Оптимальне керування роботою багатоцехових компресорних станцій з різними типами приводів - Автореферат

Тому тема дисертаційної роботи, яка передбачає дослідження в напрямку створення оптимальної системи керування роботою багатоцехових КС з різними типами приводів є актуальною. Дослідження, що викладені в дисертації, зроблені в рамках госпдоговірної роботи № 223/2001 "Система оптимального керування паралельно працюючими компресорними станціями з ГПА з різними приводами" (номер державної реєстрації - 0105U004900) та держбюджетної роботи "Аналіз і синтез автоматизованих систем керування технологічними процесами буріння, видобутку, транспорту і переробки нафти і газу" (затверджена Науковою Радою ІФНТУНГ 24.09.2001 року, протокол № 5), яка входить в координаційний план "Наукові основи розробки нових технологій видобутку нафти і газу, газопромислового обладнання, поглибленої переробки нафти і газу з метою отримання високоякісних моторних палив, мастильних матеріалів, допоміжних продуктів і нафтохімічної сировини". З вище названої наукової тематики автор був безпосереднім виконавцем розділів робіт щодо розробки методів і алгоритмів оптимального керування роботою багатоцехових КС з різними типами приводів. Мета роботи і задачі дослідження - створення алгоритмів та програмного забезпечення і на цій основі синтез системи оптимального керування роботою багатоцехових КС з різними типами приводів ГПА для забезпечення економії енергоресурсів (паливного газу та електроенергії), які витрачаються на компримування природного газу. Теоретичні та експериментальні дослідження дозволили отримати такі практичні результати: • на основі створених емпіричних моделей, алгоритмів структурної та параметричної оптимізації розроблена система оптимального керування компресорними станціями з різними типами приводів, яка забезпечує ефективне управління процесом компримування газу на основі вартісного критерію з врахуванням як планового завантаження агрегатів, так і обмежень на технологічні параметри;У вступі обґрунтовується актуальність теми дисертації, показано звязок з науковими програмами, планами, темами, сформульовані мета та завдання дослідження, подані наукова новизна та практичне значення отриманих результатів. Встановлено, що на переміщення значних обємів газу магістральними газопроводами необхідні великі енергетичні затрати, які складають 0,5 - 1,5 % від обєму транспортованого газу. Тому розробка методики і алгоритмів оптимізації роботи паралельно працюючих агрегатів є актуальною, оскільки їх реалізація дає можливість економити 1 - 1,5 % від загальних затрат на компримування газу. В сучасних умовах, коли обєми перекачування газу через газотранспортну мережу України на окремих напрямках зменшились, на КС появились надлишкові потужності, що і пояснює актуальність вибраного напрямку досліджень. Робота нагнітачів достатньо точно описуються емпіричними або аналітичними моделями статики і служить основою існуючих інженерних методик розрахунку режимів роботи КС з різними схемами включення (М. П.Кожний - тий ГПА, як обєкт моделювання, характеризується керуючою дією (частотою обертання ротора нагнітача) та зовнішніми впливами , де - номер зовнішнього впливу для-го нагнітача; ; K-кількість зовнішніх впливів (рис. Проведений аналіз літературних джерел і роботи компресорних станцій Богородчанського ЛВУМГ виявив, що для нагнітачів з ГТП вихідними величинами є витрата паливного газу , температура газу на виході нагнітача , продуктивність нагнітача , які є функціями частоти обертання ротора нагнітача , температури газу на вході в нагнітач , ступеня стиску газу , тиску газу на вході в нагнітач , температури навколишнього середовища та атмосферного тиску , тобто . Аналогічний аналіз роботи нагнітачів з ЕП показав, що вони характеризуються такими вихідними параметрами, як потужність приводу нагнітача , продуктивність нагнітача , температура газу на виході із нагнітача та струм споживання приводом нагнітача . Задача полягає в тому, щоб за результатами експериментального дослідження ідентифікувати моделі (2) - (6), які можна подати як функціональну залежність між певним набором вхідних величин і виходом багатовимірного обєкта за умови,що - невідома вектор-функція, а перешкода є адитивною по відношенню до виходу . Q1(У) Q2(У) Q3(У) =Q0 , (14) де R - вартість роботи компресорної станції, віднесеної до одиниці часу; СГ - вартість одиниці обєму газу, що йде на спалювання; q1(г), q2(г) - витрати газу, які споживають агрегати першої і другої груп компресорів, які віднесені до нормальних умов; СЕ - вартість електроенергії; РЕ - потужність приводу агрегату; - температура газу на виході із нагнітача; - температура продуктів згорання на виході із турбіни низького тиску; n(min) - мінімальне значення частоти обертання ротора нагнітача, яке забезпечує безпомпажну роботу компресорного агрегату; Q1(У), Q2(У), Q3(У) - витрати газу, який перекачується кожною групою нагнітачів; Q(o) - планова продуктивність КС.У дисертаційні роботі наведене теоретичне узагальнення наукової задачі, яка включає розробку нового методу оптимального керуванн

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ