Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Оперативное управление технологическими процессами городских систем газоснабжения

Диссертация: Оперативное управление технологическими процессами городских систем газоснабжения
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Основные результаты диссертации докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции «Основные направления работ по АСУ жилищно-коммунальным хозяйством в XL пятилетке» /г.Вильнюс, 1980 г./, Всесоюзном совещании «Опыт телемеханизации систем газоснабжения городов «/Ворошиловград, 1980 г./, Всесоюзной научно-технической конференции «Пути дальнейшего повышения эффективности газового хозяйства… Читать ещё >

Содержание

  • 1. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ
    • 1. 1. Аналитический обзор работ по развитию систем управления процессами транспорта и распределения газа
    • 1. 2. Современные методы моделирования, расчета и оптимизации газопроводных систем
    • 1. 3. Краткий анализ зарубежной практики управления газопроводными системами
  • 2. ФОРМАЛИЗАЦИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА
    • 2. 1. Особенности функционирования городского газового хозяйства
    • 2. 2. Общая характеристика системы распределения природного газа как технологического объекта управления
    • 2. 3. Математическая формализация и моделирование системы распределения природного газа
  • 3. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ В СИСТЕМЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА
    • 3. 1. Оперативное распределение ресурсов природного газа
    • 3. 2. Оперативное управление системой распределения природного газа по давлению
    • 3. 3. Определение необходимого числа контролируемых пунктов системы распределения природного газа
    • 3. 4. Анализ влияния запаздывания получения технологической информации на качество моделирования
  • 4. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ВНЕДРЕНИЯ
    • 4. 1. Разработка метода и устройства для дистанционной настройки регуляторов давления газа
    • 4. 2. Разработка метода и технологической установки ограничения подачи газа
    • 4. 3. Разработка средств телемеханической техники для системы оперативного управления технологическими процессами распределения природного газа
    • 4. 4. Автоматизированная система управления технологическими процессами распределения. природного газа «Газораспределитель»
    • 4. 5. Оценка технико-экономической эффективности результатов работы

Оперативное управление технологическими процессами городских систем газоснабжения (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Важным фактором повышения эффективности и качества общественного производства является существенное изменение структуры топливно-энергетического баланса в сторону увеличения в нем доли природного газа. Замена газом других, менее эффективных видов топлива позволила за последнее десятилетие получить экономию эксплуатационных расходов свыше 10 млрд. руб ^14]. Использование природного газа улучшает условия труда, повышает его производительность, позволяет осуществлять принципиально новые технологические процессы. В среднем, в сырьевых, технологических и энергетических процессах переход на природный газ дает экономию в размере от 2 до 50 руб. на I т.у.т. [94].

Решениями ХШ съезда КПСС [i] предусмотрено осуществление программы форсированного развития добычи природного газа с доведением ее объема в 1985 году до 600−640 млрд. куб. метров, сооружение мощных магистральных газопроводов с высокой степенью автоматизации и эксплуатационной надежности. Подчеркнута необходимость поднять эффективность и надежность работы Единой системы газоснабжения страны / ЕСГ/,.

Городские системы распределения природного газа / СРПГ/ - конечное звено Единой системы газоснабжения. Это сложные системы с разветвленными и многократно закольцованными газопроводами высокого, среднего и низкого давления, включающие газораспределительные станции, газорегуляторные пункты и большое число промышленных, а также коммунально-бытовых газопотребителей [l4, 22, 48, 58, ЮЗ] .

В [i4]указывается, что рост городского газового хозяйства и усиливающиеся тенденции к централизации управления требуют новых современных средств и методов совершенствования процессов управления сложными многоотраслевыми системами.

Объективная необходимость совершенствования методов оперативного управления технологическими процессами распределения природного газа обусловлена целым рядом взаимодействующих аспектов, к важнейшим из которых относятся следующие I, 4, 6, 45, 86, 98]:

— экономический аспект, связанный с ростом масштабов всего социалистического производства и распределительных систем газоснабжения, в частности, переходом от экстенсивных к интенсивным методам развития экономики, углублением плановых основ ее ведения, что предъявляет новые, более высокие требования к системам управления;

— математический аспект, связанный с необходимостью выработки оптимальных решений в сложных условиях управления динамичными технологическими процессами газоснабжения, когда технологические процессы и технический уровень объектов управления непрерывно совершенствуются и усложняются;

— информационный аспект, связанный со значительно возросшими объемами обрабатываемой технологической информации, когда интенсивность информационных потоков в системе управления процессами при применении традиционных средств контроля и управления превышает психо-физиологические возможности диспетчератехнолога;

— кибернетический аспект, связанный с необходимостью улучшения систем управления вследствие многообразия режимов, увеличения числа связей как внутри СРПГ, так и между магистральными транспортными системами ЕСГ, появления новых кибернетических средств автоматической обработки информации, уменьшения допустимых сроков принятия решений;

— энергетический аспект, связанный с поиском наиболее эффективных путей и методов распределения располагаемых ресурсов природного газа среди предприятии и отраслей промышленности, использующих газ как топливо и как сырье, необходимостью экономного потребления и уменьшения утечек газа, улучшения учета и контроля за расходованием газа ;

— социальный аспект, связанный с безопасной эксплуатацией газопроводов и газоиспользующих агрегатов, а также возросшими объемами коммунально-бытового газопотребления.

Все вышеизложенное свидетельствует об актуальности проблемы совершенствования задач оперативного управления технологическими процессами газоснабжения и создания на их основе автоматизированных систем управления технологическими процессами распределения природного газа — АСУ ТП РПГ.

В основу научных разработок задач оперативного управления технологическими процессами городского газоснабжения должен быть заложен системный подход, который представляет собой упорядоченный способ оценки сложных организационно-экономических и технических свойств СРБГ в единой их взаимосвязи для правильной постановки задач и целей управления, а также установления возможности их реализации соответствующими средствами и методами [32, 67].

Настоящая работа посвящена теоретической и экспериментальной разработке технологических основ новых, более эффективных систем управления распределением природного газа в масштабе городского газового хозяйства, в том числе и автоматизированных.

Научная новизна работы заключается в формализации и математическом описании СРПГ, разработке методов оперативного управления СРПГ по давлению, рационального распределения ограниченных ресурсов газа, установления максимально-допустимого уровня запаздывания информации и оптимального числа точек конт-. роля, разработке специализированных технических средств передачи, контроля и отображения технологической информации, дистанционного управления настройкой локальных устройств регулирования по давлению и расходу /ограничению газопотребления/.

Практическая полезность работы заключается в том, что в результате ее впервые в СССР создана АСУ ТП РПГ «Газораспределитель» с соответствующим математическим, информационным и техническим обеспечением. Система «Газораспределитель» введена в эксплуатацию в конце 1980 г. в г. Ворошиловграде и успешно функционирует в настоящее время. Экономический эффект от ее эксплуатации составляет 270 тыс. руб. в год. В настоящее время выполнена работа по проектированию такой системы для г. Северо-донецка, завершается проектирование для г. Харькова и ведется проектирование для г. г. Киева и Днепропетровска.

По материалам исследований опубликовано 14 печатных работ и 5 научно-технических отчетов. Работа выполняется в соответствии с заданием 0.01.II.04.01.Н4 проблемы 0.01.II «Разработать и внедрить рекомендации по оптимальному распределению природного газа в условиях лимитных ограничений» /постановление ГКНТ СССР и Госплана СССР от 08.12.81 г. В 491/244/.

Основные результаты диссертации докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции «Основные направления работ по АСУ жилищно-коммунальным хозяйством в XL пятилетке» /г.Вильнюс, 1980 г./, Всесоюзном совещании «Опыт телемеханизации систем газоснабжения городов «/Ворошиловград, 1980 г./, Всесоюзной научно-технической конференции «Пути дальнейшего повышения эффективности газового хозяйства» /г.Баку, 1981 г./, Всесоюзной конференции «Управление большим городом» /г.Москва, 1981 г./, Всесоюзной конференции «АСУ технологическими процессами в городском хозяйстве» /г.Москва, 1982 г./, Научно-практическом семинаре «Автоматизированная система управления городским хозяйством г. Киева» /г. Киев, 1982 г./, Республиканском семинаре «Совершенствование эксплуатации систем газоснабжения с помощью ЭВМ» /г.Киев, 1982 г./, ряде других конференций и научных семинаров. Работа экспонировалась на ВДНХ УССР и награждена Дипломом I степени.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Обьем диссертации -166 стр., список литературы — 133 наименований.

8. Результаты работы легли в основу создания автоматизированной системы управления технологическим процессом распределения природного газа, в состав которой входят также разработанные в ходе данной работы новый эффективный комплекс технических средств «Синтез-60», внедренный в серийное производство, и ряд других конструкторско-технологических разработок. Внедрение результатов работы в производство обеспечило получение экономического эффекта в размере 270 тыс. руб. в год. Автоматизированная система управления технологическим процессом распределения природного газа успешно эксплуатируется с 1980 г. в г. Ворошиловграде и запроектирована для ряда других крупных городов.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981−1985 гг. и на период до 1990 года. — М.: Политиздат, 1981. — 95 с.
  2. Абрамова Х-Я. Разработка и применение методов оценки предельных режимов газоснабжающих систем при планировании и управлении топливоснабжением района. Дис. на соиск.учен. степени канд. техн-наук. Иркутск, 1979.
  3. Автоматизированные системы управления городским хозяйством /Под ред.В. М. Глушкова. Киев: 'ЧЗудгвельник", 1978.- 144 с-
  4. Автоматизированная система управления технологическим цро-цессом газоснабжения г. Харькова. Разработка технического задания. Науч.-техн.отчет «УкрНИИинжпроект», руководитель темы В. А. Меняйло. У.9.76-, № ГР76 075 525, инв.№ Б606 862.-Киев, 1976. — 290 с.
  5. А.В. Автоматизированное управление единой системой газоснабжения. М.: Недра, 1980. — 351 с,
  6. А.В. Надежность систем дальнего газоснабжения. -M.s Недра, 1976. 318 с.
  7. А.В., Баясанов Д. Б. Применение электронно-вычислительных машин для расчета и управления в системах дальнего транспорта газа. М.: Недра, 1970. — 255 с.
  8. В.А. Потери газа в городском газовом хозяйстве.-Л.: Недра, 1972. 156 с.
  9. Д.Б. Автоматическое управление магистральными газопроводами. М.: Недра, 1964. — 435 с.
  10. Д.Б. Автоматизированные системы управления трубопроводными объектами коммунального хозяйства. М.: Строй-издат, 1974, — 312 с.
  11. Д.Б., Быкова З. Я. Расчет и проектирование городских газовых сетей среднего и высокого давления. М.: Стройиздат, 1972. — 207 с.
  12. Д.Б., Гурвич Г. М. Автоматическое регулированиеи управление в городских газовых сетях. М.: Стройиздат, 1970. — 191 с.
  13. Д.Б., Ионин А. А. Распределительные системы газоснабжения. М.: Стройиздат, 1977. — 407 с.
  14. Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. М.: Наука, 1965, — 458 с.
  15. Ю.М. Утечки газа, их причины и устранение. -Л.: Недра, 1968. 160 с.
  16. Л.С. Решение сложных оптимизационных задач в условиях неоцределенности. Новосибирск: Наука, 1978. — 128 с.
  17. Р.Я., Панкратов B.C. Автоматизация систем управления магистральными газопроводами. Л.: Недра, 1978.- 159 с.
  18. И.С. Автоматика и телемеханика в газоснабжении городов. М.: Стройиздат, 1972. — 215 с.
  19. Е.И. Экономика систем газоснабжения. Л.: Недра, 1973. — 375 с.
  20. С.А., Яковлев Е. И. Газовые сети и газохранилшца.-М.: Недра, 1980. 413 с.
  21. С.П., Даточный В. Б. Гидравлические расчеты газопроводов. М.: Недра, 1972. — 112 с.
  22. З.Я., Герчиков С. В. Периодичность опроса ГРП при диспетчеризации городских газоснабжающих систем- Газовая промышленность, 1967, № 3, с.39−41″
  23. А. Последовательный анализ. М.: Физматгиз, I960.-328 с
  24. П.Ф. Автоматизация управления газоснабжением городов. Киев: «Бдавелъник», 1979. — 136 с.
  25. Э.Л., Константинова И. М. Режим работы магистрального газопровода. Л.: Недра, 1970. — 168 с.
  26. А.И. Основы инженерно-психологического цроекти-рования АСУ ТП. М.: Энергия, 1978. — 208 с.29:. Гарляускас А. И. Математическое моделирование оперативного и перспективного планирования систем транспорта газа. -М.: Недра, 1975. 160 с.
  27. В.М. Введение в АСУ. Киев: Техника, 1974. — 309 с.
  28. М.Ю. Определение технико-экономической эффективности АСУ ТП: Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИприборострое-ния, 1979. — 48 с. — /ТС-3, вып.6/.
  29. Е.П. Исследования динамики сетевых систем современными методами, Киев: Вшца школа, 1979. — 200 с.
  30. В.Ф., Дризовский Л. М., Созипова Л. Т. Современные системы телемеханики: Обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИпри-боростроения, 1978. — 47 с. — /ТС-3, вып. З/.
  31. П.Ю., Малышев А. Г., Руденко Ю. Н. и др. Иерархия в системе оперативного управления топливоснабжением и пути ее совершенствования. Тр.симпозиума. Иерархия в больших системах энергетики. Иркутск, 1978, т.2, с.5−29.
  32. В.В., Шифрин В. Б. АСУ технологическими процессами в газовой промышленности. Киев: Техника, 1977. — 79 с.
  33. В.В., Шифрин В. Б., Бизюк И. Т. Анализ ситуации в больших системах газоснабжения с помощью ЭВМ: Обзорная информация. М.: ВНИИЭгазпром, 1979. — 53 с. — /Автоматизация, телемеханизация и связь в газовой промышленности, вып. 7/.
  34. В.П., Меняйло В. А. Устройство телемеханизации «Синтез-60». Информ. листок & 78−0297 ДкрНИИНТИ.
  35. А.Г. Оптимальные задачи на инженерных сетях. -Харьков: Вища школа. Изд-во при Харьковском ун-те, 1976.- 152<41- Евдокимов А. Г., Дубровский В. В., Тевяшев А. Д. Потокораспре-деление в инженерных сетях. М.: Стройиздат, I979.-I99 с-.
  36. А.Г., Тевяшев А. Д. Об одном адаптивном алгоритме прогнозирования случайных процессов, содержащих периодические компоненты. Автоматизированные системы управленияи приборы автоматики, 1977, вып.43, с.129−136.
  37. А.Г., Тевяшев А. Д. Оперативное управление потоко-распределением в инженерных сетях. Харьков: Вища школа. Изд-во при Харьковском ун-те, 1980. — 144 с.
  38. Т.Р., Родионов Б. Г. К вопросу оптимизации режимов давления газа в городских газовых сетях. Использование газа в народном хозяйстве. Тр. ин-та ГипроНИИгаз, Саратов, 1969, вып. УШ, с.301−312.
  39. Ионин А.А., Газоснабжение. М.: Стройиздат, 1981. — 415 с-
  40. В.Ф., Казин А. И., Максименков В. П. Эволюционные алгоритмы потокораспределения в инженерных сетях. В кн.: Математические методы механики жидкости и газа. Сб.научн.тр, Днепропетровск, Днепропетровский гос. ун-т, 1981, с.130−135.
  41. А.Н., Иродов В. Ф. Таксономия и прогнозирование аварийных вызовов городского газового хозяйства. Изв.ВУЗов. Строительство и архитектура, 1981, № 9, с.105−109.
  42. О.В., Сокуренко В. И., Розкин М. Я. Повышение способ ности промышленных предприятий к компенсации пиковой неравномерности газопотребления по коммунально-бытовому сектору- -Изв.ВУЗов. Строительство и архитектура, 1982, М, с. II2−115.
  43. М.С. Рациональные системы газоснабжения городов- -М.: Стройиздат, 1971. 143 с.
  44. Ли Т.Г., Адаме Г. Э., Гейиз У. М. Управление процессами с помощью ЭВМ. Моделирование и оптимизация. М.: Сов. радио, 1972. — 312 с.
  45. Ю.П. Адаптивные методы краткосрочного прогнозирования. М.: Статистика, 1979. — 254 с.
  46. А.Ю. Применение современных вычислительных средств и методов при оптимизации городских систем газоснабжения: Обзорная информация. м.: ШИИЭгазпром, 1980.-50с.Автоматизация, телемеханизация и связь в газовой промышленности, вып. 4/.
  47. А.Ю., Гарляускас А. И. О некоторых причинах нарушения режима городского газоснабжения.- В кн.: Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Грозный, 1978, № 16, с. 89−97.
  48. В.П., Иродов В. Ф. Оптимальное проектирование древовидных газопроводов с помощью эволюционного алгоритма.-Деп. рукопись, № 2867.-Киев: УкрНИИнти, I98I.-I3 с.
  49. Л.А. Оптимизация развития и управления больших систем энергетики: Издание второе, переработанное и доп. -М.: Высшая школа, 1982. 335 с.
  50. В.А., Власюк А. В., Павловский Б. М. Устройство дистанционного управления настройкой регуляторов давления газа: Информ. листок № 81 0175 /УкрНИИнти/.
  51. В.А., Павловский Б. М. Автоматизированная система управления технологическим процессом газоснабжения Ворошиловграда : Информ. листок J® 78−0082 /УкрНИИинти/.
  52. В.А., Павловский Б. М. Некоторые вопросы технического обеспечения АСУ ТП распределения природного газа в больших городах.- В кн.: Управление большим городом. Тезисы докл. Первой Всесоюзной конф. М.: ±981, с. II6-II8.
  53. В.А., Павловский Б. М. Устройство для регулирования давления с ограничением расхода.-Положительное решение по заявке № 3 504 171/18−4.
  54. В.А., Розкин М. Я., Иродов В. Ф. О выборе контролируемых пунктов для оценки параметров потокораопределенияв газопроводных сетях. Деп. рукопись $ 3359. — Киев: Укр-НИИНТИ, 1982. — 10 с-
  55. В.А., Роман Е. Д. и др. Бесперебойность газоснабжения обеспечивает АСУ. Городское хозяйство У1фаины, 1974, № 3, с.29−30.
  56. В.М., Малый В.В- Оптимизация управления сложной гидравлической сетью в проходном режиме. В кн.: Вопросы теории проектирования сложных систем управления. — Киев: изд. АН УССР, научный Совет по кибернетике, 1974, с.25−38.
  57. Надежность городских систем газоснабжения /Ионин А.А., Алибеков К. С., Жила В. А., Затикян С. С. М.: Стройиздат, 1980. — 231 с.
  58. .И. Международная система малых электронных вычислительных машин. СМ ЭВМ. — Приборы и системы управления, 1977, & 10, с.3−17.
  59. X. Выпуклые структуры и математическая экономика. -М.: Мир, 1972. 517 е.86v Отраслевые руководящие материалы по созданию АСУ ТП /1Ъсудар-ственный комитет СССР по науке и технике. М.: Финансы и статистика, 1982. — 128 ci
  60. О планировании подачи газа буферным потребителям /Корчев-ский О.В., Розкин М. Я., Сокуренко В. И., Мелец М. В. Экономика газовой промышленности. Реф.сб.ВНИИЭгазпрома, 1980, вып.10, с.8−12.
  61. Проблемы управления городскими системами газоснабжения /Ильина Т.Р., Поплавская Л. М., Моложаева Т. К., Коркина Л. П., Черкасова А. Я. Газовая промышленность, 1975, № 12,с.41−43.
  62. Разработка пульта оператора-технолога АСУ ТП газоснабжения г. Ворошиловграда. Hayчн.техн.отчет /УкрНИИинжпроект, руководитель темы В. А. Меняйло. У.2.77, № ГР78 044 944, инв-В F?66 374. Киев, 1978. — 43 с!
  63. Разработка технического задания на АСУ ТП газоснабжения г. Днепропетровска. Научн.-техн.отчет /УкрНИИинжпроект, руководитель темы Б. М. Павловский У.06.08.76, 1ЯТ78 006 718, инв. № Б836 740. — Киев, 1979. — 167 с.
  64. Л.А. Современные принципы управления сложными объектами. М.: Сов. радио, 1980. — 232 с-
  65. В.А., Герчиков С. В. Применение современной вычислительной техники в городском газовом хозяйстве. М.: Стройиздат, 1970. — 168 с.
  66. СНиП П-37−76, часть П, глава 37 Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Газоснабжение. Внутренние и наружные устройства. — М.: Стройиздат, 1977. — 87 с.
  67. Е.Р. Надежность регулирования сезонных колебаний спроса в системах газоснабжения. Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. Вып.15. Иркутск, 1978, с.64−71.
  68. Н.Л. Справочное руководство по газоснабжению. -Л.: Гостоптехиздат, I960. 875 с.
  69. М.Г. Оперативные задачи минимизации дефицита в системах газоснабжения и методы их решения. Методические вопросы исследования больших систем энергетики, вып.15, Иркутск, 1978, с.72−81.
  70. М.Г., Ставровский Е. Р., Брянских В. Е. Оптимальное развитие систем газоснабжения. М.: Недра, I981. — 294 с-
  71. М.Г., Ставровский Е. Р. Оптимизация систем транспорта газа. М.: Недра, 1975. — 276 с.
  72. А.Д., Федоров Н. В. Гидравлический расчет одного класса инженерных сетей с активными элементами. Автоматизированные системы управления и приборы автоматики, 1980, вып.55, с.11−16.
  73. А.Д., Федоров Н. В., Ткаченко В. Ф. Оптимизация систем транспорта и распределения газа. Автоматизированные системы управления и приборы автоматики, 1980, вып.53, с.62−69.
  74. I- Торчинский Я. М. Оптимизация проектируемых и эксплуатируемых газораспределительных систем. Л*: Недра, 1981. — 183 с-
  75. М.И. Определение прогнозных расходов газа с помощью факторного показателя. Газовая промышленность, 1975, № 4, с.38−40.
  76. Фу К. Последовательные методы в распознавании образов и обучении машин. М.:Наука, 1971, — 255 с.
  77. И.Я. Регулирование неравномерности газопотребления. М.:Недра, 1973. 200 с.
  78. И.Я. Экономические цроблемы покрытия пиковых расходов газа. Газовая промышленность, 1978, № 9, с.24−26.
  79. Ю. Оперативные методы и оптимизация контроля режимов работы системы газоснабжения ГДР Дис.канд.техн.наук, Москва, 1979.
  80. В.Я. О црименении математических методов при проектировании и эксплуатации трубопроводных систем. Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт, 1971, Ш, с.16−27.
  81. Р.Г. Исследование нестационарных режимов городских газовых сетей . Дис. канд.наук. Москва, 1974.
  82. Д.М. Прикладное нелинейное программирование.-М.: Мир, 1975. 534 с.
  83. Централизованный контроль и оптимальное управление на магистральных газопроводах. Л.: Недра, 1973.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!