Математическое и программное обеспечение задач оптимального управления функционированием и развитием газопроводных сетей и систем

• Автор: Самойлов, Роман Вячеславович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 210 с. : ил.

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ ГАЗОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Информатизация процессов управления функционированием и РАЗВИТИЕМ ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ.
1.2 Методические аспекты моделирования, управления и развития газотранспортных систем.
1.3 Программное обеспечение моделирования, управления и развития газотранспортных систем.
2 МЕТОД ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ МАГИСТРАЛЬНЫМ ГАЗОПРОВОДОМ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ ТЕЧЕНИЯ.

2.1 Технологическая и математическая постановка задачи

2.2 Математическая модель оптимизации режимов линейного газопровода с одной и несколькими компрессорными станциями
2.3 Выбор параметров вычислительной процедуры на примере оптимизации режимов одной компрессорной станции.

2.4 Оптимизация режимов газопровода КС Донская ГИС Суджа.

3 МЕТОДЫ ОПЕРАТИВНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ГАЗОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ.

3.1 Задачи идентификации в управлении функционированием и развитием газопроводных систем
3.2 Методы конфлюэнтного и регрессионного анализа для идентификации коэффициента гидравлического сопротивления трубопровода
по нескольким замерам давления
3.3 Применение методики к обработке результатов стендового эксперимента.
3.4 Подходы к идентификации газодинамических характеристик ГПА
на примере коридора газопроводов КС Донская ГИС Суджа
4 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА И ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ
СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ
4.1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
4.2 Технология проектирования и разработки программного комплекса
4.3 Технология формирования проектов в программном комплексе.
5 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
5.1 Моделирование систем газораспределения совместно с газопроводамиотводами
5.2 Применение к разработке генеральных схем газификации.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4.
Введение


Более актуальным является совершенствование математического и программного обеспечения процедур оптимального проектирования и реконструкции трубопроводных сетей. Работы, посвященные исследованию методов расчета трубопроводных сетей, начаты в довоенные годы Андрияшевым М. М., Лобачевым В. Г. и Кроссом X. Математическое обеспечение для анализа трубопроводных систем в межотраслевом аспекте представлено монографией Меренкова А. П. и Хасилева В. Я. Теория гидравлических цепей . Работы московской школы Сухарев М. Г., Ставровский Е. Р. и др. Меренков А. П., Новицкий , Ссннова Е. В., Сидлер В. Г., Сумароков С. В. и др. Евдокимов А. Г., Тевяшев А. Д. и др. Квасов И. С., Панов М. Я., Щербаков В. И. и др. В них рассматриваются вопросы управления состоянием, оптимального развития и исследуется надежность трубопроводных систем. Той же теме посвящены многие зарубежные публикации. В настоящее время разработка проектов газификации и газоснабжения выполняется согласно нормативной документации ,,. Хотя есть ряд работ 6,7,8,,,,, которые предлагают для объектов газораспределения более глубокие методы исследования газораспределительных систем. В последние годы наблюдается очевидный прогресс в области информатизации, увеличения производительности современной вычислительной техники и информационных систем. Появились современные математические пакеты, например ОМЕГА и ЬШИО, которые позволяют получать решение различных оптимизационных задач. Именно с применением этих пакетов связаны оптимизационные подходы к проектированию региональных систем газоснабжения, развитые в работах Ядыкина А. Б. и Тверского И. В. ,1,2,3. Включение таких разработок в состав специализированного программного обеспечения, позволяет расширить функциональные возможности создаваемых программ. Перейдем к проблемам поддержки принятия решений в задачах анализа и оптимального синтеза систем газоснабжения. Будем иметь в виду системы, включающие как высокую распределительные магистральные газопроводы и газопроводыотводы, так и низкую часть газораспределительные сети и системы газоснабжения городов. Разработанные ранее программы ,,,,4,7,2,4 не отвечают современным требованиям и уровню развития информационных технологий см. В рамках диссертационной работы рассмотрены основные вопросы и методы разработки такого программного обеспечения см. Исследованы аспекты практического применения программного комплекса при проектировании, реконструкции и эксплуатации газораспределительных сетей и систем см. Необходимость создания такого программного обеспечения появилась еще и в связи с резко возросшим объемом проектных работ по программам газификации регионов России ,2. Их научнометодическое обеспечение осуществляет ОАО Промгаз . При проектировании и эксплуатации объектов трубопроводного транспорта возникает необходимость проводить технологические расчеты единой системы газоснабжения, ее подсистем и фрагментов. Из множества технологических расчетов выделим гидравлический расчет, оптимизацию режимов и оптимизацию технологических параметров трубопроводной системы. Решение этих задач позволяет получить ответы на многие практические вопросы. Применение математических моделей в процессах принятия решений при управлении функционированием и развитием газопроводных сетей и систем приведет к положительным результатам только в том случае, если характеристики, закладываемые в модели, адекватно описывают текущее состояние объекта. Этим объясняется необходимость применения методических, алгоритмических и технических средств идентификации газопроводных систем. Специфика решаемых в диссертационной работе задач предполагает использование локальных методов идентификации, основанных на получении и обработке наблюдений за функционированием отдельных элементов системы. Вопросы идентификации элементов систем газоснабжения рассматривались в работах Бермана Р. Я., Карасевича А. М., Сарданашвили С. А., Седова В. И., Сухарева М. Г., и др. Методы системной идентификации, основанные на рассмотрении объекта сетевой структуры в целом, представлены работами Евдокимова А. Г., Меренкова А. П., Новицкого , Панова М. Я., Сидлера В. Г., Тевяшева А. Д. и др.