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压缩天然气（CNG）作为燃气供应的一种有效方式，运营方式灵活，日益成为车用及管网未达区域民用市场共同的气源，逐渐形成复合型压缩天然气加气站供应系统。本文对该系统的核心环节进行了研究：加气站站型适用性比较研究、影响加气站规模的储气安全性研究、加气站供应规律研究、运输调度的合理优化研究，从而使燃气供应系统更合理、安全，促进国内压缩天然气行业的发展。本文主要内容如下：从国内压缩天然气行业发展的研究背景出发，以北京市压缩天然气车用、民用两大供应系统为例，对其现状进行了分析，在综合分析国、内外研究目标的基础上，明确了压缩天然气加气站方面的研究重点和存在的问题，确定了复合型压缩天然气供应系统模式的研究思路；针对单一母子站供应系统的弊端，将车用气常规站作为（母子站供应系统）的有效补充；采用模糊综合评价模型对母子站和常规站进行了综合分析，为合理匹配各种站型提供指导；通过建立稳态（静态）、瞬变流状态的数学模型，采用流体稳态、动态仿真计算软件，对加气站周边管网进行了不同工况条件的静、动态模拟分析，对模型参数的确定进行了研究，明确了进行加气站选址需要满足的天然气管网条件。运用综合分析方法，结合人工神经网络模型、线性回归模型和ARMA模型的优缺点，引入主成分分析法PCA，参考大量历史数据，建立了复合型加气站的压缩天然气负荷预测模型，实际预测效果良好；通过研究压缩天然气负荷全年各段时间变化规律，在不同时段采用相应的模型预测，包括神经网络、时间序列、线性回归等，使得全年综合预测模型最优化。以北京市为例，对历史数据进行了用气规律分析，得出了加气（母子）站年、月、日、时不均匀系数，为复合型压缩天然气加气站的规划布局、负荷分配提供预测方法和依据。以影响加气站供应规模和安全间距的储气设施为典型（分析对象），确定了储气利用率的提高方法和储气瓶组的分配方案；通过对可能引发储气瓶组的泄漏火灾事故的调查，构建了CNG储气瓶组的故障树，对实例进行了危险等级的判断。借鉴管道失效泄漏模型，对储气设施泄漏发生火灾的个人、社会风险进行了分析研究，为衡量加气站的安全措施、建站规模提供了分析方法。通过建立加气环节的转运车排队模型、多车场（目标）运输的最小费用模型，对母子加气站供应系统中的CNG转运车的运输问题，进行了全过程的优化研究，应用实例验证了模型的可行性；引入运输风险指数，作为评价CNG转运车的运输道路事故和泄漏事故及后果的指标，构造了多目标路径优化模型。为优化CNG转运车的运输调度系统提供了理论依据和方法。以北京市压缩天然气供应系统为例，把加气站作为城市天然气管网的有机组成部分进行研究，利用建立的管网动、静态负荷预测模型、失效泄露模型、运输模型，对影响加气站发展规模的站型模式、管网条件、负荷变化规律、储气规模和危险范围及连接站点的运输方式进行了分析总结；取得的储气设施火灾影响程度、加气站负荷不均匀系数、运输合理调配方案，可为其他城市的相关产业发展提供参考。研究结果表明，加气站对管网瞬态影响、转运车运输过程中的风险评价，涉及到流体分析、自控联网、交通、环境等多方面动态因素，应该与燃气管网的SCADA系统、交通指挥系统等联动控制，统一规划和调度。