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申请/专利权人：清华大学;国网信息通信产业集团有限公司;国网江苏省电力有限公司南京供电分公司

摘要：本发明公开了一种基于潮流计算的气体管道泄漏检测方法，通过建立管道的动态水力模拟的FDTD模型，结合管道状态量的实测序列和根据该模型计算出来的管道状态量估计序列，分析判断管道的泄漏情况。具体是将待检测管道的状态量实测序列作为模型的初始边界条件输入模型计算，输出对应的估计序列，再将估计序列与对应的实测序列进行比较，当估计序列与实测序列匹配度较低时，则判断管道发生了泄漏。本发明的方法是在FDTD模型与管道泄漏特性的基础上建立基于潮流计算的泄漏检测模型，适用于天然气长输管道的泄漏检测。

主权项：1.一种基于潮流计算的气体管道泄漏检测方法，其特征在于，包括下面步骤：建立待检测管道动态水力模拟的时域有限差分模型，包括：将所述待检测管道的物理参数在空间维度上离散化，得到分布参数模型，所述分布参数模型为： L0＝1A，A为管道横截面积，R0＝λv2Ad，v为管道内流体微元运行速度，λ为管道内流体摩擦阻力系数，d为管道内径，C0＝Ac2，c为气体中的声速，T为管道内流体运行温度，Z为管道内流体的摩尔质量，R为理想气体常数，G0＝0，m为流体微元的质量流量，p为流体微元的压强，x为管道轴向空间，t为时间；将所述待检测管道的状态量进行时空离散，得到所述状态量的中心差分模型，所述中心差分模型为： 其中，m和p的上标表示时间的离散点，m和p的下标表示空间的离散点，其中，k＝{0,1,2,3...N}，N表示总的计算时间的均分总段数，Δt表示每段的时间间隔,总的计算时间T，将其等分为N段，每段的时间间隔Δt＝TN；j＝{1,2,3...M}，M表示待检测管道的长度的均分总段数，Δx表示每段的长度，长度为l的管道，将其等分为M段，每段的长度Δx＝lM；根据所述中心差分模型和所述分布参数模型建立所述待检测管道的时域有限差分模型，所述的时域有限差分模型为： 其中，Re为雷诺数，μ为流体粘度，Re、v和λ的上标表示时间的离散点，下标表示空间的离散点；测量所述待检测管道状态量，并获取所述待检测管道状态量的实测序列；根据所述时域有限差分模型计算所述待检测管道状态量的估计序列；根据所述待检测管道状态量的实测序列和估计序列判断所述待检测管道是否发生泄漏；其中，所述状态量包括所述待检测管道首端质量流量、首端压强、末端质量流量和末端压强。

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