Прогназування стаціонарних режимів роботи систем газопостачання методом інтегральних коефіцієнтів

Abstract

Наведено методи побудови системи інтегральних коефіцієнтів впливу для газотранспортних систем з метою оцінки параметрів її роботи на стаціонарних режимах експлуатації. Кожна зміна технологічних параметрів режиму роботи на вході газотранспортної системи обов’язково викличе реакцію системи, яка проявиться у зміні відповідних параметрів на її виході. Очевидно, що параметри входу і виходу системи пов’язані між собою складною системою рівнянь, реалізація якої вимагає певних часових витрат і збору додаткової інформації про технічний і гідрогазодинамічний стани системи на кожен момент часу. В умовах неповного завантаження газотранспортної системи, що передбачає часту зміну режимів її експлуатації, реалізація поставленої задачі не завжди можлива. Пропонується створити систему інтегральних коефіцієнтів впливу, які характеризують співвідношення вхідної і вихідної інформації у різних стаціонарних режимах, і формально подати її в матричному вигляді. Процеси, що характеризуються інтегральними коефіцієнтами впливу, в неявному вигляді містять технологічні параметри газопроводу (довжину, діаметр, коефіцієнт гідравлічного опору, теплопередачу в довкілля та ін.), які не завжди можна з достатньою точністю визначити детермінованими методами. Запропонована методика передбачає створення простих і ефективних способів прогнозування, що дозволяють судити про стан газопроводу за витратами і тисками на входах і виходах системи, тобто за експлуатаційними даними, які контролюються. На основі запропонованої методики пропонується створити оперативну систему, яка дозволить здійснювати керування режимами роботи магістрального газопроводу у випадках частої зміни обсягів перекачування. При зміні технологічної схеми газотранспортної системи виникає необхідність в адаптації інтегральних коефіцієнтів впливу. Застосування запропонованих методів показано на прикладі магістрального газопроводу «Союз».

The authors present the methods of generating the system of the integral coefficients of influence for gas transmission systems aiming at the estimation of the parameters of its work on stationary operating modes. Each change of the technological parameters of the operation mode at the input of the gas transmission system will necessarily cause the reaction of the system which will manifest itself in changing the corresponding parameters at its output. Obviously, the parameters of the input and output of the system are interconnected by a complex system of equations, the implementation of which requires certain time costs and gathering additional information about the technical and hydrogasdynamic states of the system at each moment. Under the conditions of incomplete loading of the gas transmission system, which involves frequent changes in its operation modes, the accomplishment of the task is not always possible. It is suggested to create a system of integral coefficients of influence which characterize the ratio of input and output information in different stationary modes, and formally submit it in a matrix form. The processes characterized by integral coefficients of influence implicitly contain the technological parameters of the gas pipeline (length, diameter, hydraulic resistance coefficient, heat transfer to the environment, etc.) which can not always be determined with sufficient accuracy by the deterministic methods. The suggested methodology involves the creation of simple and effective methods of predicting which allow estimating the state of the gas pipeline by the costs and pressures at the inputs and outputs of the system, that is, by the operational data that are being monitored. On the basis of the proposed methodology, it is suggested to create an operational system that will allow managing the modes of operation of the main gas pipeline in cases of frequent changes in pumping volumes. When changing the technological scheme of the gas transmission system, there is a need to adapt the integral coefficients of influence. The application of the proposed methods is illustrated by the example of the main gas pipeline Soyuz.