数字孪生燃气系统输配调度研究及实践
2021-12-30
为解决现有燃气管网调度服务系统在智能调控、应急灾备、智慧服务等方面安全性、便捷性、智能性不足的问题，基于数字孪生智慧燃气关键技术，对燃气系统输配调度进行了相关研究。
基于北斗短报文、4G/5G等技术实现燃气系统物理实体与调度平台间的数据通信，提高了通信的可靠度；通过分布式控制、协同控制等技术，实现从调度平台到场站的实时控制，最终实现场站与平台间的数据双向传输。数字孪生燃气智能场站系统，可对各个场站压力、流量等状态进行实时监控。基于构建的燃气管网数字孪生体，实现输配调度方案生成与迭代优化。首先，通过实时感知、气体泄漏检测、分布式控制等技术感知、构建燃气系统物理实体；从几何、物理、行为、规则四方面分别对供给侧、输配侧及需求侧的燃气系统进行管网、流程、业务等方面构建虚拟模型，并依次进行单元级、系统级与复杂系统级的模型组装、验证，实现各级虚拟模型的逻辑融洽，构建燃气系统虚拟模型；数据中心通过北斗、4G/5G等通信方法连接物理实体数据，并接收虚拟模型运行后的结果数据，并通过数据清洗、归一、融合等方法进行数据的整合。然后，调度服务平台基于整合后的数据生成初步调度方案，通过数字孪生体进行仿真验证且通过人工审核后，转化为可执行调度方案并下发至燃气系统物理实体执行，实现多场站之间的协同调度。最后，通过实时监控反馈结果，作为燃气系统数字孪生体新的数据输入，迭代优化调度方案。
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