论文题目: 城市燃气输配系统的模拟及其应用
论文类型: 硕士论文
论文专业: 化学工艺
作者: 王磊
导师: 王同华
关键词: 燃气管网,模拟优化,水力计算,短期负荷,泄漏检测
文献来源: 大连理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 在城市燃气管网的设计过程中,水力计算是最关键的环节。本论文介绍了燃气管网水力计算的数学模型和求解方法,应用牛顿法解环形管网,很好的解决了燃气输配中的水力计算问题。同时,在本论文中阐述了国内外燃气管网优化问题的发展现状,对应用于管网优化问题中的一些常用方法进行了比较与分析,指出了各常用算法的优缺点以及适用性,归纳总结出管网优化的发展趋势,给出了管径优化的目标函数,然后应用遗传算法对燃气输配管网进行了管径优化。优化结果表明,遗传算法适合于管道优化这一工程领域。根据国内外燃气负荷研究的进展,从多角度对燃气负荷预测进行了分类。论文中提出了需要按燃气负荷预测的应用要求,燃气负荷变化特性等具体情况选择预测方法。在matlab环境下基于遗传算法的全局搜索和BP网络局部精确搜索的特性,对城市燃气管网短期负荷进行了预测。根据城市燃气负荷变化的特性,应用人工神经网络误差反向传播模型可以反映燃气负荷随机性、周期性及其变化趋势。通过采用遗传算法优化网络初始权重的方法,将遗传算法和BP算法有机结合起来,为储气设施的设计与建设提供理论依据。在大连市锦绣小区燃气负荷预测中,以历史资料进行检验的结果证明了这种方法的有效性和可靠性。国内外的各种管道泄漏检测方法大致可以分为硬件法和软件法两大类,本论文分析了各种检测技术的检测原理和优缺点,对各种检测方法进行了比较。将序贯概率比检验法(SPRT)应用到管道泄漏的在线故障诊断中,考虑描述其性能的两个参数——操作线和平均样本数函数,提出了将序贯概率比检测应用于管道泄漏判断的方法。实际应用表明,该方法克服了序贯概率比检测的原有缺点,用其进行管道泄漏检测提高了检测灵敏度和报警速度。
论文目录:
摘要
Abstract
1 文献综述
1.1 水力计算的发展情况
1.2 管网的优化设计
1.3 管网负荷的预测
1.4 测漏技术的现状
1.5 本文研究背景
1.6 本文的主要研究内容
2 水力计算
2.1 燃气管网的水力计算基本公式
2.1.1 气体管段流量的基本方程
2.1.2 管网水力计算简化公式
2.2 管网各段的计算流量
2.3 环状管网的水力计算
2.3.1 环状管网的基本数据模型
2.3.2 环状管网的计算步骤
2.3.3 环状管网的平差计算
2.3.4 实例计算
2.4 本章小结
3 燃气管网设计中的模拟与优化
3.1 遗传算法的介绍
3.2 遗传算法在管网中的优化
3.2.1 管径优化的数学模型
3.2.2 编码
3.2.3 适应度函数
3.2.4 选择策略
3.2.5 交叉算子
3.2.6 变异算子
3.2.7 环状管网遗传优化设计的主要步骤
3.2.8 算例分析
3.3 本章小结
4 燃气负荷的预测
4.1 燃气短期负荷模型
4.1.1 燃气负荷结构
4.1.2 短期负荷预测要求
4.2 基于人工神经网络的短期负荷模型
4.2.1 人工神经网络的基本知识
4.2.2 神经网络的特性
4.2.3 人工神经网络预测模型
4.3 遗传神经网络预测
4.3.1 计算模型
4.3.2 计算实例
4.4 本章小结
5 检漏
5.1 燃气管网泄漏的相关分析
5.1.1 管道泄漏的原因
5.1.2 管道泄漏现象的描述
5.2 燃气管网泄漏检测新技术——序贯概率比检验法
5.2.1 序贯概率比检验系统分析基础
5.2.2 建立序贯概率比模型
5.2.3 管道泄漏监测系统中泄漏量的计算和分析
5.3 本章小结
6 软件的研制
6.1 软件性能及特点
6.2 开发环境
6.3 软件性能指标
6.4 软件功能模块
6.4.1 软件的主界面
6.4.2 系统维护
6.4.3 查询系统
6.4.4 水力计算
6.4.5 打印系统
6.4.6 检测运行
结论
参考文献
致谢
发布时间: 2008-06-30
参考文献
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