天然气潮流计算matlab程序
时间:2023-06-02 20:07:00
计算天然气趋势matlab程序
1 天然气趋势计算理论
由于天然气涉及流体的运动方程,直接计算非常复杂,因此需要提前做一些假设来简化计算。经过研究,适当的假设对结果影响不大,本文对天然气系统进行了以下假设:
1)管道中的天然气为等温气体,气体温度不会随传输距离而变化;
2)各管道对天然气的摩擦系数相同;
(3)各管道气体压缩因子相同。
如果将天然气与电力网络趋势进行比较,也可以获得类似的流量方程,如风格
此外,由于天然气在管道中传输时会产生压力损失,因此应每隔一段设置一个压缩机来提高节点压力,以确保天然气系统的正常运行。压缩机消耗的电能可以通过公式获得
流量可以描述天然气网络的各个部分。与电力网络相比,节点流量平衡方程也可以得到,如风格
如下四种类型所示,管道或节点的约束,如流量、节点压力、压缩机功耗和压缩比等。
计算步骤如下:
(1)微型燃气轮机的功率由用户负荷获得g,找出其消耗的天然气流量;
(2)根据天然气节点压力与节点间流量的关系,找出前一节点的节点压力;
(3)如果节点中有压缩机,可以获得压缩机消耗的等效天然气流量,并将其作为负载添加到趋势计算中;
(4)找出节点的节点流量方程;
(5)重复步骤(2)-(4),直到整个天然气网络趋势得到解决。
2 天然气趋势计算
3 matlab程序
1)主函数
% function:计算天然气趋势 %节点类型 标号 %普通节点 2,3,4,5 %恒压节点 1 恒压恒流节点% 6 %能计算各种基本数据的天然气趋势,包括节点压力和流量 clear %清除工作空间变量 clc %清屏 %% 数据输入(标) %天然气管道参数:管道编号 长度 内径 管道常数K Pline=[1, 500, 0.10, 0; 2, 400, 0.07, 0; 3, 300, 0.05, 0; 4, 400, 0.07, 0; 5, 600, 0.07, 0]; 存储每个节点的流量和压力 fp=[0, 0, 0, 50, 0, 0; 5, 0, 0, 0, 0, 5.5]; LHV=9.7; 天然气低热值% PeMT=50; 微型燃气轮机电功率% yitaE=0.3.%微型燃气轮机的发电效率 Bk=3.8e7; %压缩机消耗等效电能算式中的常数 Zk=0.92; %压缩机压缩因子 %计算管道常数K n=size(Pline,1); for i=1:size(Pline,1) Pline(i,4)=389640*Pline(i,3)^(4/3)/sqrt(Pline(i,2)*293*0.6*0.92); end disp(Pline) 计算微型燃气轮机消耗的燃气量% fp(1,6)=PeMT/yitaE/LHV; %% 解决天然气潮流 %主循环 for p=3:1e-5:5.5 Hk=Bk*fp(1,6)*((fp(2,6)/p)^(Zk*0.3/1.3)-1); f6=1.07e-7*Hk; fp(1,5)=f6 fp(1,6); fp(2,5)=Pi(fp(1,5),p,Pline(5,4),1) fp(2,3)=Pi(fp(1,5),fp(2,5),Pline(4,4),1) fp(2,4)=Pi(fp(1,4),fp(2,3),Pline(3,4),2);%求解4节点压力值 fp(1,3)=fp(1,4) fp(1,5);%3节点总流量等于4、5节点流量之和 fp(2,2)=Pi(fp(1,3),fp(2,3),Pline(2,4),1) fp(1,2)=fp(1,3) 15; 2节点流量为3节点 2节点负荷 fp(1,1)=Pi(fp(1,2),fp(2,2),Pline(1,4),1) wucha=5-fp(1,1); if (wucha<1e-5 ) break; end end %% 输出趋势计算结果 disp(fp); 。。。。。。略
4 完整程序链接:
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg4MTc1MjE2Mg==&mid=2247484384&idx=1&sn=3fce6aa702297f2562f7cbc845f48896&chksm=cf6062edf817ebfb48496fd29aec993f7a0af5ca71e433f9ebb2d8d60697495186ee83a0e30d&token=1295868952&lang=zh_CN#rd