1.一种天然气管网的鲁棒动态状态估计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)获得天然气管道动态数学模型；

(2)获得天然气管网边界条件；

(3)获得天然气管网动态状态估计的模型；

(4)采用鲁棒卡尔曼滤波算法获得天然气管网的状态量估计值。

2.根据权利要求1所述的天然气管网的鲁棒动态状态估计方法，其特征在于，步骤(1)中包括以下步骤：

(11)获得天然气管道偏微分数学模型其中，ρ为管道中气体密度，p为管道中气体压强，vG为管道中气体速度，t为时间，ζ为空间坐标，f为摩擦因子，G为重力常数，θ为管道倾角，d为管道直径；

(12)获得天然气管道简化的偏微分数学模型

2 2

其中，p＝cρ， c＝ZRT，为管道的流量，a为管道的截面面积，Z为气体压缩2

性因子，R为气体常数，T为气体温度，c为声速，对于天然气如果温度不变，c 恒定， 为气体流速平均值；

(13)获得天然气管道差分数学模型其中，i，j，k为管网的三个节点，且k

3.根据权利要求2所述的天然气管网的鲁棒动态状态估计方法，其特征在于，步骤(2)中包括以下步骤：

(21)汇流节点流量平衡的边界条件其中， 表示t时刻从节点i流至节点k的流量，k∈i表示节点k通过管道i‑k连接到节点i；i∈NSink表示i是汇流节点，NSink表示汇流节点数， 为节点i在t时刻的流量，和 表示从节点i流出和流入节点i的流量之和；

(22)源节点气体密度的边界条件ρg,t＝ρSg,0,g∈NSource    (8)其中，ρSg,0为初始时刻源节点g的气体密度；NSource表示源节点数，g∈NSource表示g为源节点。

4.根据权利要求3所述的天然气管网的鲁棒动态状态估计方法，其特征在于，步骤(3)中包括以下步骤：

(31)获得系统方程xt+1＝Fxt+ut+1          (21)T

其中，xt和xt+1分别为t时刻和t+1时刻状态向量，xt＝[xr,t,xm,t] ，i

nin和nout分别表示注入节点数和流出节点数；A11，A12，A21，A22，B11，B22为子矩阵，0为零矩阵，下标为矩阵维数；ur,t+1，um,t+1分别为密度和流量控制量； (l,i) 表示 第l行第i 列 ；i∝ l表示节点 i是管道 l的一端 ， 为实数集 ，α1，α2，αl， 为矩阵A12中元素，βl为矩阵A21中元素，γl为矩阵A22中元素，j∝l表示节点j是管道l的一端，(s,g)表示第s行第g列，(j,2l)表示第j行第2l列,(i,2l‑1)表示第i行第2l‑1列；

(32)获得测量方程

zt+1＝Ht+1xt+1              (22)其中，zt+1为t+1时刻测量向量、Ht+1为t+1时刻测量矩阵；

I为单位矩阵；zr1,t+1,zr2,t+1, 是t+1时刻压强的测量值，是t+1时刻流量的测量值；

(33)获得天然气管网动态状态估计的模型其中，vt是系统误差向量、wk+1是测量误差向量， uk+1为控制向量，H为测量方程矩阵，vt+1方差矩阵为Qt+1，wt+1方差矩阵为Rt+1。

5.根据权利要求4所述的天然气管网的鲁棒动态状态估计方法，其特征在于，步骤(4)中包括以下步骤：

(41)根据t时刻状态量估计值 及其协方差矩阵Pt|t，获得状态量预测值 和其预测协方差矩阵Pt+1|t

T

Pt+1|t＝FPt|tF+Qt           (26)其中， 为t+1时刻状态量预测值、为t时刻状态量估计值；Pt+1|t和Pt|t分别为预报误差方差和估计误差方差，Qt为t时刻测量误差方程阵；

(42)修正状态量预测值 更新协方差矩阵Pt+1|t+1T ‑1

Kk+1＝Pt+1|tH(Pe,t+1)         (27)Pt+1|t+1＝Pt+1|t‑Kk+1HPt+1|t            (29)其中，Kk+1为增益矩阵；Pe,t+1为新息矩阵； 为t+1时刻状态量估计值。

6.根据权利要求5所述的天然气管网的鲁棒动态状态估计方法，其特征在于，步骤(42)中Pe,t+1＝HPt+1|tH+μt+1Rt+1，时变尺度因子为新息向量，mW为窗口长度。

7.根据权利要求5所述的天然气管网的鲁棒动态状态估计方法，其特征在于，步骤(42)T

中Pe,t+1＝HPt+1|tH +μ′t+1Rt+1， μ′i＝max(1,μt+1,ii),i＝1,2,…,2nN,μt+1,ii是μt+1的第i个对角线元素。