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数字孪生智慧燃气下的输配调度

2021-12-27

基于智慧燃气数字孪生的燃气输配调度重点在于对供给侧、需求侧及输配侧进行仿真,并将仿真策略应用到物理实体当中,数字孪生技术可用于需求预测、供给预测,以及调度方案的计算和仿真,如图所示。


 智慧燃气


1、数据采集


综合与输配调度相关的数据,包括智慧燃气系统物理实体在供给侧、输配侧、需求侧的实测数据,如供给侧的气源类型、数量、地理位置等数据,输配侧的管网压力限制、管径、管网拓扑结构等数据,需求侧的用户类型、用户数量、大用户用气申报等数据,并将数据传输到虚拟模型当中。


2、调度仿真


供给预测与需求预测。基于供给侧、需求侧相关数据,利用虚拟模型进行多气源/多压力级制/多时段/多地区等不同条件下地供给预测与需求预测。在供给侧预测时,结合燃气气源,如生物质气、煤质气、LNG等多种气源,保证供气的多样性与安全性。


输配方案仿真。基于智慧燃气系统物理实体输配侧相关数据,结合供给预测与需求预测,对输配方案进行仿真。确定输配调度优化目标,如压力均匀程度、供气稳定程度、设备磨损要求等;确定约束条件,主要包括气源供气压力与管网压力界限;利用虚拟模型仿真不同参数下的输配调度策略,确定最优压力、流量、阀门开合角度等参数。


3、方案应用


将调度方案应用到智慧燃气系统物理实体中,实现多气源/多压力级制/多时段/多地区的精细化调度。在供给侧完成气源协调工作;在输配侧将调度方案导入智能SCADA系统,对管网设备进行控制,用于指示现场操作人员手动调控设备,向企业调度中心提供决策依据等。对输配调度结果进行实时监测,持续执行以上步骤,迭代优化输配调度过程。


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