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即：
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通過求解上述矩陣方程的解，從而計(jì)算出ARIMA模型中的未知參數(shù)。
具體建模過程的思路：通過當(dāng)前年度的前2年～3年歷史數(shù)據(jù)，隨著時(shí)間的更替，歷史數(shù)據(jù)不斷循環(huán)更新。根據(jù)每年中相應(yīng)日相應(yīng)時(shí)讓點(diǎn)的流量數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)(2011年11月20日9點(diǎn)30分的瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)／壓力數(shù)據(jù)、2012年11月20日9點(diǎn)30分的瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)／壓力數(shù)據(jù)、2013年11月20日9點(diǎn)30分的瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)／壓力數(shù)據(jù)，通過同一時(shí)間點(diǎn)的3個(gè)歷史數(shù)據(jù)，預(yù)測2014年11月20日9點(diǎn)30分的瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)／壓力數(shù)據(jù))，以5min作為時(shí)間差，預(yù)測下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的瞬時(shí)流量／壓力(2014年11月20日9點(diǎn)35分的瞬時(shí)流量／壓力)，循環(huán)執(zhí)行上述過程，一次性預(yù)測出5日～7日的下游需求預(yù)測數(shù)據(jù)，用于后續(xù)的優(yōu)化調(diào)度和控制。
黑箱建模中不同模型的補(bǔ)償思路如圖4所示：通過‘周’模型計(jì)算下一周的周預(yù)測累積流量；通過‘天’模型計(jì)算下一周內(nèi)每天的預(yù)測累積流量，并以天預(yù)測累積流量為基礎(chǔ)計(jì)算出7天的累積流量；通過兩個(gè)7日的預(yù)測累積流量，使用加權(quán)的方式計(jì)算出最終的周預(yù)測累積流量，同時(shí)結(jié)合每日的日累計(jì)流量的比例關(guān)系，計(jì)算出最終日累計(jì)流量數(shù)據(jù)；循環(huán)執(zhí)行上述過程，直至最后生成一周內(nèi)以‘分’為周期的過程參數(shù)預(yù)測數(shù)據(jù)，用于后于的優(yōu)化調(diào)度和控制。
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4 優(yōu)化控制策略的生成
通過調(diào)整調(diào)壓站出口壓力的設(shè)置值，調(diào)整調(diào)壓站所能供給的天然氣流量，但最終調(diào)度目的為：減少對調(diào)壓站上游管網(wǎng)負(fù)荷的沖擊，保證調(diào)壓站下游管網(wǎng)壓力的平穩(wěn)，并保證足夠的天然氣供應(yīng)量。
如圖5所示：通過天然氣用氣流量模型，預(yù)測下游用戶一天內(nèi)天然氣用量的流量-時(shí)間分布數(shù)據(jù)，判斷出用氣高峰時(shí)段和低谷時(shí)段，同時(shí)結(jié)合實(shí)際運(yùn)行過程參數(shù)數(shù)據(jù)，計(jì)算出相應(yīng)不同時(shí)段的運(yùn)行壓力數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上調(diào)度人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)做出調(diào)整確認(rèn)后，下載到本地控制器中執(zhí)行具體的控制。
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在用氣高峰時(shí)段，且上游管網(wǎng)供氣充足時(shí)：結(jié)合模型預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)壓箱實(shí)際出口壓力數(shù)據(jù)，執(zhí)行調(diào)壓運(yùn)行控制策略，計(jì)算出最終調(diào)壓站出口壓力設(shè)定值隨時(shí)間的變化曲線，在保證下游管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的同時(shí)，保證天然氣的供應(yīng)量。
在用氣高峰時(shí)段，且上游管網(wǎng)供氣不足時(shí)：結(jié)合模型預(yù)測數(shù)據(jù)和調(diào)壓箱實(shí)際出口壓力數(shù)據(jù)，執(zhí)行限流運(yùn)行控制策略，計(jì)算出最終調(diào)壓站出口壓力設(shè)定值隨時(shí)間的變化曲線，使得實(shí)際運(yùn)行調(diào)壓箱的瞬時(shí)流量不超過限流設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)限流保供的目的，并保證調(diào)壓箱上下游管網(wǎng)的運(yùn)行壓力平穩(wěn)。
在用氣低谷時(shí)段，結(jié)合調(diào)壓箱實(shí)際出口壓力數(shù)據(jù)，周期性調(diào)整調(diào)壓器出口壓力的設(shè)定值，在保證下游管網(wǎng)壓力平穩(wěn)的同時(shí)，保證運(yùn)行流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確性。
5 結(jié)論
由于燃?xì)庑袠I(yè)涉及民生問題，因此，對天然氣調(diào)壓系統(tǒng)運(yùn)行的‘安’、‘穩(wěn)’、‘長’、‘滿’、‘優(yōu)’等指標(biāo)提出更高的要求，并且著重于關(guān)注‘安’、‘穩(wěn)’、‘長’的指標(biāo)要求。因此，在凋壓站／調(diào)壓箱控制過程中，對運(yùn)行過程中調(diào)壓站的出口壓力關(guān)注更多，其下游用戶的流量需求通過壓力和流量間的耦合關(guān)系來保證。
在本論文中，下游用戶用氣規(guī)律的建模在實(shí)際控制中，用來判斷用氣高峰時(shí)段和用氣低谷時(shí)段，后續(xù)的控制過程需要和實(shí)際調(diào)壓箱的出口壓力數(shù)據(jù)相互配合來完成整個(gè)控制作用。但是隨著城市化智能管網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)，各底層調(diào)壓站／調(diào)壓箱的用氣規(guī)律建模的作用將會(huì)越來越大，不僅可以為管理層提供運(yùn)營決策的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，同時(shí)在管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度過程起著越來越重要的作用，如：區(qū)域調(diào)壓箱運(yùn)行站點(diǎn)的決策，調(diào)壓箱運(yùn)行數(shù)量的決策，及各調(diào)壓箱運(yùn)行負(fù)荷分配的估計(jì)等。
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