陳華(中油遼河工程有限公司， 遼寧 盤錦 124010)

天然氣管道調(diào)峰分析

陳華(中油遼河工程有限公司， 遼寧 盤錦 124010)

隨著國(guó)內(nèi)天然氣事業(yè)的快速發(fā)展，天然氣管道網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也得到了良好的發(fā)展與完善，為了提升天然氣管網(wǎng)的運(yùn)行效率，制定合理有效的天然氣管道調(diào)峰方案顯得尤為重要。天然氣供應(yīng)量是在不斷變化的，在民居居民用氣、工業(yè)發(fā)電用氣等諸多方面，都會(huì)呈現(xiàn)出按月、按日記的不均勻性用氣規(guī)律，對(duì)天然氣管道進(jìn)行調(diào)峰處理能夠有效地對(duì)天然氣進(jìn)行控制，從而保障天然氣供應(yīng)的連續(xù)性與穩(wěn)定性。本文就天然氣管道的調(diào)峰進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析與闡述。

天然氣；輸氣管道；調(diào)峰技術(shù)；分析與應(yīng)用

目前，天然氣作為使用量最大、適用范圍最廣的清潔能源，越來(lái)越受到人們的重視，人們對(duì)天然氣的需求量也日益提升。近幾年，天然氣管道建設(shè)處于高速發(fā)展的階段，隨之而來(lái)的是天然氣供需存在的矛盾，因此，對(duì)天然氣管道進(jìn)行供氣調(diào)峰是必須要進(jìn)行的一項(xiàng)工作。

1 天然氣管道調(diào)峰概述

對(duì)天然氣管道進(jìn)行調(diào)峰，需要對(duì)長(zhǎng)距離的輸氣管道末端——即從最末端的壓氣站至終點(diǎn)配氣站依據(jù)通常的日用氣量波動(dòng)情況，使自身具備一定的儲(chǔ)存能力，從而保障天然氣的管道輸送能夠進(jìn)行良好的調(diào)節(jié)。在面對(duì)沒(méi)有中間壓氣站的天然氣輸氣管道時(shí)，可以在全線都進(jìn)行天然氣存儲(chǔ)。倘若管道終點(diǎn)的壓力在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，管道內(nèi)的氣體平均壓力也會(huì)存在相應(yīng)的最高值以及最低值，當(dāng)天然氣管道的管理人員選擇了恰當(dāng)?shù)膬?chǔ)氣管段的管段容積以及始終點(diǎn)的壓力波動(dòng)范圍，則管道就具備了天然氣供應(yīng)所需要的存儲(chǔ)能力[4]。

2 天然氣管道調(diào)峰方案的多種評(píng)價(jià)方法

在天然氣管道調(diào)峰方案的綜合評(píng)價(jià)體系中，各個(gè)指標(biāo)值的量級(jí)與單位是不同的。因選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)具有著不同的數(shù)量級(jí)、量綱，因此為了能夠更好地進(jìn)行比較，研究人員需要對(duì)原始指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化的處理，并將其轉(zhuǎn)化為[0,1]之間的數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)化處理包含著對(duì)指標(biāo)的無(wú)量綱化處理以及一致化處理。其中一致化處理指的是將評(píng)價(jià)的指標(biāo)類型進(jìn)行統(tǒng)一。系統(tǒng)內(nèi)的指標(biāo)有極大型指標(biāo)、居中型指標(biāo)、區(qū)間型指標(biāo)以及極小型指標(biāo)，每一種指標(biāo)都有其各自的特點(diǎn)。如果指標(biāo)體系內(nèi)存在多類型的指標(biāo)，則必須在綜合評(píng)價(jià)之前，把評(píng)價(jià)指標(biāo)的多種類型進(jìn)行一致化處理，盡可能地減少指標(biāo)類型數(shù)量[2]。除此之外。還需要對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)做無(wú)量綱化處理，即運(yùn)用相應(yīng)的函數(shù)，對(duì)多種類型的指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一的處理。在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程中，往往會(huì)采用非線性函數(shù)以及線性函數(shù)作為數(shù)學(xué)變化工具。

(1)模糊物元法

式中：Ci表示為第i個(gè)理化評(píng)價(jià)指標(biāo)，和其相對(duì)應(yīng)的是xji，Mj表示為第j個(gè)方案，那么m種方案的“n維復(fù)合物元”可以記做Rmn，即上式所示[1]。

該種方法首先需要確定各個(gè)理化指標(biāo)的大小以及目標(biāo)的大致趨勢(shì)，并依據(jù)優(yōu)化的原則，把理化指標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)槟：恐?，得到矩陣R'mn。

(2)灰色關(guān)聯(lián)法 灰色關(guān)聯(lián)法是依據(jù)已得到的規(guī)范化比較數(shù)列以及參考數(shù)列，對(duì)第n個(gè)方案中的最優(yōu)指標(biāo)以及第m項(xiàng)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)ξnm。公式如下所示：

上式中分別包括了兩級(jí)最小差以及兩級(jí)最大差，進(jìn)而得到了灰色系數(shù)矩陣R。在得到了各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重以及灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣的基礎(chǔ)上，需要運(yùn)用下方的計(jì)算公式，對(duì)評(píng)判結(jié)果進(jìn)行計(jì)算[3]。

P=wR

依據(jù)得到的評(píng)判結(jié)果，可以對(duì)天然氣管道調(diào)峰方案進(jìn)行優(yōu)劣的排序，進(jìn)而將得到最優(yōu)的天然氣管道調(diào)峰方案。

(3)線性加權(quán)法 線性加權(quán)法又被稱為“加法”合成法或者加權(quán)算術(shù)平均算法。目前該種方法已經(jīng)在統(tǒng)計(jì)學(xué)領(lǐng)域中得到了較為廣泛的應(yīng)用。該種方法的基本思想為：利用評(píng)價(jià)指標(biāo)以及評(píng)價(jià)對(duì)象，構(gòu)建指標(biāo)數(shù)據(jù)信息的矩陣，并對(duì)該矩陣進(jìn)行定量化處理、正向化處理以及無(wú)量綱化處理，從而得到標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)矩陣，最終通過(guò)計(jì)算得到相應(yīng)的評(píng)價(jià)結(jié)果。線性加權(quán)法需要對(duì)定量指標(biāo)先進(jìn)行正向化處理，此后在進(jìn)行無(wú)量綱化處理，各個(gè)處理程序之間需要存在一定的先后性，最終才能夠得到正確標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)結(jié)果[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著天然氣應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣，人們對(duì)于天然氣的需求量在不斷地增大。與此同時(shí)，人們對(duì)于天然氣供應(yīng)的要求也在不斷地提升。目前天然氣管道供應(yīng)仍舊存在著諸多問(wèn)題，其中，天然氣管道供應(yīng)的穩(wěn)定性就是其中的重要問(wèn)題之一。為解決該問(wèn)題，天然氣供應(yīng)方應(yīng)當(dāng)進(jìn)行天然氣的管道調(diào)峰，對(duì)天然氣管道輸送的上下峰值進(jìn)行良好地把控，從而實(shí)現(xiàn)天然氣的平穩(wěn)管道輸送，保證用氣單位能夠接收到穩(wěn)定、持續(xù)的天然氣。

[1]張嘉東.天然氣調(diào)峰方式工藝研究與工程化設(shè)計(jì)[D].華南理工大學(xué),2013.

[2]曹洪偉.天然氣集輸管道調(diào)峰優(yōu)化運(yùn)行研究[D].大慶石油學(xué)院,2009.

[3]王保群,林燕紅,焦中良.我國(guó)天然氣管道現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì),2013,08:76-79+109-110.

[4]楊永闖,鄭云萍.天然氣管道調(diào)峰方案多方法綜合評(píng)價(jià)研究[J].廣州化工,2016,06:22-24.