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龙图腾网获悉昆明理工大学申请的专利一种考虑天然气管道泄漏的电-气网络多目标优化调度方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115511223B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211406127.4，技术领域涉及：G06Q10/04；该发明授权一种考虑天然气管道泄漏的电-气网络多目标优化调度方法是由沈赋;王哲;杨光兵;单节杉;蔡子龙;曹旸;张宇涛;刘思蕊;付玉;张微;杨志文;李施伟设计研发完成，并于2022-11-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑天然气管道泄漏的电-气网络多目标优化调度方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种考虑天然气管道泄漏的电‑气网络多目标优化调度方法，属于天然气管道泄漏目标优化技术领域。本发明包括步骤：建立天然气管道大孔泄漏率模型；通过MATLAB牛顿迭代法对天然气管道大孔泄漏模型泄漏率进行求解；以运行成本、环境保护成本和失荷量为目标建立天然气管道泄漏时的多目标函数模型；根据失荷程度选择不同的多目标函数，通过隶属度函数将其转换为单目标函数，并采用遗传粒子群算法对单目标函数进行求解。本发明在控制成本的同时大大降低系统失荷量，提高系统故障时的供电可靠性，充分挖掘系统功率，增强故障系统负荷恢复能力。

本发明授权一种考虑天然气管道泄漏的电-气网络多目标优化调度方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑天然气管道泄漏的电-气网络多目标优化调度方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下： Step1、建立天然气管道大孔泄漏率模型； Step2、通过MATLAB牛顿迭代法对天然气管道大孔泄漏模型泄漏率进行求解； Step3、以运行成本、环境保护成本和失荷量为目标建立天然气管道泄漏时的多目标函数模型； Step4、根据失荷程度选择不同的多目标函数，通过隶属度函数将其转换为单目标函数，并采用遗传粒子群算法对单目标函数进行求解； 所述Step1的具体步骤是： Step1.1、根据能量守恒和动量守恒定律，建立管内气体绝热流动的方程，其中，气体在管道中是绝热流动: 式中：k为气体绝热系数，对于天然气取1.334；T1、T2、P1、P2为管道起始位置点1和泄漏口管道内中心位置点2对应的温度和压力；M为气体的摩尔质量；R为气体常数，R＝8.314Pa·mmol·K；G为管道内单位面积质量流量；f为范宁摩擦系数，当雷诺数Re＞100000时，f＝0.0232Re-0.1507，当Re≤100000时，f＝0.079Re-0.25；Le为泄漏处距管道起点的距离；D为管道内径； Step1.2、将气体的状态方程、泊松方程和连续性方程代入式1，即得到气体泄漏率模型的表达式；其中，在释放点是等熵流动，并将流动模型视为一维模型，当气压满足式2时，泄漏率模型的表达式如式3所示： 当气压满足式4时，泄漏率模型的表达式如式5所示： 式中：Pa为大气压强，Aor为泄漏口横截面积，C0为经验流量系数； 所述Step2的具体步骤是： Step2.1、建立管道中管道起始位置点1和泄漏口管道内中心位置点2的参数关系，沿管道的摩擦系数相同； Step2.2、根据气体流动连续方程建立式7-8，并通过式7求解泄漏口管道内中心位置点2的马赫数Ma2； 式中：Aor,AD分别表示管道泄漏口与管道的横截面积；Ma1，Ma2分别表示管道中管道起始位置点1和泄漏口管道内中心位置2的马赫数； Step2.3、将式6、式8代入式1得到一个未知数仅为Ma1的方程并用牛顿迭代法求解Ma1，然后通过式6求解出T2、P2，最后，通过式2与式4判断气压关系，并应用不同气压关系的泄漏率公式求解泄漏量； 所述Step3的具体步骤是： Step3.1、根据微网各单元机组的运维单价建立了运维成本的子目标函数： 式中：Cgridt为与主电网的购电成本；Cgast为购气成本；为蓄电池的运维成本；CP2G.Yt为电转气设备P2G的运维成本；CMT.Yt为燃气轮机的运维成本，T＝24； 其中，根据Step2中所求管道泄漏率得到的天然气管道的泄漏量，泄漏量的成本包含于运维成本中： Cgast＝QMTt+Qloadt+QltMgas10 式中：QMTt为燃气轮机消耗的天然气量；Qloadt为气负荷消耗的天然气量； Qlt为天然气管道的泄漏量；Mgas为每立方米天然气的价格； Step3.2、根据微电网各单元机组不同污染物的治理费用建立了环境保护成本的子目标函数： 式中：CGRID.Et为主网的环境保护成本；CP2G.Et为电转气设备P2G的环境保护成本；CMT.Et为燃气轮机的环境保护成本； Step3.3、根据系统的电负荷、气负荷的失荷量建立了失荷量的子目标函数： 式中：Pit为t时刻所需负荷；Pnt为t时刻系统产生的总功率； 根据能量守恒定理，流入节点的气体等于流出节点的气体： Gt-Qlt＝Qoutt13 式中：Gt为管道流量；Qlt为管道泄漏量；Qoutt为传输到电网的流量； 当式12中，管道泄漏量大导致失荷量大Qoutt不能满足电网发电需求时，式12中PntPit，造成系统失荷。

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