Раціональне керування газотранспортним комплексом з урахуванням підземних сховищ газу

Abstract

У дисертації розглядається проблема розрахунку складної газотранспортної системи, яка містить ряд газопроводів, що утворюють лінійну частину, та ряд компресорних станцій, які в сукупності представляють послідовно та паралельно з’єднані ланки і від характеристик яких залежить величина пропускної здатності. Для розрахунків і побудови характеристик лінійної частини запропоновано метод еквівалентного діаметру газотранспортної системи довільної складності, який визначається за допомогою системи рекурентних рівнянь. Дані рівняння представлені в аналітичній формі характеристиками лінійних ділянок і компресорних станцій. Математична модель для прогнозування й оптимізації стаціонарних режимів базується на використанні характеристик лінійних ділянок і компресорних станцій. Шляхом виключення проміжних тисків отримано залежність для визначення продуктивності системи. Модель включає також обмеження по тисках. В результаті реалізації моделі показано можливість здійснювати регулювання продуктивності газотранспортної системи шляхом виключення з режиму роботи окремих компресорних станцій. Встановлено ступінь впливу параметрів роботи КС на режим експлуатації системи. Запропонована математична модель рекомендується для використання при прогнозуванні роботи газотранспортної системи в комплексі з підземними сховищами газу.

В диссертации рассматривается проблема расчета сложной газотранспортной системы, вмещающей ряд газопроводов, создающих линейную часть, и ряд компрессорных станций, которые в совокупности составляют последовательно и параллельно соединенные звенья и от характеристики которых зависит величина пропускной способности. Для расчета и построения характеристик линейной части предложен метод эквивалентного диаметра газотранспортной системы произвольной сложности, определяющегося с помощью системы рекуррентных уравнений. Данные уравнения представлены в аналитической форме характеристиками линейных участков и компрессорных станций. Математическая модель для прогнозирования и оптимизации стационарных режимов базируется на использовании характеристик линейных участков и компрессорных станций. Путем исключения промежуточных давлений получена зависимость для определения продуктивности системы. Модель включает также ограничения по давлениях. В результате реализации модели показана возможность совершать регулирование продуктивности газотранспортной системы путем исключения из работы отдельных компрессорных станций. Установлена степень влияния параметров работы КС на режим эксплуатации системы. Предложенная математическая модель рекомендуется для использования при прогнозировании работ газотранспортной системы в комплексе с подземными хранилищами газа.

The dissertation considers the problem of calculating a complex gas transmission system, which contains a number of gas pipelines that form a linear part, and a number of compressor stations, which together represent series-connected and parallel-connected and the characteristics of which depend on the capacity. To calculate and construct the characteristics of the linear part, a method of equivalent diameter of t he gas transmission system of arbitrary complexity is proposed, which is determined using a system of recurrent equations. These equations are presented in analytical form by the characteristics of linear sections and compressor stations. The mathematical model for forecasting and optimization of stationary modes is based on use of characteristics of linear sites and compressor stations. By excluding intermediate pressures, a dependence is obtained to determine the performance of the system. The model also includes pressure limits. As a result of the implementation of the model, the possibility of regulating the performance of the gas transmission system by excluding individual compressor stations from the operating mode is shown. The degree of influence of CS operation parameters on the system operation mode is established. The proposed mathematical model is recommended for use in forecasting the operation of the gas transmission system in combination with underground gas storage.