城镇天然气管网优化系统的研究

论文摘要

随着天然气的广泛使用和天然气输配管网规模的大型化,天然气经营部门为了增加经济效益和增大燃气管网的利用率,需要对天然气管网系统进行优化。由于城镇天然气系统工程的建设投资巨大,工程建成后不宜轻易改建或扩建,天然气管网设计需要合理化。本文针对城镇天然气管网优化的问题,在研究图论、燃气管网CAD的理论分析与应用等基础上,首先,提出了改进的Dijkstra算法,并将其与传统的Dijkstra算法进行分析对比,实现了城镇天然气管网气源节点合理优选,通过长庆燃气管网现场实验数据的仿真算例分析,验证了改进的Dijkstra算法的有效性；其次,在气源节点、用户位置确定的情况下,采用受限最小生成树算法对城镇天然气管网的布局进行优化,仿真算例验证了受限最小生成树算法的实用性。最后,再将改进Dijkstra算法和受限最小生成树算法应用于城镇天然气管网优化中,运用软件工程理论、混合编程技术开发了“城镇天然气管网优化系统”。通过现场数据分析,城镇天然气管网优化系统能有效地实现城镇天然气管网气源节点优选和管网布局优化,为城镇天然气系统工程投资的评估预测提供指导作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 论文的主要研究内容
• 1.4 论文的框架内容
• 第二章 图论和燃气管网CAD的基本理论
• 2.1 图论的相关基础理论
• 2.1.1 图论的概念
• 2.1.2 有向图和无向图
• 2.1.3 图论的基本术语
• 2.1.4 拓扑性质
• 2.1.5 矩阵表示
• 2.2 燃气管网CAD
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 燃气管网CAD系统的类型
• 2.2.3 燃气管网节点方程的矩阵形式
• 2.3 本章小结
• 第三章 城镇天然气管网优化的气源节点选择
• 3.1 引言
• 3.2 燃气管网布置图的邻接矩阵
• 3.3 算法模型
• 3.3.1 算法模型
• 3.3.2 仿真算例分析
• 3.3.3 两个算法的对比
• 3.4 本章小结
• 第四章 城镇天然气管网布局优化
• 4.1 引言
• 4.2 优化目标分析
• 4.2.1 拓扑优化的目标函数
• 4.2.2 布置优化策略
• 4.3 算法模型及仿真算例分析
• 4.3.1 算法模型
• 4.3.2 仿真算例分析
• 4.3.3 两个算法的对比
• 4.4 本章小结
• 第五章 城镇天然气管网优化系统的设计与实现
• 5.1 总体设计
• 5.1.1 任务目标
• 5.1.3 运行环境
• 5.2 系统主要功能简介
• 5.3 城镇天然气管网优化系统设计的实现
• 5.3.1 文件
• 5.3.2 创建管网
• 5.3.3 参数设置
• 5.3.4 优化设计
• 5.3.5 设计结果
• 5.3.6 常用计算
• 5.3.7 管网材料手册
• 5.4 系统关键技术介绍
• 5.4.1 VC++和Fortran PowerStation混合编程技术
• 5.4.2 VC++与AutoCAD编程技术
• 5.4.3 数据结构合理优化
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 详细摘要