复模型建立模块包括：
[0032]最大输气确定单元，用于确定所述天然气管网中管道的最大输气能力；
[0033]权重确定单元，用于根据所述最大输气能力确定所述最大流算法中管道的权重；
[0034]输气路径确定单元，用于利用所述最短路径算法确定输气路径；
[0035]输气量确定单元，用于利用所述最大流算法确定所述管道的输气量；
[0036]恢复模型建立单元，用于根据所述物理模型、所述最大输气能力、所述权重、所述输气路径以及所述输气量建立所述恢复模型。
[0037]一实施例中，所述天然气管网韧性评价参数包括:全局韧性评价参数以及阈值韧性评价参数；
[0038]所述评价参数建立模块包括：
[0039]全局参数构建单元，用于根据所述扰动过程中供气量下降时间、所述天然气管网扰动结束后的供气量、所述供气临界值、所述初始供气量以及所述维修时间构建所述全局韧性评价参数；
[0040]阈值参数构建单元，用于根据所述扰动过程中供气量下降时间、所述天然气管网扰动结束后的供气量、所述初始供气量以及所述维修时间构建所述阈值韧性评价参数。
[0041]第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的确定机程序，处理器执行程序时实现适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价方法的步骤。
[0042]第四方面，本专利技术提供一种确定机可读存储介质，其上存储有确定机程序，该确定机程序被处理器执行时实现适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价方法的步骤。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价方法，其特征在于，包括：根据天然气管网的当前供气量、初始供气量、受到扰动后的瞬时损失量、损失速度以及扰动时间建立用于表征所述天然气管网损失过程的损失函数；根据所述天然气管网扰动结束后的供气量、所述初始供气量、供气临界值、扰动过程中供气量下降时间以及维修时间构建所述天然气管网韧性评价参数；根据所述损失函数以及所述天然气管网韧性评价参数评价所述天然气管网的韧性。2.根据权利要求1所述的天然气管网韧性评价方法，其特征在于，还包括：根据所述天然气管网的结构参数以及运行参数构建所述天然气管网的物理模型。3.根据权利要求2所述的天然气管网韧性评价方法，其特征在于，还包括：利用最短路径算法以及最大流算法，根据所述物理模型建立用于表征所述天然气管网恢复过程的恢复模型。4.根据权利要求3所述的天然气管网韧性评价方法，其特征在于，所述利用最短路径算法以及最大流算法，根据所述物理模型建立用于表征所述天然气管网恢复过程的恢复模型，包括：确定所述天然气管网中管道的最大输气能力；根据所述最大输气能力确定所述最大流算法中管道的权重；利用所述最短路径算法确定输气路径；利用所述最大流算法确定所述管道的输气量；根据所述物理模型、所述最大输气能力、所述权重、所述输气路径以及所述输气量建立所述恢复模型。5.根据权利要求1所述的天然气管网韧性评价方法，其特征在于，所述天然气管网韧性评价参数包括:全局韧性评价参数以及阈值韧性评价参数；所述根据所述天然气管网扰动结束后的供气量、所述初始供气量、供气临界值、扰动过程中供气量下降时间以及维修时间构建所述天然气管网韧性评价参数，包括：根据所述扰动过程中供气量下降时间、所述天然气管网扰动结束后的供气量、所述供气临界值、所述初始供气量以及所述维修时间构建所述全局韧性评价参数；根据所述扰动过程中供气量下降时间、所述天然气管网扰动结束后的供气量、所述初始供气量以及所述维修时间构建所述阈值韧性评价参数。6.一种适应于确定性扰动的天然气管网韧性评价装置，其特征在于，包括：损失函数建立模块，用于根据天然气管网的当前供气量、初始供气量、受到扰动后的瞬时损失量、损失速度以及扰动时间建立用于表征所述天然气管网损失过程的损失函数；评价参...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨兆铭，苏怀，张劲军，向旗，叶恒，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。