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天然气管网网格化规划与优化设计

第一章管网网格化规划概述

一、管网网格化规划的定义

天然气管网网格化规划是指在天然气管道地理信息数据基础上，

将管道网络进行网格化划分，用图形化的方法表示出管道网络系

统的各个部分，确定各个网格的供气压力、流量等参数，用于管

网运行控制、方案优化等。

二、管网网格化规划的优势

1.易于管理和维护：网格化管理可使管道网格快速、准确地定

位管道故障和漏气点，从而及时采取措施进行处理。

2.精确控制供气质量：精细控制网格供气参数可提高管网供气

质量，保证管道运行的安全可靠性。

3.优化供气方案：管网网格化规划可将管道网络划分为多个网

格，各个网格可采用不同的供气方案，有效避免供气中断或压力

不稳定等问题。

三、管网网格化规划的应用前景

随着供气范围不断扩大，管网复杂程度日益提高，而传统的管

道管理方式和控制策略已不能满足日益增长的管理需求。管网网

格化规划可提供全面的管网管理方案，为气体集中供应、高性能

防漏、快速精准故障定位和灵活调度等提供有效的技术保障，具

有广阔的应用前景。

第二章管网网格化规划的设计流程

一、网格化划分

在管道地理信息数据的基础上，将天然气管道网络依据地域分

为不同的区域，在每个区域内采用网格化划分的方式，将管网网

络划分为多个单元格，进而构建出整个管网地理信息系统。

二、建立层次体系

根据网格化划分后的整个管道网络结构，以及单元格内管道参

数，建立完整的管道网格化参数体系，包括供气质量、供气排量

和压力等级等参数，对于储气设施等特殊的单元格还需要特别定

义所需的参数信息等。

三、参数优化

根据建立的管网参数体系，对其进行优化设计，将整个管网按

一定的供气要求划分为不同层次的管道单元格，然后根据单元格

内气体需求进行相应的优化调整，以达到优化整个管网的目的。

四、网络模拟与优化

将建立好的参数体系和优化后的网络做进一步的网络模拟分析，

模拟不同情况下管网的供应能力和效率，找出管网不足以满足气

体需求或存在压力不稳定等问题的原因，对管网优化提出有针对

性的改进建议和方案，最终完成优化设计方案的设计。

第三章管网网格化规划的应用案例

一、管网的可持续规划案例

上海市天然气中心建立起了全市范围内管网网格化规划模型，

并针对不同区域的气体需求进行了精细划分和建模，明确了各个

区域的管网规划方向和策略，并形成基于网络模拟仿真的联合运

行方式和控制策略，该模型源源不断地为管网的优化和管理提供

了重要支持。

二、管网的管理和维护案例

长城燃气公司利用管网网格化规划解决了管道漏气问题。基于

全市管网及配套设备资产信息，将管网分为多层次和多单元格，

并结合GIS地理信息系统，建立了监控、分析、预测、预警等多

个功能模块。该项目极大地提高了漏气监测效率和管理水平，提

高了管道漏气反应速度和处理效率，使管理和维护工作更简单、

更快捷、更高效。

三、管网的应急调度案例

针对浙江省某个大型工业园的管网网格化规划，通过针对各个

剖面的考虑，建立初步的管网参数指标，自动计算出该管网各个

环节的压力和流量等信息，进而对其进行必要的调整和优化。在

管网出现任何紧急情况时，可以根据管网优化方案进行快速反应

和调度，及时采取适当措施，避免事故的发生或者减轻事故的影

响。

第四章总结

随着天然气管网规模不断扩大，传统的管道管理方式已不能满

足日益增长的管理需求和安全防护要求。管网网格化规划可以提

供全面的管网管理方案，可以快速地定位管道故障和漏气点，避

免供气中断或压力不稳定等问题，从而提高管网供气质量、保证

管道运行的安全可靠性。未来，我们可以通过更深入的研究和应

用，不断提高管网设计和管网技术的水平，为国家能源安全和生

态环境保护提供有效保障。