Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 [ 113 ] 114 115 116 117 118 119 120 121

продуктах и газе при условии минимизации энергозатрат на собственные нужды (периодичность - месяц);

оперативного управления основными объектами трубопроводного транспорта с целью обеспечения плановых режимов и локализации аварийных возмущений (периодичность - неделя);

развития и реконструкции объектов систем трубопроводного транспорта с целью обеспечения заданных уровней добычи и транспорта газа (периодичность - месяц);

сбора, обработки и воспроизведения режимно-технологической информации о фактических режимах работы трубопроводных систем Q целью контроля технического состояния и анализа эффективности режимов функционирования (периодичность - час);

сбора, об{)аботки и воспроизведения планово-учетной информации о фактическом выполнении планов добычи, транспорта и потребления нефти и нефтепродуктов (периодичность - сутки);

создания и ведения отраслевого информационного банка данных, содержащего сведения о структуре, технических характеристиках, плановых и режимных показателях объектов систем трубопроводного транспорта.

В соответствии с назначением АСДУ решает пять функционально-ориентированных и информационно взаимосвязанных комплексов задач для сист(?м трубопроводного транспорта:

оперативного планирования режимов работы;

диспетчерского контроля и анализа режимов работы;

оперативного управления режимами работы;

оптимального развития и реконструкции структуры;

контроля и учета выполнения планов добычи, транспорта и распределения.

Оперативное планирование режимов дальнего транспорта газа призвано обеспечивать выбор оптимальных решений по заданному критерию с применением современных экономико-математических методов и вычислительной техники. Результатом оптимального оперативного планирования является эталонная диспетчерская режимная карта работы магистрального газопровода, содержащая данные о давлении, пропускной способности и расходе в узловых точках, схемы работы переР:ачивающих станций, энергетические показатели транспорта.

Отраслевая база данных содержит обобщенную информацию по элементам т()убопроводных систем. В частности, нецелесообразно предусматривать конфигурацию линейного участка; отражать его гидродинамические свойства обобщенным параметром, который описывает как состояние труб, так и их геометрию. Необходимость такого подхода диктуется практической невозможностью собрать детальную информацию о системе и систематически ее обновлять с существенным возрастанием времени расчетов при детализации расчетной схемы. Кроме того, использование обобщенных характеристик оборудования позволяет провести унификацию соответствующих паспортных данных, в противном случае неоправданно возрастает объем информации.

Изменения обобщенной информации можно разбить на следующие руппы.

1. Изменения, отражающие новые свойства объекта, находящегося 1 ведении соответствующего органа управления. Например, появле-I г( нового крупного узла притока или отбора, изменение возможных (хем обвязки перекачивающих станций, парка машин, геометрии литейного участка и т. д. Соответствующие изменения вносятся в базу данных, которая ведется на нижнем уровне управления и передается I главный вычислительный центр (ГВЦ), где также вносятся коррективы в отраслевой банк данных.

2. Изменения, важные для объектов, находящихся в ведении дру-1их органов управления, в соответствии с принципом унификации. с тс в основном изменения, требующие корректировки действующих классификаторов: появление нового оборудования, характеристики которого не представлены в соответствующих массивах паспортов в отраслевом банке данных, появление новой схемы и т. д. В этом случае определенная информация передается на верхний уровень управления, где она формализуется (вносятся соответствующие дополнения в классификаторы, уточняются паспортные данные нового оборудования и т. д.) п заносится в отраслевой банк данных. Формализованная и унифицированная информация передается на более низкий уровень управления, где также вносятся необходимые изменения в классификаторы и банк данных.

Отклонение указанных параметров от проектных существенно уменьшает пропускную способность магистральных трубопроводов, ухудшает показатели энергозатрат на транспорт. Сравнительные расчеты на базе проектных и фактических параметров позволяют дать своевременные рекомендации по очистке линейных участков трубопровода, ремонту перекачиваюпгих агрегатов и т. д.

Трубопроводную систему как большую систему можно разбить на подсистемы таким образом, что состояние каждой из них будет характеризоваться множествами внешних и внутренних параметров, при этом взаимодействие между подсистемами в рамках системы осуществляется лишь через внешние параметры, часть которых может быть не привязана к подсистемам.

Систему ограничений можно разбить на две части: первая - это ограничения на внешние параметры, вторая - ограничения на внешние и внутренние параметры каждой подсистемы.

Задача оптимизации решается в несколько этапов.

Этап \. Построение допустимых областей изменения для внешних параметров. Область изменения внешних параметров для каждой подсистемы строится так, чтобы для каждого набора значений внешних параметров существовал набор значений внутренних параметров, причем внутренние и внешние параметры должны удовлетворять системе ограничений второго плана для данной подсистемы. При этом не должно существовать допустимого, т. е. удовлетворяющего ограничениям второго плана, набора внешних и внутренних параметров, при котором внешние параметры не входят в построенную допустимую область. Для случая, когда в качестве подсистемы рассматриваются

перекачиваюидие станции, допустимая область может быть трехмерной в координатах: давление на входе, давление на выходе, подача. Она включает те значения давлений и подачи, реализация которых возможна без нарушения технологических ограничений на КС.

Этап 2. Построение агрегированных характеристик (АХ) подсистем. Агрегированная характеристика есть функция, ставящая в соответствие каждому вектору внешних параметров подсистемы из допустимой области оптимальное значение составляющей критерия по данной подсистеме, причем оптимизация ведется по всем значениям внутренних пара.метров с учетом технологических ограничений.

Для случая, когда в качестве подсистемы принята перекачивающая станция, агрегированная характеристика представляет собой функцию, отражающую минимальные режимно-допустимые затраты при различных наборах давлений на входе и выходе перекачивающих станций и их подачи.

Этап 3. Решение о[1тимизационной задачи верхнего уровня. Задача заключается в определении оптимального набора внешних параметров, исходя из интересов системы в целом. Она сводится к оп-тимизационно1г задаче, где в качестве критерия выступает сумма функций - АХ по подсистемам, а в качестве ограничений -ограничение первого плана и построенные допустимые области для внеиших параметров подсистемы.

Этап 4. Восстановление оптимальных значений внутренних параметров. На этапе 3 получено оптимальное значение вненишх параметров. Для каждой подсистемы им соответствуют внутренние параметры, что вытекают из принципа построения допустимой области. Восстаг[овление (в случае, если они не сохранились) этих значений - содержание задачи этапа 4. В частности, для подсистемы КС задачей этапа 4 может быть восстановление режима работы перекачивающей станции, реализующего заданные давления на входе и выходе станции при заданной гюдаче.

Отметим, что в случае, когда критерий выбора решения для системы не зависит от внутренних параметров, последовательность решения задачи модифицируется. При этом отпадает необходимость построения агрегированных характеристик подсистем.

Комплекс задач оптимального развития и реконструкции структуры трубопроводных систем предназначен для определения и уточнения оитима/ьных планов размещения ввода мощностей: перекачивающих станции!, лугшнгов и участков трубопроводов на действующих и развивающихся магистральных трубопроводах. Иерархические связи его строятся на той же основе, что и для оперативного планирования режимов.

Комплекс задач диспетчерского контроля и анализа режимов работы трубопроводных систем предназначен для автоматического сбора и обработки технологической информации по фактическим режимам работы. Он позволит дать диспетчерам ЦДУ и ОДУ ВПО объективные сведения из одного источника и в удобной форме для контроля фактического состояния объектов и принятия решений по устранению отклонений от технологической карты режима, а также осуществлять