[发明专利]城市天然气管道系统管道故障传播影响评估方法及系统

权利要求书

1.一种城市天然气管道系统管道故障传播影响评估的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据城市天然气管道系统建立所述城市天然气管道系统的网络结构拓扑图，所述网络结构拓扑图包括：节点和表示天然气管道的边，其中所述节点和边用来表示所述城市天然气管道系统的连接关系，所述边带有表示天然气流动的方向；

根据所述网络结构拓扑图建立网络模型，所述网络模型包括节点信息表、边信息表以及所述节点的连接矩阵；

根据所述网络模型中的所述节点信息表、所述边信息表和所述连接矩阵以及预设的约束条件，获取所述城市天然气管道系统正常状态对应的第一流量压力分配信息；

在所述网络模型中模拟管道故障，并根据预设的管道故障传播规则和所述约束条件，获取所述城市天然气管道系统在所述管道故障状态下对应的第二流量压力分配信息；

比较所述第一流量压力分配信息和所述第二流量压力分配信息对所述城市天然气管道系统进行管道故障传播影响评估。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管道故障传播规则包括：管道故障类型以及所述管道故障类型对应的所述网络结构拓扑图修改策略和/或网络模型修改策略；其中所述管道故障类型包括：管道泄漏和管道堵塞。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述节点的作用将所述节点进行分类，所述节点的类型包括：源节点、第一类中转节点、第二类中转节点、第三类中转节点以及目标节点；

根据所述节点的类型获取所述网络结构拓扑图中各个节点对应的流量和压力以及各个边对应的流量和压力，构建所述节点信息表和边信息表。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述管道故障类型为所述管道泄漏，则所述网络结构拓扑图修改策略为：在所述发生泄漏的管道对应的边中增加一个第三类中转节点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述管道故障类型为所述管道泄漏，则所述网络模型修改策略，包括：

获取管道泄漏量，根据所述管道泄漏量获取新增的所述第三类中转节点的节点流量，并根据所述管道泄漏量获取所述发生泄漏的管道的起始节点与所述第三类中转节点组成的第一泄漏管道的第一泄漏管道流量和所述第三类中转节点与所述发生泄漏的管道的终止节点组成的第二泄漏管道的第二泄漏管道流量；

根据所述第一泄漏管道流量、第二泄漏管道流量以及所述节点流量，修改所述网络模型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述管道泄漏包括：管道点泄漏和管道断裂；

相应地，若所述管道泄漏为所述管道点泄漏，则所述第一泄漏管道流量为所述发生泄漏的管道的正常管道流量与所述管道泄漏量的一半的和，所述第二泄漏管道流量为所述发生泄漏的管道的正常管道流量与所述管道泄漏量的一半的差；

若所述管道泄漏为所述管道断裂，则所述第一泄漏管道流量为所述发生泄漏的管道的正常管道流量与所述管道泄漏量的和，所述第二泄漏管道流量为零。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述管道故障类型为所述管道堵塞，则所述网络模型修改策略，包括：

根据公式Q_D＝D_b×Q₀和公式获取所述发生泄漏的管道的堵塞管道流量，式中：Q_D表示所述堵塞管道流量，D_b表示堵塞度，Q₀表示所述发生泄漏的管道的正常管道流量，C表示发生泄漏的管道未堵塞处的横截面积，L表示燃气管道的长度(m)，S表示管道的阻抗；

根据所述堵塞管道流量，修改所述网络模型。