本发明涉及油气管道阴极保护领域，特别是一种油气管道长区段阴保电流目标优化方法及系统。
背景技术：
1、由于轨道与土壤无法完全绝缘，用以驱动地铁运行的牵引电流将会向土壤中泄漏一部分电流，此电流被称作杂散电流。杂散电流将通过土壤流入与流出油气管道，会导致油气管道发生严重的电化学腐蚀，将严重威胁能源输送系统的安全运行。
2、为了保护油气管道免受电化学腐蚀的影响，常常采用阴极保护装置，施加一个阴保电流，抑制油气管道的电位偏移以延缓油气管道的腐蚀速率。但由于地铁是时刻运动的，产生的杂散电流也是一个动态的杂散电流，阴保系统无法根据动态杂散电流的变化调节输出电流的大小，将出现区段油气管道保护不足或者过度保护的问题，随着管网结构与城市轨道交通的快速发展，如何有效治理动态杂散电流已成为当今社会亟需解决的重要议题。
3、现有的阴极保护技术主要依靠观察监测系统中所显示的管地电位数值，人为的调节阴极保护装置输出一个较大的阴保电流，以发生电化学腐蚀最严重的监测点为基准，将此监测点的管地电位数值抑制在阴保范围内。但此种方法将会导致区段油气管道的管地电位整体负偏，油气管道部分区域发生氢脆风险的可能性大幅增加，阴极保护系统的智能化水平低，无法动态调节装置输出电流来抑制杂散电流对油气管道造成的不利影响。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种油气管道长区段阴保电流目标优化方法及系统，根据实时采集到的区段油气管道的管地电位，自动调节双向补偿阴极保护装置的输出电流，实现在杂散电流干扰下，区段油气管道的阴极保护效果最优。
2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种油气管道长区段阴保电流目标优化方法，包括以下步骤：
3、s1、采集监测点1～n的管地电位u1(k)～un(k)；
4、s2、计算各监测点管地电位与理想目标电位的差值；为各管地电位赋予权重系数；其中，差值越大的管地电位赋予的权重系数越大；
5、s3、将k时刻的监测点管地电位u1(k)～un(k)经过权重赋值后代入目标函数m(k)中，计算出m(k)的值；表示k时刻的权重系数，ui(k)表示k时刻第i个监测点处的管地电位，uobj表示理想目标电位，uup与udown分别表示保护电位的上限和下限；
6、s4、采集k时刻阴极保护装置后级双向有源全桥变换器的输出电流i(k)；分别计算k-1时刻到k时刻由于占空比变化导致的目标函数值的变化量δm(k)、k-1时刻到k时刻由于占空比变化导致的阴极保护装置后级双向有源全桥变换器的输出电流的变化量δi(k)和k时刻的扰动步长δd(k)；利用i(k)、δm(k)和δd(k)计算油气管道阴极保护装置后级双向有源全桥变换器k时刻的占空比信号d(k)；
7、s5、将占空比信号d(k)经过pwm调制，得到双向有源全桥变换器的驱动信号，从而改变所述双向有源全桥变换器的输出电流；
8、s6、重复步骤s1～s5，直至目标函数m(k)达到最小值。
9、本发明中，k时刻的扰动步长δd(k)的计算公式为：其中，δd为固定扰动步长。
10、k时刻的占空比信号d(k)的计算过程包括：
11、若m(k)-m(k-1)＞0，i(k)-i(k-1)＞0，则d(k+1)＝d(k)-δd(k)；
12、若m(k)-m(k-1)＞0，i(k)-i(k-1)＜0，则d(k+1)＝d(k)+δd(k)；
13、若m(k)-m(k-1)＜0，i(k)-i(k-1)＞0，则d(k+1)＝d(k)+δd(k)；
14、若m(k)-m(k-1)＜0，i(k)-i(k-1)＜0，则d(k+1)＝d(k)-δd(k)；
15、若m(k)-m(k-1)＝0，则d(k+1)＝d(k)。
16、所述占空比信号d(k)初始化为d(0)＝0.5。
17、作为一个发明构思，本发明还提供了一种油气管道长区段阴保电流目标优化系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序；所述处理器执行所述计算机程序，以实现上述方法的步骤。
18、与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明通过采集区段油气管道的监测点监测到的管地电位数值，将管地电位数值进行权重赋值后，代入到所构建的目标函数中，通过控制器自动调节双向补偿阴极保护装置的输出电流，使区段油气管道的阴极保护效果达到最优状态，从而提高油气管道的服役寿命。
1.一种油气管道长区段阴保电流目标优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的油气管道长区段阴保电流目标优化方法，其特征在于，k时刻的扰动步长δd(k)的计算公式为：其中，δd为固定扰动步长。
3.根据权利要求1所述的油气管道长区段阴保电流目标优化方法，其特征在于，k时刻的占空比信号d(k)的计算过程包括：
4.根据权利要求1～3之一所述的油气管道长区段阴保电流目标优化方法，其特征在于，所述占空比信号d(k)初始化为d(0)＝0.5。
5.一种油气管道长区段阴保电流目标优化系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序；其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序，以实现上述权利要求1～4之一所述方法的步骤。
