Устройство для определения оптимальныхпараметров b узловых точкахмагистрального газопровода

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ! 111809244

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 250978 (21) 2666325/18-2 4

Р )М. К. с присоединением заявки Йо

G 06 G 7/50

Государетвеииый комитет

СССР яо делам изобретеиий н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 280281 Бюллетень HB 8

Дата опубликования описания 2802.81 (53) УДК 68 1. З ЗЗ (088. Ы) производства и технико-экономической информации в газовой промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ

ПАРАМЕТРОВ В УЗЛОВЫХ ТОЧКАХ МАГИСТРАЛЬНОГО

ГАЗОПРОВОДА

Изобретение относится к построению специализированных аналоговых вычислительных машин.

Устройство автоматизирует процесс расчета оптимальных давлений в узловых точках магистрального газопровода с учетом нестационарности течения газа, содержит до двадцати компрессор- ных станций и предназначено для использования на диспетчерском пункте управления производственного объедине ния по магистральному транспорту газа.

Известно устройство для определения оптимального распределения нагрузок между электростанциями (1) . 15

Но оно обеспечивает моделирование только при стационарном режиме газопередачи.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее ком- 20 мутаторы, суммирующие интеграторы, блок программного управления, блок задания начальных парамтеров, функциональные преобразователи и блоки перемножения (2).

Моделирование зависимостей частных производных функций мощностей компрессорных станций по квадрату степеней сжатия этих станций приводит к использованию в схеме устрой- 30 ства нелинейных блоков перемножения и большого количества блоков переклю- чателей, что влияет на точность результатов расчета и надежность функционирования схемы устройства.

Цель изобретения — упрощение схемы устройства, повышение надежности ее функционирования, сокращение объема используемого оборудования, Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее блок зада- . ния начальных параметров, первая группа выходов которого соединена с первой группой информационных входов первого коммутатора, выходы которого через суммирующие интеграторы подключены к первым группам информационных входов второго и третьего коммутаторов, блок программного управления, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого второго, третьего и четвертого ком" мутаторов, выходы которого через функциональнйе преобразователи подключены ко второй группе информационных входов третьего коммутатора,вве дены дополнительные функциональныв преобразователи и инвертор, вход которого подключен к выходу второго коммутатора, выход инвертора соеди3

809244

N +И +...+М = и — ввв и;

КС1 КС2 " КС111 Е (М

2 с«) КС4 2 ° ввв.=" (ввв .) (выл

i 5%1

,= фь.-вввВ.1- Ж в(вв Цвв о 30 при ограничениях типа неравенств на переменные: (}., „с Q„„- с Q „„.

ЬЬ!11 1 Вь1Ч 1111ХХ с P (.2 )

Рвх - - РЕХ; 35

4 > < „111a где 1 КС„=1 (Река РЭ1,1к„0;) - мощность« затрачиваемая íà iой компрессорной станции; — давление газа на выходе i-ой компрессорной станции;

ВХ1 — давление газа на входе i-ой компрессорной станции; 45

Х„. — неопределенный множитель Лагранжа; й.« В. — постоянные коэффициенты, получаемые при аппроксимации опты- 50 мальных характеристик компрессорных станций полиномами второй степени и корректируемые при из- 55 менении расхода .газа; .-М "1=й --4(1. - среднее значение рас- " " эхода rasa на i-ом участке газопровода;

4.Д. (Е; 34 - геометрические параметры 1-ого линейно- 60 хо участка гаэопроводау

m — число компрессорных станций на рассматриваемой магистрали., 65

ВЫХ 1 нен с информационным входом четвертого коммутатора, первая группа информационных входов которого подключена ко второй группе выходов блока задания начальных параметров, третья группа выходов которого соединена с третьей группой информационных входов третьего коммутатора, выходы которого через дополнительные функциональ-. ные преобразователи подключены ко вто1рым группам информационных входов второго) и первого коммутаторов тре- 10

ebs группа входов которого соединена с выходами функциональных преобразователейй.

В основу устройства положена математическая модель рассматриваемой. 15 оптимизационной задачи, уравнения которой с учетом нестационарности течения газа можно представить следующим образом

На чертеже изображена блок-схема устройства, Устройство содержит- блок 1 задания начальных параметров, выходы которого подсоединейы ко входам коммутаторов 2-5. К другим входам коммутатора 2 подключены выходы электрических функциональных преобразователей б и 7. Выходы коммутатора 2 соединены со входами суммирующих интеграторов 8, с выходов которых напряжения, пропорциональные Х„., подаются на входы коммутаторов 3 и 5.

Выход коммутатора 3 подключен ко входу инвертора 9, выход которого

1соединен с .выходом коммутатора 4, йа другие входы которого поступают

2 сигналы РВ . (i=2,3,...,m) c выходов группы функциональных преобразователейй 7. Выходы коммутатора 4 соедииены со входами группы функциональных преобразователей б, моделирующих зависимость f (д йк „/dP@6w ), с учетом 2. огРаничений (2) . ЗначениЯ Р В„1к „(i= а

=2 «3«...,m-1) с выходов функцйональных преобразователей б подаются на входы коммутатора 5, выходы которого соединены ro входами группы функциональных.преобразователей 7, моделиРУющих зависимость % (с«й„с4 /дР „„ ), с учетом ограничений (2), Коммутаторы 2-5 управляются блоком 10 программного управления.

Устройство работает следующим образом.

Задается исходная информация р „

2.

РВб(х 11 «В„* «01 р ° Вл программйого управления посылает со- . ответствующие сигналы на коммутаторы

2-5. Коммутатор 2 осуществляет выборку величин РВ„„„, поступающих с вы-. л хода группы функциональных преобра-.

Ь зователей б, Рек(„.+1), поступающих с выхода группы функциональных преобразователей 7 и g Q. „, поступают

1 С1в щих с выходов блока 1 задания начальных параметров, и подает их поочередно на входы суммирующих интеграторов

8, осуществляющих согласно (1) алгебраическое сложнение одновременно с интегрированием для получения величин А„

Коммутатор 4 осуществляет выборку A., поступающих с выходов блока

1, „ и Ь„ — с выхода инвертора

9, и подает их поочередно на входы группы функциональных преобразователей,б для получения значений Р>

Коммутатор 5 осуществляет выборку величин В, поступающих с выходов блока 1 P> „ и Л„ — с.выходов суммирующих интеграторов 8, и подает их поочередно на входы группы функциональных преобразователей 7 для полуРВХ1, ° Значения P>böÕ „.1

2 2

РЕ„13 и 11 « где Э "- шаг итераций « "" а полученные после первого цикла итерации, используются для решения во

809244 время второго цикла и т.д. Решение считается законченным при достижении, на выходах суммирующих интеграторов

8 значений Л;„-,1„<„„ й, где в малая величина, определяемая принятой точностью расчета.

В качестве решающей базы разрабатываемого специализированного вычислительного устройства могут быть использованы решающие элементы универсальных аналоговых вычислительных машин.

1О

Коммутаторы могут быть реализова-. ны при помощи реле или электронных ключей, а блок программного управления †..на основе шагового искателя или ,кольцевого счетчика и генератора так- 3Я

)товых импульсов. В качестве функцио яальных преобразователей можно использовать специализированные электромеханическне функциональные преобразователи, которые одновременно ;щ могут выполнять роль запоминающих устройств.

Предлагаемое устройство отличается более простым схемным решением

1 что повышает надежность функционирования устройства.

Формула изобретения Устройство для определения оптимальных параметров в узловых точках маги- стрального газопровода, содержащее З0 блок задания начальных параметров, первая группа выходов которого соединена с первой группой информационных входов первого коммутатора, выходы которого через суммирующие.ин- ЗЗ теграторы подключены к первым груп" пам информационных входов второго и третьего коммутаторов, блок программного управления; выходы которого сое. динены соответственно с управляющими входами первого, второго,. третьего и четвертого коммутаторов, выходы которого через функциональные преобразователи подключены ко второй группе информационных входов третьего коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены дополнительные функциональные преобразователи и инвертор, вход которого подключен к выходу второго коммутатора, выход инвертора соединен с информационным входом четвертого коммутатора, первая группа информационных входов которого подключена ко второй группе выходов блока задания начальных параметров, третья группа выходов которого соединена с третьей группой информационных входов третьего коммутатора, выходы которого через дополнительные функциональные преобразователи подключены ко вторым группам информационных входов второго и первого коммутаторов, третья группа входов которого соединена с выходами функциональных преобразователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 440672, кл. G 06 G 7/635, 1974..

2, Авторское свидетельство СССР

У 526924, кл. G 06 G 7/62, 1976 (прототип) .

809244

Заказ 428/62 Тираж 756

ВНИИПИ Росударственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И.Загорбииина

Редактор Н.Безродная Техред А.Бабинец Корректор В.Бутяга