技术摘要：
本申请提供一种燃气管网参数校验方法、系统、终端及存储介质，所述方法包括：根据经验公式确定燃气管道摩擦阻力损失计算公式；确定燃气管道摩擦阻力损失计算公式的待校验参数及实测数据；根据管道设计图纸和经验设定待校验参数的初始值；获取与待校验参数数量相等的实  全部
背景技术：
随着我国城镇化水平的提升，城市规模不断扩大，为城市提供服务的基础设施也 越来越多。天然气作为清洁能源，已成为城市运行和生产、生活的主体能源。随着城市建设 发展，城市燃气管网的规模逐渐增大，拓扑结构趋向多样化、复杂化，同时一些老旧管网建 设年代较长，数据采集难度大；城市建设的快速发展，部分管网更新改造变动多，仅根据人 工经验和后期部署的SCADA系统数据来分析管网拓扑结构，很大程度上不能满足使用需要， 同时也为燃气管网的实时调度和智能化系统升级带来一定障碍。 随着信息技术的发展和推广应用，国内天然气管网基础设施的自动化、信息化程 度逐步提高，相关信息系统也逐渐建立与完善，使得借助实测数据和机理模型相结合，推断 校验燃气管网拓扑结构准确性的相关方法应用成为可能，并且能够为燃气管网调度提供可 靠的数据支撑。目前，国内关于燃气管网拓扑结构确定和参数校验问题的解决方案大多是 基于宏观水力模型展开的，由于宏观水力模型是以数据驱动的，以此为基础的调度方案必 定存在缺陷，例如无法得到非测点的运行状态，遇到改扩建、检修等引起管网拓扑结构改变 的情况时，原调度方法会因模型失准而失效。 例如基于数据实时性采集而提出的应用于自来水管网调度的“基于在线构架的供 水实时调度方法”(ZL201510078366.5)，该发明专利是直接利用实时水量数据开展供水调 度，虽在一定程度上可以提高响应速度，但由于缺乏供水管网实时模型的支撑，无法全面了 解供水管网的实时工况，必然会影响调度决策效果。也有类似用于供热管网的“一种供热管 网等效建模方法”(ZL201611164890.5)，是按流体网络建模技术建立集中供热一次管网系 统数学模型，以及建立的数学模型的等效聚合，得到模型参数和校验模型参数与实测数据 是否存在偏差，但是对于模型数据的校验没有涉及，当数据出现问题时，容易产生误解偏 差。 现有的燃气管网仿真与优化方法中，在进行仿真优化前，需要预先指定管网参数， 包括却不仅限于管道长度、管道内径、管道摩擦因子等，但所使用的参数多为经验值或参考 值、标称值。而实际工程中，一方面，工程实施误差和管道老化等因素会导致上述预设参数 与实际有较大出入，由于缺少对于实际参数的采集和校正会导致仿真优化结果与实际工况 不符合的情况，使得最终的仿真优化结果失真率高，不具有参考意义，对实际应用和策略决 策造成影响；另一方面，现场实际工况数据和参数的采集和核验往往耗时耗力，同时城市燃 气管网数量众多，数据采集点不具有可持续性，所以对于燃气管网参数的实时模拟测量和 更新显得尤为重要。 有鉴于此，在燃气管网全面数字化背景下，亟需一种燃气管网参数校验方法、系 统、终端及存储介质，以解决现有技术中燃气管网参数与实际工况偏差较大、实际工况数据 4 CN 111553041 A 说　明　书 2/9 页 和参数的采集和核验实时性差导致仿真优化结果失真率高的问题。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本申请提供一种燃气管网参数校验方法、系统、终端及存储 介质，解决了现有技术中燃气管网参数与实际工况偏差较大、实际工况数据和参数的采集 和核验实时性差导致仿真优化结果失真率高的问题。 为解决上述技术问题，第一方面，本申请提供一种燃气管网参数校验方法，包括： 根据经验公式确定燃气管道摩擦阻力损失计算公式； 确定燃气管道摩擦阻力损失计算公式的待校验参数及实测数据； 根据管道设计图纸和经验设定待校验参数的初始值； 获取与待校验参数数量相等的实测数据对； 利用所述实测数据对组成的实测数据建立燃气管道摩擦阻力损失计算公式的非 线性方程组，并采用牛顿-拉夫逊法求解所述非线性方程组得到多组参数校验值； 获取多组参数校验值并计算参数校验值的均值，得到最终的参数的估计值。 可选的，所述利用所述实测数据对组成的实测数据建立燃气管道摩擦阻力损失计 算公式的非线性方程组，并采用牛顿-拉夫逊法求解所述非线性方程组，包括： 根据待校验参数的初始值初始化所述待校验参数； 计算燃气管道摩擦阻力损失数值矩阵F与雅各比矩阵J； 判断燃气管道摩擦阻力损失数值是否满足预设精度；若是，则返回得到当前待校 验参数；若否，则更新待校验参数，直到燃气管道摩擦阻力损失数值满足预设精度。 可选的，所述计算燃气管道摩擦阻力损失数值矩阵F与雅各比矩阵J，包括： 设定燃气管道摩擦阻力损失数值公式为f(θ)，待校验参数个数为i； 根据所述实测数据对组成的实测数据与待校验参数的当前值计算所述燃气管道 摩擦阻力损失数值即fi(θ)数值； 根据各组燃气管道摩擦阻力损失数值即fi(θ)数值得到燃气管道摩擦阻力损失数 值矩阵F； 根据公式f(θ)计算得到雅各比矩阵J。 可选的，所述所述判断燃气管道摩擦阻力损失数值是否满足预设精度；若是，则返 回得到当前待校验参数；若否，则更新待校验参数，直到燃气管道摩擦阻力损失数值满足预 设精度，包括： 判断max(|fi|)<ε是否成立； 若是，则返回当前θ； 若否，则根据公式θ′＝θ-J-1F计算得到更新后的待校验参数，直到max(|fi|)<ε成 立； 其中，ε为预设精度，例如可取1e-5。 第二方面，本申请还提供一种燃气管网参数校验系统，包括： 第一确定单元，配置用于根据经验公式确定燃气管道摩擦阻力损失计算公式； 第二确定单元，配置用于确定燃气管道摩擦阻力损失计算公式的待校验参数及实 测数据； 5 CN 111553041 A 说　明　书 3/9 页 初始设定单元，配置用于根据管道设计图纸和经验设定待校验参数的初始值； 数据获取单元，配置用于获取与待校验参数数量相等的实测数据对； 参数计算单元，配置用于利用所述实测数据对组成的实测数据建立燃气管道摩擦 阻力损失计算公式的非线性方程组，并采用牛顿-拉夫逊法求解所述非线性方程组得到多 组参数校验值； 参数估值单元，配置用于获取多组参数校验值并计算参数校验值的均值，得到最 终的参数的估计值。 可选的，所述参数计算单元具体包括： 初始赋值单元，配置用于根据待校验参数的初始值初始化所述待校验参数； 矩阵计算单元，配置用于计算燃气管道摩擦阻力损失数值矩阵F与雅各比矩阵J； 参数更新单元，配置用于判断燃气管道摩擦阻力损失数值是否满足预设精度；若 是，则返回得到当前待校验参数；若否，则更新待校验参数，直到燃气管道摩擦阻力损失数 值满足预设精度。 可选的，所述矩阵计算单元具体用于： 设定燃气管道摩擦阻力损失数值公式为f(θ)，待校验参数个数为i； 根据所述实测数据对组成的实测数据与待校验参数的当前值计算所述燃气管道 摩擦阻力损失数值即fi(θ)数值； 根据各组燃气管道摩擦阻力损失数值即fi(θ)数值得到燃气管道摩擦阻力损失数 值矩阵F； 根据公式f(θ)计算得到雅各比矩阵J。 可选的，所述参数更新单元具体用于： 判断max(|fi|)<ε是否成立； 若是，则返回当前θ； 若否，则根据公式θ′＝θ-J-1F计算得到更新后的待校验参数，直到max(|fi|)<ε成 立； 其中，ε为预设精度，例如可取1e-5。 第三方面，本申请提供一种终端，包括： 处理器、存储器，其中， 该存储器用于存储计算机程序， 该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的 方法。 第四方面，本申请提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储 有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。 与现有技术相比，本申请具有如下有益效果： 1、本申请基于燃气网管SCADA采集数据系统和燃气管道实际参数相结合对比校验 的方法，将SCADA系统监测点收集的实时数据作为实际参数的体现，并结合机理模型通过牛 顿-拉夫逊方法进行求解分析，最终实现真实工况参数的实时模拟测量，确保后续的管网仿 真与优化是建立在较为准确的参数之上。 2、本申请通过将关键的压降方程转化为非线性方程组，从而可以使用牛顿-拉夫 6 CN 111553041 A 说　明　书 4/9 页 逊方法进行求解，求解速度快，其对于非线性方程组的求解而言，非常迅速。这对于大规模 的燃气管网的实时模拟参数更新有重大作用。 3、本申请根据传热学、流体力学原理和相关经验公式等，建立符合实际燃气管网 物理特性的相关计算方程；通过关键参数辨识和现场实测参数进行数据对比，可以实现大 型复杂燃气管网的参数简化与校核，提高仿真和优化调度所需数据的可靠性和精确度。 附图说明 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。 图1为本申请实施例所提供的一种燃气管网参数校验方法的流程图； 图2为本申请实施例所提供的另一种燃气管网参数校验方法的流程图； 图3为本申请另一实施例所提供的一种燃气管网参数校验系统的结构示意图； 图4为本申请实施例所提供的一种终端系统的结构示意图。