Автоматизация процесса принятия решений в диспетчерском управлении газотранспортной отрасли

• Автор: Сарданашвили, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 297 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Компьютерные и информационные технологии в АСДУ

производственного комплекса газотранспортного общества

1.1. Развитие АСДУ транспортом газа и проблемы системной интеграции основных ее компонент

1.2. Формализация задач диспетчерского управления в расчетных комплексах

1.3. Математическое и программное обеспечение комплексов поддержки

диспетчерских решений состояние проблемы

Выводы.

Глава 2. Автоматизация расчета режимов транспорта газа

2.1. Общее представление ГТС в виде расчетной схемы.

2.2. Расчет параметров газовых потоков в ГТС
2.3. Расчет и планирование режимов основных подсистем ГТС.
2.3.1 Трубопроводная система.
2.3.2 Магистральный газопровод, ГТС
Выводы.
Глава 3. Автоматизация разработки диспетчерских графиков
3.1. Расчет оптимального режима транспорта газа.
3.1.1 Применение метода динамического программирования.
3.1.2 Применение принципа максимального давления на выходе КЦ
3.1.3 Оптимизация режима на основе градиентных методов нелинейного программирования.
3.2. Методы планирования и управления нестационарными режимами
3.3. Проблемы нечеткости данных в расчетных процедурах.
Глава 4. Автоматизация обработки данных на основе i, i расчетных процедур.
4.1. Основные функции информационных систем обработки данных телеизмерений.
4.2. Общая процедура анализа данных телеизмерений
4.3. Методы обработки статистических данных временных рядов
4.3.1 Сглаживание временных рядов замеров
4.3.2 Первичная фильтрация данных.
4.3.3 Контроль адекватности расчетных параметров моделей
4.4. Адаптация моделей к фактическим режимам.
4.4.1 Трубопровод, ГПА
4.4.2 Компрессорный цех.
Ф 4.4.3 Трубопроводная система
4.4.4 Газотранспортная система
4.5. Идентификация параметров модели и краевых параметров
4.6. Выбор расчетной модели и анализ причин ее неадекватности
4.6.1 Выбор расчетной модели
4.6.2 Анализ причин неадекватности модели.
4.7. Краткосрочное прогнозирование параметров газового потока
4.7.1 Прогнозирование на основе экспоненциального сглаживания временных рядов.
4.7.2 Адаптивный метод экстраполяции временных рядов
4.7.3 Методы экстраполяции регрессионных функций
4.7.4 Методы прогнозирования, основанные на модели процесса.
Выводы.
Глава 5. Компьютерная поддержка диспетчерских решений
5.1. Архитектура и основные компоненты компьютерного комплекса
5.2. Тренажерные комплексы ПДС.
Заключение.
Литература
Приложение 1. Модели режимов основных объектов ГТС.
1.1. Т ру бопровод.
1.1.1 Общая модель газового потока
1.1.2 Расчетная модель с распределенными параметрами
1.1.3 Расчетная модель с сосредоточенными параметрами.
1.1.4 Расчетная модель стационарного режима.
1.1.5 Расчетная модель квазистационарного режима
1.2. Газоперекачивающий агрегат
1.3. Аппараты воздушного охлаждения газа.
Приложение 2. Численные методы в расчетных задачах.
2.1. Расчет допустимых границ параметра модели.
2.2. Минимизация функции с ограничениями.
2.3. Идентификация параметров критерий НМК.
Приложение 3. Базовые методы математической статистики.
Приложение 4. Акты о внедрении основных результатов работы.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Дистанционно передаваемая информация и аварийные сигналы по технологическому оборудованию доставляются на уровень подсистемы АСУ ТП УМГ/ЛПУ с помощью подсистемы АСУ ЛЧ для линейной части и подсистем АСУ ТП КЦ и СДКО для компрессорных цехов. Команды телеуправления и телерегулирования передаются на технологическое оборудование посредством подсистем АСУ-ЛЧ и АСУ ТП КЦ. Набор получаемых процессом (или рассчитываемых) данных и набор выявляемых аварийных сигналов передаются БСАЭА ГТП в зависимости от их эксплуатационных требований. Эта передача информации осуществляется в адрес БСАЭА ГТП циклически. АСУТП УМГ/ЛПУ управляет данными, с которыми работает эксплуатационный персонал (главный диспетчер, ответственные специалисты по обслуживанию оборудования КС, ответственные специалисты по экологическому контролю, различные участники, располагающие АРМ, подключенным к АСУ ТП УМГ/ЛПУ). Управление на уровне ЦДП реализуется через нижестоящие ДП ЛПУМГ, которые, в свою очередь, взаимодействуют с локальными системами автоматики. Наряду с проблемами сбора, хранения, отображения, передачи данных на верхние уровни управления, все большее значение приобретает разработка и включение в состав ИАСУ ГТП компьютерных комплексов обработки этих данных, а также комплексов, автоматизирующих процесс принятия диспетчерских решений. ИАСУ ГТП). ИАСУ должны проектироваться и реализовываться одновременно с соответствующим расчетным комплексом, для чего необходимо целевым назначением предусматривать соответствующее финансирование. ЛПУ МГ). Базовая режимная задача ЦПДД - рациональное распределение потоков газа по единой системе газоснабжения России исходя из приоритетов внутренних и экспортных поставок газа. Главная режимная задача ПДС ГТП - оперативное планирование, контроль и управление режимами в целях обеспечения заданных ЦПДД параметров транспорта газа потребителям, надежной и экономичной работы ITC ф предприятия. Во временном аспекте планирование режимов транспорта газа ГТС подразделяется на четыре уровня: перспективное (месяц, квартал, год), текущее (неделя), краткосрочное (несколько суток) и оперативное (сутки, часы). Перспективное планирование охватывает длительные периоды времени (месяц, квартал, год) и включает в себя прогнозирование газопотребления, поставок газа в систему из смежных ГТС, оптимизацию стационарных режимов работы ГТС, разработку планов капитальных и текущих ремонтов оборудования. При текущем и краткосрочном планировании решаются задачи расчета работы ГТС, рассчитываются графики газопотребления, составляются оперативные заявки на вывод в ремонт основного оборудования, средств управления и автоматизации. Основная задача ДП КС ЛПУ МГ - сбор данных телеизмерений, передача их на региональный уровень, контроль состояния и реализация управлений технологическими объектами ГТС /9/. На рис. АСДУ. Они показывают, насколько различными могут быть подходы к одной и той же проблеме. На первой схеме (рис. АСДУ, сгруппированы в функционально-ориентированные блоки, использующие единую БД и имеющие унифицированные входные и выходные формы документов. Па второй схеме (Рис. М ОД «л про» АГ. Контроль: режима КС. Расчет режима о Протезирование в 1. Рис. Рис. Данные схемы можно дополнить другими функциональными блоками, более подробно расшифровать состав задач в каждом блоке и так далее. Однако они недостаточно приспособлены к реализации в компьютерных расчетных комплексах, которые в системе автоматизации процесса принятия диспетчерских решений выполняют центральную роль. На рис. Рис. Базовый комплекс (рис. Рис. ГТС. Состав задач в основном ориентирован на расчет не замеряемых параметров или планирование как стационарных, так и нестационарных режимов транспорта газа. Важной компонентой offline режима (которая отсутствует во многих расчетных комплексах) является интерактивное планирование нестационарных режимов транспорта газа (рис. ШШІІЖЛСІ КIIIIІ! II0(1 IIIIІ! И КIIIIІ! II0(1 III. WI' ЛМЛІ‘ КОМ ІІІ*ІІІОМ! Управление ныMiic. Mcipou динамическою процесса района ооьекюн ГК. ССИЧЧИСНИИ полиователк». НА. ПІЛ. ПОіребіІІС. ХМ. SCADA-chcicmi. ПС. ПС (кранами). I ПА. КЦ. Допилит tvii. Ччакюр формирования ченно-іреініроночнмх іадач. ITC и с. Кой і ро. Сисіема іюмоінн по. Рис.