Особенности, задачи и методы моделирования стационарных режимов сетевых магистральных газотранспортных систем
Рассмотрены свойства сетевых магистральных газотранспортных систем, которые определяют задачи и требования к средствам моделирования их стационарных режимов. Сформулированы задачи идентификации параметров оборудования, систем и режимов, планирования и оптимизации режимов в виде общих задач нелинейно...
Збережено в:
| Дата: | 2008 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
2008
|
| Назва видання: | Электронное моделирование |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101555 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Особенности, задачи и методы моделирования стационарных режимов сетевых магистральных газотранспортных систем / B.C. Годлевский // Электронное моделирование. — 2008. — Т. 30, № 1. — С. 103-118. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-101555 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1015552025-02-09T13:51:47Z Особенности, задачи и методы моделирования стационарных режимов сетевых магистральных газотранспортных систем Peculiarities, Problems and Methods Modeling Stationary Regimes of Mains Gas-transport Line Systems Годлевский, В.С. Применение методов и средств моделирования Рассмотрены свойства сетевых магистральных газотранспортных систем, которые определяют задачи и требования к средствам моделирования их стационарных режимов. Сформулированы задачи идентификации параметров оборудования, систем и режимов, планирования и оптимизации режимов в виде общих задач нелинейного программирования. Предложены способы, обеспечивающие уменьшение трудоемкости решения этих задач и увеличение надежности расчетов режимов сетевых систем. Розглянуто властивості сіткових магістральних газотранспортних систем, які визначають задачі і вимоги до засобів моделювання їхніх стаціонарних режимів. Сформульовано задачі ідентифікації параметрів устаткування, систем і режимів, планування і оптимізації режимів у вигляді загальних задач нелінійного програмування. Запропоновано способи, що забезпечують зменшення трудомісткості розв’язання цих задач і збільшення надійності розрахунків режимів сіткових систем. Properties of mains gas-transport line systems are considered, which determine problems and requirements for modeling facilities of their stationary regimes. The problems of parameter identification for systems, equipment and regimes, regimes planning and optimization are formulated as general problems of nonlinear programming. The methods are proposed to provide solution laboriousness decrease for these problems and reliability increasing for regime designing of mains systems. 2008 Article Особенности, задачи и методы моделирования стационарных режимов сетевых магистральных газотранспортных систем / B.C. Годлевский // Электронное моделирование. — 2008. — Т. 30, № 1. — С. 103-118. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 0204-3572 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101555 622.692:681.3:519.6 ru Электронное моделирование application/pdf Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Применение методов и средств моделирования Применение методов и средств моделирования |
| spellingShingle |
Применение методов и средств моделирования Применение методов и средств моделирования Годлевский, В.С. Особенности, задачи и методы моделирования стационарных режимов сетевых магистральных газотранспортных систем Электронное моделирование |
| description |
Рассмотрены свойства сетевых магистральных газотранспортных систем, которые определяют задачи и требования к средствам моделирования их стационарных режимов. Сформулированы задачи идентификации параметров оборудования, систем и режимов, планирования и оптимизации режимов в виде общих задач нелинейного программирования. Предложены способы, обеспечивающие уменьшение трудоемкости решения этих задач и увеличение надежности расчетов режимов сетевых систем. |
| format |
Article |
| author |
Годлевский, В.С. |
| author_facet |
Годлевский, В.С. |
| author_sort |
Годлевский, В.С. |
| title |
Особенности, задачи и методы моделирования стационарных режимов сетевых магистральных газотранспортных систем |
| title_short |
Особенности, задачи и методы моделирования стационарных режимов сетевых магистральных газотранспортных систем |
| title_full |
Особенности, задачи и методы моделирования стационарных режимов сетевых магистральных газотранспортных систем |
| title_fullStr |
Особенности, задачи и методы моделирования стационарных режимов сетевых магистральных газотранспортных систем |
| title_full_unstemmed |
Особенности, задачи и методы моделирования стационарных режимов сетевых магистральных газотранспортных систем |
| title_sort |
особенности, задачи и методы моделирования стационарных режимов сетевых магистральных газотранспортных систем |
| publisher |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| publishDate |
2008 |
| topic_facet |
Применение методов и средств моделирования |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101555 |
| citation_txt |
Особенности, задачи и методы моделирования стационарных режимов сетевых магистральных газотранспортных систем / B.C. Годлевский // Электронное моделирование. — 2008. — Т. 30, № 1. — С. 103-118. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| series |
Электронное моделирование |
| work_keys_str_mv |
AT godlevskijvs osobennostizadačiimetodymodelirovaniâstacionarnyhrežimovsetevyhmagistralʹnyhgazotransportnyhsistem AT godlevskijvs peculiaritiesproblemsandmethodsmodelingstationaryregimesofmainsgastransportlinesystems |
| first_indexed |
2025-11-26T11:41:04Z |
| last_indexed |
2025-11-26T11:41:04Z |
| _version_ |
1849852973120749568 |
| fulltext |
ÓÄÊ 622.692:681.3:519.6
B. C. Ãîäëåâñêèé, ä-ð òåõí. Íàóê
Èí-ò ïðîáëåì ìîäåëèðîâàíèÿ â ýíåðãåòèêå èì. Ã.Å. Ïóõîâà ÍÀÍ Óêðàèíû
(Óêðàèíà, 03164, Êèåâ, óë Ãåíåðàëà Íàóìîâà, 15,
òåë (044) 4247162, E-mail: disit@svitonline.com)
Îñîáåííîñòè, çàäà÷è è ìåòîäû ìîäåëèðîâàíèÿ
ñòàöèîíàðíûõ ðåæèìîâ ñåòåâûõ ìàãèñòðàëüíûõ
ãàçîòðàíñïîðòíûõ ñèñòåì
Ðàññìîòðåíû ñâîéñòâà ñåòåâûõ ìàãèñòðàëüíûõ ãàçîòðàíñïîðòíûõ ñèñòåì, êîòîðûå îïðå-
äåëÿþò çàäà÷è è òðåáîâàíèÿ ê ñðåäñòâàì ìîäåëèðîâàíèÿ èõ ñòàöèîíàðíûõ ðåæèìîâ.
Ñôîðìóëèðîâàíû çàäà÷è èäåíòèôèêàöèè ïàðàìåòðîâ îáîðóäîâàíèÿ, ñèñòåì è ðåæèìîâ,
ïëàíèðîâàíèÿ è îïòèìèçàöèè ðåæèìîâ â âèäå îáùèõ çàäà÷ íåëèíåéíîãî ïðîãðàììèðîâà-
íèÿ. Ïðåäëîæåíû ñïîñîáû, îáåñïå÷èâàþùèå óìåíüøåíèå òðóäîåìêîñòè ðåøåíèÿ ýòèõ
çàäà÷ è óâåëè÷åíèå íàäåæíîñòè ðàñ÷åòîâ ðåæèìîâ ñåòåâûõ ñèñòåì.
Ðîçãëÿíóòî âëàñòèâîñò³ ñ³òêîâèõ ìàã³ñòðàëüíèõ ãàçîòðàíñïîðòíèõ ñèñòåì, ÿê³ âèçíà÷àþòü
çàäà÷³ ³ âèìîãè äî çàñîá³â ìîäåëþâàííÿ ¿õí³õ ñòàö³îíàðíèõ ðåæèì³â. Ñôîðìóëüîâàíî
çàäà÷³ ³äåíòèô³êàö³¿ ïàðàìåòð³â óñòàòêóâàííÿ, ñèñòåì ³ ðåæèì³â, ïëàíóâàííÿ ³ îïòèì³çàö³¿
ðåæèì³â ó âèãëÿä³ çàãàëüíèõ çàäà÷ íåë³í³éíîãî ïðîãðàìóâàííÿ. Çàïðîïîíîâàíî ñïîñîáè,
ùî çàáåçïå÷óþòü çìåíøåííÿ òðóäîì³ñòêîñò³ ðîçâ’ÿçàííÿ öèõ çàäà÷ ³ çá³ëüøåííÿ íàä³é-
íîñò³ ðîçðàõóíê³â ðåæèì³â ñ³òêîâèõ ñèñòåì.
Ê ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à : îïòèìèçàöèÿ, èäåíòèôèêàöèÿ, ðåæèìíûå ïàðàìåòðû, êîìïðåñ-
ñîðíûå ñòàíöèè, ðàñõîä ãàçà.
Ïðîáëåìû óïðàâëåíèÿ òåõíîëîãè÷åñêèìè ðåæèìàìè áîëüøèõ ìàãèñòðàëü-
íûõ ãàçîòðàíñïîðòíûõ ñèñòåì (ÌÃÒÑ) ôîðìèðóþò ñîîòâåòñòâóþùèå çàäà-
÷è, äëÿ ðåøåíèÿ êîòîðûõ ïðåäíàçíà÷åíû ïðîãðàììíûå êîìïëåêñû, âûïîë-
íÿþùèå ôóíêöèè ñîâåò÷èêîâ äèñïåò÷åðîâ è òåõíîëîãîâ. Ôîðìóëèðîâàíèå
è ôîðìàëèçàöèÿ ýòèõ çàäà÷ îïðåäåëÿþòñÿ ñïåöèôè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè è
îñîáåííîñòÿìè ðåæèìîâ ÌÃÒÑ è èõ îáúåêòîâ, êîòîðûå îáóñëîâëèâàþò
ñïåöèàëüíûå òðåáîâàíèÿ ê ìåòîäàì è ñðåäñòâàì ðåøåíèÿ çàäà÷ ìîäåëè-
ðîâàíèÿ è ðàñ÷åòàì ðåæèìîâ ñèñòåì. Íàðÿäó ñî ñâîéñòâàìè è îñîáåííîñ-
òÿìè ÌÃÒÑ, îïèñàííûìè â ëèòåðàòóðå (íàïðèìåð, [1—4]), ðàññìîòðèì
äîïîëíèòåëüíûå ñâîéñòâà, ñ ó÷åòîì êîòîðûõ ôîðìóëèðóþòñÿ ðàñ÷åòíûå
çàäà÷è è êîíñòðóèðóþòñÿ ìåòîäû èõ ðåøåíèÿ.
Ñâîéñòâà è îñîáåííîñòè ÌÃÒÑ. Íåòî÷íîñòü çàäàíèÿ èñõîäíîé
èíôîðìàöèè. Èíôîðìàöèÿ î òåõíè÷åñêîì ñîñòîÿíèè è ïàðàìåòðàõ îáúåê-
òîâ ÌÃÒÑ ÿâëÿåòñÿ ñóùåñòâåííî íåîïðåäåëåííîé. Ýòî îáóñëîâëåíî ñëå-
äóþùèìè ïðè÷èíàìè:
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 1 103
1) ïðîòåêàíèåì ïîñòîÿííûõ âî âðåìåíè è íåïðåäñêàçóåìûõ ïî èíòåí-
ñèâíîñòè «ñòàðåíèÿ» òåõíîëîãè÷åñêèõ îáúåêòîâ ÌÃÒÑ, ÷òî ïðèâîäèò ê
ñëó÷àéíûì îòêëîíåíèÿì èõ ïàðàìåòðîâ îò ïàñïîðòíûõ äàííûõ (íàïðèìåð,
ñòàðåíèå íàãíåòàòåëåé ïðèâîäèò ê ïîíèæåíèþ òàêèõ õàðàêòåðèñòèê, êàê
ïðèâåäåííûå õàðàêòåðèñòèêè íàãíåòàíèÿ, ïîëèòðîïè÷åñêîãî ê.ï.ä., âíóòðåí-
íåé ïðèâåäåííîé ìîùíîñòè; çàñîðåíèå òðóáîïðîâîäîâ ïðèâîäèò ê óâåëè÷å-
íèþ èõ ãèäðàâëè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ; ñòàðåíèå àïïàðàòîâ âîçäóøíîãî
îõëàæäåíèÿ ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåííûì èçìåíåíèÿì èõ õàðàêòåðèñòèê);
2) îòñóòñòâèåì âîçìîæíîñòè ïåðåâîäà îáúåêòîâ ÌÃÒÑ (íàãíåòàòåëåé,
ïðèâîäîâ, àïïàðàòîâ âîçäóøíîãî îõëàæäåíèÿ) â ñïåöèàëüíûå ðåæèìû äëÿ
èçìåðåíèÿ òåêóùèõ (ðåàëüíûõ) ïàðàìåòðîâ ýòèõ îáúåêòîâ, ÷òî ñâÿçàíî ñ
íåîáõîäèìîñòüþ âûâîäà îáúåêòîâ èç ðàáî÷èõ ñõåì è ðåæèìîâ ÌÃÒÑ;
3) íåäîñòàòî÷íîé îñíàùåííîñòüþ îáúåêòîâ ÌÃÒÑ ðàñõîäîìåðàìè,
÷òî îáóñëîâëåíî èõ âûñîêîé ñòîèìîñòüþ è íåîáõîäèìîñòüþ ó÷åòà áîëü-
øèõ ñêîðîñòåé äâèæåíèÿ ãàçà è ìàëîé åãî ïëîòíîñòè (õîòÿ äëÿ ïîâûøåíèÿ
ýôôåêòèâíîñòè óïðàâëåíèÿ ðàñõîäîìåðû öåëåñîîáðàçíî óñòàíàâëèâàòü íå
òîëüêî íà âñåõ âõîäàõ-âûõîäàõ ÌÃÒÑ, ó ïîòðåáèòåëåé, íî è íà êàæäîì
íàãíåòàòåëå âñåõ öåõîâ êîìïðåññîðíûõ ñòàíöèé).
Îáëàñòè ñóùåñòâîâàíèÿ ðåæèìîâ ÌÃÒÑ è åå îáúåêòîâ. Îáëàñòè
ñóùåñòâîâàíèÿ ðåæèìîâ îáîðóäîâàíèÿ êîìïðåññîðíûõ ñòàíöèé (ÊÑ) è
ãàçîòðàíñïîðòíûõ ñèñòåì (ÃÒÑ) â öåëîì ÿâëÿþòñÿ äîñòàòî÷íî óçêèìè, ÷òî
âëå÷åò çà ñîáîé ñëîæíóþ ïðîáëåìó òåõíîëîãè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ ðåæè-
ìàìè ÌÃÒÑ, êîòîðàÿ ñâîäèòñÿ, ïðåæäå âñåãî, ê íåîáõîäèìîñòè îáåñïå÷å-
íèÿ ñîâìåñòíîãî âûïîëíåíèÿ òåõíîëîãè÷åñêèõ îãðàíè÷åíèé äëÿ îáîðóäî-
âàíèÿ âñåõ îáúåêòîâ ÌÃÒÑ ïðè ïîñòîÿííûõ âîçäåéñòâèÿõ íà ñèñòåìó
ìíîãèõ äåñòàáèëèçèðóþùèõ ôàêòîðîâ. Îñíîâíûå èç íèõ ñëåäóþùèå: íåñòà-
áèëüíîñòü ðàñõîäîâ ãàçà ïîòðåáèòåëÿìè; íåñòàáèëüíîñòü ïîãîäíûõ óñëîâèé
ïðè ñóùåñòâåííîé çàâèñèìîñòè òåõíîëîãè÷åñêèõ îãðàíè÷åíèé îáîðóäîâàíèÿ
ÊÑ îò òåìïåðàòóðû àòìîñôåðû; ïðàêòè÷åñêè ïîñòîÿííî ïðîòåêàþùèå ïëàíî-
âûå è àâàðèéíûå ðàáîòû íà îáúåêòàõ ÌÃÒÑ, òðåáóþùèå èçìåíåíèÿ ðåæèìîâ
âñåõ îáúåêòîâ ÌÃÒÑ.
Ýíåðãîåìêîñòü ïðîöåññîâ òðàíñïîðòà ãàçà. Òðàíñïîðò ãàçà ïî ìà-
ãèñòðàëüíûì ãàçîïðîâîäàì ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî ýíåðãîåìêèì ïðîöåññîì
âñëåäñòâèå áîëüøèõ ðàñõîäîâ åãî íà êîìïðèìèðîâàíèå íà ÊÑ. Ýòî íåãà-
òèâíî âëèÿåò íà òåõíîëîãè÷åñêèå è ýêîíîìè÷åñêèå ïîêàçàòåëè âñåé ñèñòåìû
ãàçîñíàáæåíèÿ, à òàêæå íà ýêîëîãè÷åñêîå ñîñòîÿíèå îêðóæàþùåé ñðåäû. Â
ñâÿçè ñ ýòèì âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü âûïîëíåíèÿ îïòèìèçàöèîííûõ ðàñ-
÷åòîâ ðåæèìîâ ÌÃÒÑ ñ öåëüþ ìèíèìèçàöèè ñóììàðíîãî ðàñõîäà òåõíî-
ëîãè÷åñêîãî ãàçà â ÌÃÒÑ ïðè ñîçäàíèè (ïëàíèðîâàíèè) èõ íîâûõ ðåæè-
ìîâ, à òàêæå îáÿçàòåëüíîãî âêëþ÷åíèÿ â ïðîãðàììíûé êîìïëåêñ âû÷èñ-
ëèòåëüíûõ áëîêîâ, îáåñïå÷èâàþùèõ ýòè ðàñ÷åòû.
B. C. Ãîäëåâñêèé
104 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 1
Âçàèìîçàâèñèìîñòü ðåæèìîâ òåõíîëîãè÷åñêèõ îáúåêòîâ. Äëÿ
ÌÃÒÑ õàðàêòåðíà âçàèìîçàâèñèìîñòü ðåæèìîâ îòäåëüíûõ îáúåêòîâ. Ýòà
çàâèñèìîñòü íå òîëüêî íå óìåíüøàåòñÿ, à äàæå óâåëè÷èâàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì
ðàçìåðíîñòè ÌÃÒÑ. Íàïðèìåð, ðåæèì ÊÑ, ðàñïîëîæåííîé íà âõîäå ÏÎ
«Ìîñòðàíñãàç» íà ãàçîïðîâîäå «Óðåíãîé—Óæãîðîä», äîñòàòî÷íî ñóùåñò-
âåííî çàâèñèò îò ðåæèìà è çàãðóçêè ñòàíöèé ýòîãî ãàçîïðîâîäà íà çàïàäíîé
ãðàíèöå Óêðàèíû. Âûñîêàÿ ñòåïåíü çàâèñèìîñòè ðåæèìîâ îáúåêòîâ ÌÃÒÑ îò
÷èñëà ÊÑ íà òðàññå îáóñëîâëåíà ñëåäóþùèìè îñîáåííîñòÿìè ÌÃÒÑ.
Ïåðâàÿ îñîáåííîñòü îáóñëîâëåíà íàëè÷èåì ýôôåêòà óâåëè÷åíèÿ êîýô-
ôèöèåíòîâ âëèÿíèÿ ðàñõîäà ãàçà ïîòðåáèòåëåì, ðàñïîëîæåííûì â âûõîä-
íîì óçëå ÌÃÒÑ, íà âåëè÷èíû ïåðåêà÷èâàåìîãî ãàçà íà ÊÑ ïî ìåðå èõ
óäàëåíèÿ îò ïîòðåáèòåëÿ è ïðèáëèæåíèÿ ê ïîñòàâùèêó (ê âõîäíîìó óçëó).
Ýòîò ýôôåêò îáóñëîâëåí âëèÿíèåì è ñóììèðîâàíèåì ðàñõîäîâ òåõíîëî-
ãè÷åñêîãî ãàçà íà êàæäîé ÊÑ (íà êîìïðèìèðîâàíèå è ñîáñòâåííûå íóæäû)
âäîëü ÌÃÒÑ. Óâåëè÷åíèå êîýôôèöèåíòà âëèÿíèÿ íåëèíåéíî çàâèñèò îò
÷èñëà ÊÑ è ïðèìåðíî îïðåäåëÿåòñÿ ñóììîé âîçðàñòàþùåé ãåîìåòðè÷åñ-
êîé ïðîãðåññèè, ÷èñëî ÷ëåíîâ êîòîðîé ðàâíî ÷èñëó ÊÑ â ÌÃÒÑ, à çíàìå-
íàòåëü — ñðåäíåìó êîýôôèöèåíòó ïîòåðü ãàçà íà îäíîé ÊÑ (ðàâíîìó
îòíîøåíèþ îáúåìà òåõíîëîãè÷åñêîãî ãàçà äëÿ ÊÑ ê îáúåìó ïåðåêà÷è-
âàåìîãî ãàçà ïî ÊÑ). Òàêèì îáðàçîì, íàáëþäàåòñÿ íåëèíåéíîå óâåëè÷åíèå
âêëàäà êàæäîãî ïîòðåáèòåëÿ ãàçà â îáùèé ðàñõîä ãàçà âäîëü ÌÃÒÑ ïî
íàïðàâëåíèþ ê âõîäíîìó óçëó, ò. å. ÷åì ïðîòÿæåííåé ÌÃÒÑ, òåì ñóùåñò-
âåííåé óâåëè÷åíèå ðàñõîäà òåõíîëîãè÷åñêîãî ãàçà îò âûõîäà ê âõîäó ÌÃÒÑ.
Ñëåäîâàòåëüíî, ÷åì ïðîòÿæåííåé ÌÃÒÑ (ïðîòÿæåííîñòü ïðèìåðíî ïðîïîð-
öèîíàëüíà ÷èñëó ÊÑ), òåì áîëüøå âëèÿíèå ïîãðåøíîñòåé èíôîðìàöèè î
ðàñõîäàõ ãàçà ïîòðåáèòåëÿìè íà òî÷íîñòü ðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòîâ.
Âòîðàÿ îñîáåííîñòü ñîñòîèò â òîì, ÷òî êàæäàÿ ÊÑ â ÌÃÒÑ ïðåä-
ñòàâëÿåò ñîáîé ðåãóëÿòîð äàâëåíèÿ íà åå âûõîäå. Òåìïåðàòóðà ãàçà íà
âûõîäå ÊÑ îáû÷íî íå ïîääåðæèâàåòñÿ ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ (ðåãóëèðóåò-
ñÿ ñ ïîìîùüþ àïïàðàòîâ âîçäóøíîãî îõëàæäåíèÿ). Ïîýòîìó óâåëè÷åíèå
òåìïåðàòóðû ãàçà íà âûõîäå ÊÑ ñóùåñòâåííî çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû ãàçà
íà åå âõîäå. Ïðèðàùåíèå òåìïåðàòóðû ãàçà íà ÊÑ äàëåå äåìïôèðóåòñÿ åãî
îõëàæäåíèåì âäîëü òðàññû â ðåçóëüòàòå âëèÿíèÿ äðîññåëü-ýôôåêòà è òåïëî-
îáìåíà ñ ãðóíòîì. Â çàâèñèìîñòè îò êîíêðåòíûõ óñëîâèé âäîëü ÌÃÒÑ òàê-
æå ìîæåò íàáëþäàòüñÿ âîëíà óâåëè÷åíèÿ êîýôôèöèåíòà âëèÿíèÿ íåòî÷íîãî
çàäàíèÿ òåìïåðàòóðû íà âõîäàõ ÊÑ ïðè ðàñ÷åòàõ ðåæèìîâ.
Òðåòüÿ îñîáåííîñòü çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ïðè âûõîäå íà òåõíî-
ëîãè÷åñêèå îãðàíè÷åíèÿ ðåæèìíûõ ïàðàìåòðîâ íàãíåòàòåëåé (è äðóãîãî
îáîðóäîâàíèÿ) ÊÑ ïðåêðàùàåò âûïîëíÿòü ôóíêöèè ðåãóëÿòîðà ñâîåãî
âûõîäíîãî äàâëåíèÿ, ÷òî ïðèâîäèò ê åãî óìåíüøåíèþ (èëè óâåëè÷åíèþ).
Èçìåíåíèå âûõîäíîãî äàâëåíèÿ ÊÑ ïðèâîäèò, â ñâîþ î÷åðåäü, ê óâåëè÷åí-
íîìó ïî÷òè ïî êâàäðàòè÷íîìó çàêîíó èçìåíåíèþ äàâëåíèÿ ãàçà íà âõîäå
Îñîáåííîñòè, çàäà÷è è ìåòîäû ìîäåëèðîâàíèÿ ñòàöèîíàðíûõ ðåæèìîâ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 1 105
ïîñëåäóþùåé ÊÑ. Ýòî ìîæåò ïðèâåñòè ê íåëèíåéíî íàðàñòàþùåé âîëíå
èçìåíåíèÿ äàâëåíèÿ ãàçà ïî âñåé òðàññå â íàïðàâëåíèè ê âûõîäíîìó óçëó
ÌÃÒÑ (åñëè ïîñëåäóþùèå ÊÑ íå èìåþò òåõíîëîãè÷åñêèõ ðåçåðâîâ äëÿ
äåìïôèðîâàíèÿ èçìåíåíèé ñâîèõ âõîäíûõ äàâëåíèé), ò. å. âñÿ ÌÃÒÑ
âõîäèò â àâàðèéíûé ðåæèì.
Îñíîâíûå çàäà÷è ìîäåëèðîâàíèÿ ñòàöèîíàðíûõ ðåæèìîâ áîëü-
øèõ ñåòåâûõ ÌÃÒÑ. Îïèñàííûå âûøå ñâîéñòâà è îñîáåííîñòè ðåæèìîâ
è îáúåêòîâ ÌÃÒÑ ôîðìèðóþò êîìïëåêñ çàäà÷ ìîäåëèðîâàíèÿ ýòèõ ðåæè-
ìîâ è òðåáîâàíèÿ ê âû÷èñëèòåëüíûì ìåòîäàì è ñðåäñòâàì èõ ðåøåíèÿ.
Èäåíòèôèêàöèÿ ïàðàìåòðîâ îáîðóäîâàíèÿ è ðåæèìíûõ ïàðàìåòðîâ.
Íåîïðåäåëåííîñòü èñõîäíîé èíôîðìàöèè î ïàðàìåòðàõ ðàññ÷èòûâàåìûõ
ÌÃÒÑ ìîæíî ñóùåñòâåííî óìåíüøèòü, ïðèìåíÿÿ ìåòîäû ñòàòèñòè÷åñêîé
îáðàáîòêè èçìåðåíèé øòàòíûõ äàò÷èêîâ ðàñõîäîâ, äàâëåíèé, òåìïåðàòóð,
îáîðîòîâ íà òåõíîëîãè÷åñêîì îáîðóäîâàíèè îáúåêòîâ ÌÃÒÑ è ìåòîäîâ ìàòå-
ìàòè÷åñêîé èäåíòèôèêàöèè íåèçìåðÿåìûõ ïàðàìåòðîâ. Ïðîãðàììíûé êîì-
ïëåêñ ìîäåëèðîâàíèÿ è îïòèìèçàöèè ðåæèìîâ ÌÃÒÑ äîëæåí ñîäåðæàòü áëîê
ïàðàìåòðè÷åñêîé è ñòðóêòóðíîé èäåíòèôèêàöèè, ñîïðÿæåííûé ñ áàçîé íîð-
ìàòèâíî-ñïðàâî÷íîé è îïåðàòèâíî-òåõíîëîãè÷åñêîé èíôîðìàöèè ÌÃÒÑ.
Ïðè ýòîì äëÿ íåéòðàëèçàöèè âëèÿíèÿ íåñòàöèîíàðíûõ ïðîöåññîâ ñëåäóåò
îáíîâëÿòü ñîäåðæàíèå îïåðàòèâíî-òåõíîëîãè÷åñêîé áàçû äàííûõ ñ ïåðèî-
äîì, ðàâíûì ïðèáëèçèòåëüíî 0,5 ÷ (÷òî îáóñëîâëåíî çíà÷åíèÿìè ñêîðîñòåé
ïðîòåêàíèÿ ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ â ìàãèñòðàëüíûõ ÌÃÒÑ ñ òèïîâûìè
äëèíàìè ëèíåéíûõ ó÷àñòêîâ). Ñëåäóåò çàìåòèòü òàêæå, ÷òî, êàê è ïðè
ïîèñêå äîïóñòèìûõ èëè îïòèìàëüíûõ ðåæèìîâ, ïðè ïðîâåäåíèè èäåíòè-
ôèêàöèè ðàññìàòðèâàåìîé ÌÃÒÑ ñîïóòñòâóþùèå ðàñ÷åòû ðåæèìîâ öåëåñî-
îáðàçíî ïðîâîäèòü ñ ó÷åòîì ñõåì ïðèãðàíè÷íûõ ÌÃÒÑ.
 êà÷åñòâå èäåíòèôèöèðóåìûõ ïàðàìåòðîâ îáîðóäîâàíèÿ ìîæíî èñ-
ïîëüçîâàòü ñëåäóþùèå: êîýôôèöèåíòû ýôôåêòèâíîñòè è òåïëîïåðåäà÷è
ëèíåéíûõ ó÷àñòêîâ (ËÓ); èçìåíåíèå çàïàñîâ ãàçà íà ËÓ (íàïðèìåð, ïóòåì
èäåíòèôèêàöèè ðàñõîäîâ ãàçà âèðòóàëüíûõ ïîòðåáèòåëåé-ïîñòàâùèêîâ
ãàçà íà ËÓ, îïðåäåëÿþùèõ èçìåíåíèÿ çàïàñà ãàçà â ËÓ ñîãëàñíî èçâåñò-
íîìó êâàçèñòàöèîíàðíîìó ìåòîäó); êîýôôèöèåíòû ïîíèæåíèÿ ïðèâåäåí-
íûõ õàðàêòåðèñòèê íàãíåòàòåëåé; êîýôôèöèåíòû õàðàêòåðèñòèê àïïàðàòîâ
âîçäóøíîãî îõëàæäåíèÿ (ÀÂÎ), ìàññîâûå ðàñõîäû ãàçà ïîòðåáèòåëÿìè, ó
êîòîðûõ îòñóòñòâóþò ðàñõîäîìåðû.
Èäåíòèôèêàöèþ ïàðàìåòðîâ öåëåñîîáðàçíî ïðîâîäèòü ñ ó÷åòîì îáåñ-
ïå÷åíèÿ óçëîâûõ áàëàíñíûõ óðàâíåíèé êàê äëÿ ãàçîâûõ ìàññîâûõ ïîòîêîâ
(ñ ó÷åòîì èçìåíåíèÿ çàïàñîâ ãàçà ïî ËÓ), òàê è äëÿ ýíåðãåòè÷åñêèõ ïîòî-
êîâ. Ïîëó÷åííûå â ðåçóëüòàòå èäåíòèôèêàöèè ðåæèìû äîëæíû âûïîëíÿòü
âñå òåõíîëîãè÷åñêèå îãðàíè÷åíèÿ íà ðåæèìíûå ïàðàìåòðû.  êà÷åñòâå
ðåæèìíûõ ïàðàìåòðîâ îáû÷íî ïðèíèìàþòñÿ óçëîâûå äàâëåíèÿ è òåìïå-
ðàòóðû, ìàññîâûå è îáúåìíûå ðàñõîäû è òåìïåðàòóðû ãàçà ïî ËÓ è ïî
B. C. Ãîäëåâñêèé
106 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 1
íàãíåòàòåëÿì ÊÑ, îáîðîòû ïðèâîäîâ è ðàçâèâàåìûå ìîùíîñòè íàãíåòà-
òåëåé, òåõíîëîãè÷åñêèå ðàñõîäû ãàçà íà ÊÑ è äð.
Ñ ó÷åòîì èçëîæåííîãî ïðåäñòàâèì çàäà÷ó èäåíòèôèêàöèè â ìàòåìà-
òè÷åñêîì âèäå:
F X R R( , , )
0
0� , (1)
� � �
0 0 1
� �( , , )X R R , (2)
min [ ( , ) ( , )]
R
i i i
i
n
x R R x R R�
0 0 0
2
1
�
�
� ,
(3)
ãäå F X R R f f n
T
( , , ) [ (...),..., (...)]
0 1
� — âåêòîðíàÿ ôóíêöèÿ ñèñòåìû ðå-
æèìíûõ óðàâíåíèé äëÿ ÌÃÒÑ (óðàâíåíèé ËÓ, ÊÑ, áàëàíñíûõ óçëîâûõ
óðàâíåíèé è äð.); X R R x xn
T
( , ) [ (...),..., (...)]
0 1
� — âåêòîð çàâèñèìûõ (ðàñ-
÷åòíûõ) ðåæèìíûõ ïàðàìåòðîâ (äàâëåíèé, òåìïåðàòóð, ðàñõîäîâ ãàçà, îáî-
ðîòîâ ïðèâîäîâ íàãíåòàòåëåé); R — âåêòîð èäåíòèôèöèðóåìûõ ïàðàìåò-
ðîâ; R
0
— âåêòîð çàäàííûõ (èçâåñòíûõ) ïàðàìåòðîâ; � ( , , )X R R
0
— âåêòîð
ðåæèìíûõ òåõíîëîãè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ è ôóíêöèé îò íèõ; �
0
, �
1
—
âåêòîðû çíà÷åíèé äîïóñêîâ; x R Ri ( , )
0
è x R Ri 0 0
( , )— ðàñ÷åòíûå è èçìåðåí-
íûå çíà÷åíèÿ çàâèñèìûõ ðåæèìíûõ ïàðàìåòðîâ ÃÒÑ;� j — âåñîâûå ïîëî-
æèòåëüíûå êîýôôèöèåíòû, ïðè÷åì � j = 0, åñëè çàâèñèìûé ðåæèìíûé
ïàðàìåòð x R Rj ( , )
0
íå ÿâëÿåòñÿ èçìåðÿåìûì.
 (1) è äàëåå çàäà÷à ðàñ÷åòà ðåæèìîâ ÌÃÒÑ ôîðìóëèðóåòñÿ ïðè
óñëîâèè çàäàíèÿ çíà÷åíèé äàâëåíèé è òåìïåðàòóð âî âõîäíûõ óçëàõ ñõå-
ìû, ìàññîâûõ ðàñõîäîâ ãàçà â âûõîäíûõ è âíóòðåííèõ óçëàõ ÌÃÒÑ. Íå-
èçâåñòíûìè (èñêîìûìè) ïåðåìåííûìè â (1) ÿâëÿþòñÿ çíà÷åíèÿ äàâëåíèÿ è
òåìïåðàòóðû ãàçà âî âñåõ óçëàõ ñõåìû, êðîìå âõîäíûõ óçëîâ, îáîðîòû
ïðèâîäîâ íàãíåòàòåëåé, ìàññîâûå ðàñõîäû ïî íàãíåòàòåëÿì è ËÓ, òåìïå-
ðàòóðû ãàçà íà âûõîäàõ ËÓ. Ïî ýòèì èñêîìûì ïåðåìåííûì îïðåäåëÿþòñÿ
ðàñõîäû ãàçà íà åãî êîìïðèìèðîâàíèå â êàæäîì íàãíåòàòåëå ÊÑ, à òàêæå
âñå ôóíêöèîíàëüíûå ïàðàìåòðû îáîðóäîâàíèÿ ÊÑ, êîòîðûå âõîäÿò â òåõ-
íîëîãè÷åñêèå îãðàíè÷åíèÿ (2).
Ïîñòàíîâêà çàäà÷è èäåíòèôèêàöèè â âèäå (1) — (3) ïðè îïðåäåëåíèè
èäåíòèôèöèðóåìûõ ïàðàìåòðîâ äàåò âîçìîæíîñòü:
îáåñïå÷èòü ñòðîãîå âûïîëíåíèå âñåõ óðàâíåíèé ÌÃÒÑ (â òîì ÷èñëå è
óçëîâûõ áàëàíñíûõ óðàâíåíèé);
âûïîëíèòü âñå òåõíîëîãè÷åñêèå îãðàíè÷åíèÿ äëÿ îáúåêòîâ ÌÃÒÑ;
ââåñòè â ìíîæåñòâî âàðüèðóåìûõ ïàðàìåòðîâ èçìåðÿåìûå äàâëåíèÿ è
òåìïåðàòóðû âî âõîäíûõ óçëàõ ÌÃÒÑ, íà âûõîäàõ ÊÑ, èçìåðÿåìûå ðàñ-
õîäû ãàçà ó ïîòðåáèòåëåé ïóòåì ââîäà â ñèñòåìó (2) îãðàíè÷åíèé äëÿ
îáëàñòåé äîïóñòèìûõ çíà÷åíèé, êîòîðûå ôîðìèðóþòñÿ ñ ó÷åòîì ñðåäíå-
êâàäðàòè÷åñêèõ ïîãðåøíîñòåé èçìåðåíèé;
Îñîáåííîñòè, çàäà÷è è ìåòîäû ìîäåëèðîâàíèÿ ñòàöèîíàðíûõ ðåæèìîâ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 1 107
ïðèíèìàòü âåñîâûå êîýôôèöèåíòû â (3), êàê è â ìîäèôèöèðîâàííîì
ìåòîäå íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ, îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíûìè äèñïåðñèÿì
ïîãðåøíîñòåé èçìåðåíèé.
Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî ïîñòàíîâêà çàäà÷è èäåíòèôèêàöèè â âèäå (1) —
(3) ÿâëÿåòñÿ áîëåå ñòðîãîé, ÷åì èçâåñòíàÿ [1], â êîòîðîé ó÷èòûâàþòñÿ
òîëüêî (3) è îòäåëüíûå áëîêè ñèñòåìû (1) äëÿ ËÓ ÌÃÒÑ.
Ïëàíèðîâàíèå è îïòèìèçàöèÿ ðåæèìîâ. Ïðîàíàëèçèðîâàâ îñîáåí-
íîñòè ðåæèìîâ ÌÃÒÑ, ïðèõîäèì ê âûâîäó î òîì, ÷òî äëÿ îáåñïå÷åíèÿ
ïîèñêà òåõíîëîãè÷åñêè äîïóñòèìûõ ðåæèìîâ ðàñ÷åòíûé êîìïëåêñ ìîäå-
ëèðîâàíèÿ ðåæèìîâ ÌÃÒÑ äîëæåí ñîäåðæàòü â êà÷åñòâå íåîáõîäèìîé
ñîñòàâíîé ÷àñòè ïðîãðàììíûé áëîê ïàðàìåòðè÷åñêîé è ñòðóêòóðíîé îïòè-
ìèçàöèè ýòèõ ðåæèìîâ. Ïîä ñòðóêòóðíîé îïòèìèçàöèåé ïîíèìàåì âûáîð
ðàáî÷èõ ñõåì âêëþ÷åíèÿ îáîðóäîâàíèÿ: ñõåì íàãíåòàòåëåé â öåõàõ, ñõåì
ñàìèõ öåõîâ ÊÑ, àïïàðàòîâ âîçäóøíîãî îõëàæäåíèÿ, ñõåì âêëþ÷åíèÿ
òðóáîïðîâîäîâ íà ËÓ, êðàíîâ, ìåæñèñòåìíûõ ïåðåìû÷åê è äð.
Áëîê ïàðàìåòðè÷åñêîé è ñòðóêòóðíîé îïòèìèçàöèè íåîáõîäèì ïðåæ-
äå âñåãî ïðè ïëàíèðîâàíèè íîâûõ òåõíîëîãè÷åñêè äîïóñòèìûõ ðåæèìîâ
ÌÃÒÑ â ñëó÷àå ïðîâåäåíèÿ àâàðèéíûõ è øòàòíûõ ïëàíîâûõ ðåìîíòíûõ
ðàáîò, ïðè ñîçäàíèè íîâûõ ðåæèìîâ ñ ó÷åòîì ïëàíèðóåìûõ èçìåíåíèé
ðàñõîäîâ ãàçà ïîòðåáèòåëÿìè, ïðè èçìåíåíèè ïàðàìåòðîâ ïîñòàâùèêîâ
ãàçà (äàâëåíèé, ñóììàðíûõ ðàñõîäîâ ãàçà) ñ ó÷åòîì ïðîãíîçèðóåìûõ èçìå-
íåíèé òåìïåðàòóðû àòìîñôåðû ïî ÌÃÒÑ. Ïðèìåíåíèå äàííîãî áëîêà
íåîáõîäèìî òàêæå ïðè ðåøåíèè çàäà÷è ìèíèìèçàöèè ñóììàðíîãî ïî âñåé
ÌÃÒÑ ðàñõîäà ãàçà íà åãî êîìïðèìèðîâàíèå. Áëîê îïòèìèçàöèè äîëæåí
îáåñïå÷èâàòü âîçìîæíîñòü ïîèñêà îïòèìàëüíûõ ðåøåíèé êàê â àâòîìàòè-
÷åñêîì, òàê è â èíòåðàêòèâíîì äèàëîãîâûõ ðåæèìàõ. Îòñóòñòâèå ýòîãî
áëîêà â ïðîãðàììíîì ìîäåëèðóþùåì êîìïëåêñå çíà÷èòåëüíî óìåíüøàåò
åãî ýôôåêòèâíîñòü, ïîñêîëüêó ðó÷íîé ïîèñê äèñïåò÷åðîì íîâûõ ïëàíè-
ðóåìûõ ðåæèìîâ íà îñíîâå åãî èíòóèöèè äàæå ñ ïîìîùüþ áûñòðîäåéñò-
âóþùåãî ïðîãðàììíîãî êîìïëåêñà íå âñåãäà ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü óäîâëåò-
âîðèòåëüíûå, è òåì áîëåå áëèçêèå ê îïòèìàëüíûì, ðåøåíèÿ â ñëó÷àå
áîëüøèõ ñåòåâûõ ÌÃÒÑ.
Çàäà÷ó ïëàíèðîâàíèÿ è îïòèìèçàöèè ðåæèìîâ ÌÃÒÑ ñôîðìóëèðóåì â
ñëåäóþùåì âèäå:
F X R R VS ( , , , )
1 01
0� , (4)
� � �
0 1 01 1TS TS TSX R R V� �( , , , ) , (5)
min ( , , , , )
,V S
TW X R R V S
1 01
, (6)
ãäå S — ìíîæåñòâî ïàðàìåòðîâ, îïðåäåëÿþùèõ ñõåìû âêëþ÷åíèÿ îáîðó-
äîâàíèÿ ÌÃÒÑ; �TS X R R V( , , , )
1 01
— âåêòîð ðåæèìíûõ è ïàðàìåòðè÷åñ-
êèõ îãðàíè÷åíèé äëÿ òåêóùåãî íàáîðà çíà÷åíèé òåìïåðàòóð àòìîñôåðû íà
B. C. Ãîäëåâñêèé
108 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 1
ÊÑ è ñõåìû âêëþ÷åíèÿ îáîðóäîâàíèÿ; W X R R V ST ( , , , , )
1 01
— öåëåâàÿ
ôóíêöèÿ, ó÷èòûâàþùàÿ ìíîæåñòâà íàáîðîâ çíà÷åíèé òåìïåðàòóðû àòìî-
ñôåðû íà ÊÑ è ñõåì âêëþ÷åíèÿ îáîðóäîâàíèÿ; V — âåêòîð âàðüèðóåìûõ
ïàðàìåòðîâ (äàâëåíèé íà âûõîäàõ ÊÑ, âî âõîäíûõ è âûõîäíûõ óçëàõ
ÌÃÒÑ, ìàññîâûõ ðàñõîäîâ ó ïîòðåáèòåëåé è ïîñòàâùèêîâ ãàçà, ìàññîâûõ
ðàñõîäîâ ãàçà ïî íàãíåòàòåëÿì ÊÑ è äð.), ýëåìåíòû âåêòîðà V âõîäÿò âî
ìíîæåñòâî ýëåìåíòîâ âåêòîðîâ R è R
0
; R
1
, R
01
— ïîäâåêòîðû âåêòîðîâ R
è R
0
, êîòîðûå íå âõîäÿò â âåêòîð V.
Ñèñòåìà (4), òàê æå, êàê (1), çàâèñèò îò òåêóùåé ñõåìû âêëþ÷åíèÿ îáî-
ðóäîâàíèÿ. Ôóíêöèÿ S îïèñûâàåò ìíîæåñòâî äîïóñòèìûõ ðàáî÷èõ ñõåì
âêëþ÷åíèÿ îáîðóäîâàíèÿ ÌÃÒÑ (ñõåì âêëþ÷åíèÿ íàãíåòàòåëåé è ÀÂÎ â
ÊÑ; ñõåì âêëþ÷åíèÿ öåõîâ è èõ ãðóïï: îáùèé âõîä — îáùèé âûõîä,
îáùèé âõîä — ðàçäåëüíûé âûõîä, ðàçäåëüíûé âõîä — ðàçäåëüíûé âûõîä;
ñõåì âêëþ÷åíèÿ ëèíåéíîãî îáîðóäîâàíèÿ — ëèíåéíûõ êðàíîâ, ìåæñèñ-
òåìíûõ ïåðåìû÷åê è äð.).
 ñîñòàâ âåêòîðà îãðàíè÷åíèé (5) âõîäÿò îãðàíè÷åíèÿ íà çíà÷åíèÿ
îáîðîòîâ ïðèâîäîâ, ïðèâåäåííûõ ðàñõîäîâ, âûõîäíûõ äàâëåíèé, âûõîä-
íûõ òåìïåðàòóð ãàçà, ðàçâèâàåìûå ìîùíîñòè ïî íàãíåòàòåëÿì ÊÑ, íà
äàâëåíèÿ è ðàñõîä ãàçà ó ïîòðåáèòåëåé è ïîñòàâùèêîâ è äðóãèå òåõíî-
ëîãè÷åñêèå îãðàíè÷åíèÿ. Ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî â îãðàíè÷åíèÿ (5) íåîáõî-
äèìî òàêæå ââîäèòü íåðàâåíñòâà, îïðåäåëÿþùèå çàïàñ îáùåé çàãðóçêè
ÌÃÒÑ, ïîñêîëüêó ïðè ìèíèìèçàöèè ðàñõîäà ãàçà íà êîìïðèìèðîâàíèå
ïðîÿâëÿåòñÿ òàê íàçûâàåìûé ýôôåêò ìàêñèìóìà äàâëåíèé íà âûõîäàõ ÊÑ.
Ýòîò ýôôåêò ìîæåò ïðèâîäèòü ê ïîòåðå çàïàñîâ íàãíåòàòåëåé íà ÊÑ ïî
ìîùíîñòÿì, äîïóñòèìûì îáîðîòàì, ïî îáúåìíûì ïðèâåäåííûì ðàñõîäàì.
Ïîýòîìó íåáîëüøîå óâåëè÷åíèè ðàñõîäà ãàçà, íàïðèìåð íà âûõîäå ëó-
÷åâîé ÌÃÒÑ, è óìåíüøåíèå äàâëåíèÿ íà âûõîäå ÊÑ â íà÷àëå ÌÃÒÑ
âñëåäñòâèå îòñóòñòâèÿ ðåçåðâîâ ïî ìîùíîñòÿì, îáîðîòàì, ïðèâåäåííûì
îáúåìíûì ðàñõîäàì ìîæåò ïðèâåñòè, êàê áûëî îòìå÷åíî âûøå, ê ðåçêîìó
óìåíüøåíèþ äàâëåíèé íà ïîñëåäóþùèõ ÊÑ âäîëü ÌÃÒÑ.
 êà÷åñòâå ôóíêöèé íåðàâåíñòâ, îïðåäåëÿþùèõ çàïàñ îáùåé çàãðóçêè
ÌÃÒÑ, ìîæíî èñïîëüçîâàòü, íàïðèìåð, êîýôôèöèåíòû çàãðóçêè ÌÃÒÑ ïî
ðàñõîäó ãàçà, êîòîðûå äëÿ j-ãî âûõîäíîãî ãðàíè÷íîãî óçëà ïðåäñòàâèì â âèäå
K
Q
Q
j
j
j
ç
�
max
,
(7)
ãäå Q j — òåêóùåå ðàñ÷åòíîå çíà÷åíèå ìàññîâîãî ðàñõîäà; maxQ j —
ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîå çíà÷åíèå ìàññîâîãî ðàñõîäà, êîòîðîå îïðåäå-
ëÿåòñÿ ðåøåíèåì çàäà÷è (5), (6) ïðè èñïîëüçîâàíèè â êà÷åñòâå öåëåâîé
ôóíêöèè ðàñõîäà ãàçà íà j-ì âûõîäíîì ãðàíè÷íîì óçëå ÌÃÒÑ.
Íà ýòàïå ïëàíèðîâàíèÿ ðåæèìîâ ÌÃÒÑ öåëåâóþ ôóíêöèþ (6) äëÿ
óïðîùåíèÿ çàäà÷è ìîæíî íå ó÷èòûâàòü, ïðè ýòîì ïëàíèðóåòñÿ (êîíñòðóè-
Îñîáåííîñòè, çàäà÷è è ìåòîäû ìîäåëèðîâàíèÿ ñòàöèîíàðíûõ ðåæèìîâ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 1 109
ðóåòñÿ) ñ ó÷åòîì (4) è (5) íîâûé ðåæèì, äëÿ êîòîðîãî âñå òåõíîëîãè÷åñêèå
îãðàíè÷åíèÿ äîëæíû áûòü âûïîëíåíû. Íà ýòàïå îïòèìèçàöèè ðåæèìà
ðåøàåòñÿ çàäà÷à (3) — (5).  êà÷åñòâå öåëåâîé ôóíêöèè ìîãóò áûòü ïðèíÿ-
òû, â çàâèñèìîñòè îò òåõíîëîãè÷åñêèõ, ýêîíîìè÷åñêèõ, ïîëèòè÷åñêèõ ñè-
òóàöèé, ðàçëè÷íûå ôóíêöèè, íàïðèìåð ñóììàðíûå ïîòåðè ãàçà íà òåõíî-
ëîãè÷åñêèå íóæäû, ìåðà îòêëîíåíèé ðàñ÷åòíûõ äàâëåíèé â âûõîäíûõ
óçëàõ ÌÃÒÑ îò çàäàííûõ çíà÷åíèé è äð.
Ó÷åò ñõåì ïðèãðàíè÷íûõ ÌÃÒÑ. Àíàëèç îñîáåííîñòåé ñâîéñòâ
ÌÃÒÑ ïîêàçûâàåò, ÷òî äëÿ îáåñïå÷åíèÿ íåîáõîäèìîé äîñòîâåðíîñòè ðàñ-
÷åòíûõ äàííûõ, èõ àäåêâàòíîñòè öåëåñîîáðàçíî ôîðìèðîâàòü ðàñ÷åòíóþ
ñõåìó ÌÃÒÑ, âêëþ÷àÿ â íåå ïî âîçìîæíîñòè êðîìå ðàññìàòðèâàåìîé
ÌÃÒÑ (íàïðèìåð, ÃÒÑ ïðîèçâîäñòâåííîãî îáúåäèíåíèÿ) è âñå ãðàíè-
÷àùèå ñ íåé ÃÒÑ (ïðîèçâîäñòâåííûå îáúåäèíåíèÿ). Òàê, ïðè ðàñ÷åòå âñåé
ÌÃÒÑ Óêðàèíû öåëåñîîáðàçíî â åäèíóþ ðàñ÷åòíóþ ñõåìó âêëþ÷àòü êðî-
ìå ÌÃÒÑ Óêðàèíû è ÌÃÒÑ ïðèãðàíè÷íûõ ïðîèçâîäñòâåííûõ îáúåäè-
íåíèé ÌÃÒÑ Ðîññèè è Áåëàðóñè, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ïîñòàâùèêàìè ãàçà
äëÿ ÌÃÒÑ Óêðàèíû è ÌÃÒÑ çàïàäíûõ ñòðàí.
Òàêîé ïîäõîä ê ìîäåëèðîâàíèþ ðåæèìîâ ÌÃÒÑ íàèáîëåå ïðåäïî÷òè-
òåëåí ïî ñòåïåíè ñîîòâåòñòâèÿ ïîëó÷àåìûõ ðåçóëüòàòîâ ðåàëüíûì è ïðî-
ãíîçèðóåìûì ðåæèìàì ïî ñðàâíåíèþ ñ ðàñïðîñòðàíåííûì ïîäõîäîì, êî-
òîðûé ñâîäèòñÿ ê ïðèìåíåíèþ ïðîñòåéøèõ ýêâèâàëåíòîâ ïðèãðàíè÷íûõ
ÌÃÒÑ â âèäå ïîòðåáèòåëåé ãàçà ñ ïîñòîÿííûì ðàñõîäîì è èäåàëüíûõ
ïîñòàâùèêîâ ãàçà. Ïðè ýòîì ÌÃÒÑ-ïîñòàâùèêè ïðåäñòàâëÿþòñÿ êàê èäåàëü-
íûå èñòî÷íèêè ãàçà ñ ïîñòîÿííûì äàâëåíèåì è ïîñòîÿííîé òåìïåðàòóðîé,
çíà÷åíèÿ êîòîðûõ íå çàâèñÿò îò âåëè÷èí âûõîäíûõ ðàñõîäîâ ãàçà. Îäíàêî
çíà÷åíèÿ âûõîäíûõ äàâëåíèé è òåìïåðàòóð ñóùåñòâåííî íåëèíåéíî çàâè-
ñÿò îò âûõîäíûõ ðàñõîäîâ ãàçà. Äëÿ ïîääåðæàíèÿ èõ âåëè÷èí â òðåáóåìûõ
äîïóñêàõ ïðè èçìåíåíèè âûõîäíûõ ðàñõîäîâ (êàê ïðè óâåëè÷åíèè, òàê è
ïðè óìåíüøåíèè) íåîáõîäèìî ïðîâîäèòü ïåðåêëþ÷åíèÿ ñõåì ðàáîòû
îáîðóäîâàíèÿ ÊÑ, ñîçäàâàòü íîâûå ðåæèìû â ðàìêàõ îãðàíè÷åíèé, êîòî-
ðûå, â ñâîþ î÷åðåäü, íåðàçðûâíî ñâÿçàíû ñ ðåæèìàìè ìîäåëèðóåìûõ
ÌÃÒÑ è ñîçäàíèå êîòîðûõ òðåáóåò âðåìåííûõ çàòðàò.
Ïðè ïðîâåäåíèè àâàðèéíûõ ðàáîò ñëåäóåò ó÷èòûâàòü è èñïîëüçîâàòü âñå
âîçìîæíûå ðåñóðñû êàê ÃÒÑ ïîñòàâùèêîâ ãàçà, òàê è ÃÒÑ ïîòðåáèòåëåé ãàçà,
äëÿ ÷åãî íåîáõîäèìî îñóùåñòâëÿòü ñîâìåñòíûå ðàñ÷åòû îáùèõ ñõåì.
Àâòîìàòè÷åñêèé àíàëèç è ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ. Âàæíûì ïîêà-
çàòåëåì ýôôåêòèâíîñòè ïðîãðàììíîãî êîìïëåêñà äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ,
èäåíòèôèêàöèè è ïëàíèðîâàíèÿ ðåæèìîâ áîëüøèõ ñåòåâûõ ÌÃÒÑ ÿâëÿåòñÿ
íàëè÷èå â êîìïëåêñå áëîêà àâòîìàòè÷åñêîãî àíàëèçà êàê òåêóùèõ ðåàëüíûõ
(áàçîâûõ) ðåæèìîâ, òàê è íîâûõ ðåæèìîâ, ïîëó÷åííûõ â ðåçóëüòàòå ðàñ-
÷åòîâ.  ñëó÷àå îòñóòñòâèÿ òàêîãî áëîêà ðó÷íîé àíàëèç äèñïåò÷åðîì ïîëó-
÷åííûõ êîìïëåêñîì ðàñ÷åòíûõ ðåæèìîâ èëè àíàëèç òåêóùèõ áàçîâûõ
B. C. Ãîäëåâñêèé
110 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 1
ðåæèìîâ ÿâëÿåòñÿ âåñüìà òðóäîåìêèì, íåôîðìàëèçîâàííûì è ïðèâîäèò ê
ñóáúåêòèâíûì ðåçóëüòàòàì. Äëÿ àâòîìàòè÷åñêîé ôîðìàëèçîâàííîé îöåíêè
ñâîéñòâ ðåæèìîâ öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü ñëåäóþùèå èíòåãðàëüíûå è
ëîêàëüíûå ïîêàçàòåëè ðåæèìà è îòäåëüíûõ îáúåêòîâ ÌÃÒÑ:
êîýôôèöèåíòû çàãðóçêè ÌÃÒÑ ïî ðàñõîäàì ãàçà äëÿ êàæäîãî âûõîä-
íîãî ãðàíè÷íîãî óçëà (êàæäîãî âíåøíåãî ïîòðåáèòåëÿ) è äëÿ âíóòðåííèõ
êðóïíûõ ïîòðåáèòåëåé ïðè çàäàííûõ ñõåìàõ ðàáîòû îáîðóäîâàíèÿ ÊÑ;
êîýôôèöèåíòû çàãðóçêè ÌÃÒÑ, îïðåäåëåííûå ñ ó÷åòîì âñåõ ðåçåðâ-
íûõ ìîùíîñòåé (óñòàíîâëåííûõ íàãíåòàòåëåé);
êîýôôèöèåíòû çàãðóçêè ÊÑ, õàðàêòåðèçóþùèå èõ ðåçåðâû äëÿ âîç-
ìîæíûõ èçìåíåíèé îáúåìîâ ïåðåêà÷èâàåìîãî ãàçà è óðîâíåé äàâëåíèé
(ýòè êîýôôèöèåíòû ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ðàíæèðîâàíèÿ âñåõ ÊÑ ñ
öåëüþ âûÿâëåíèÿ «óçêèõ ìåñò» ðàññìàòðèâàåìûõ ÌÃÒÑ â áàçîâîì èëè â
íîâîì ðàñ÷åòíîì ðåæèìå);
ïîêàçàòåëè ðàíæèðîâàíèÿ ÊÑ ïî êîýôôèöèåíòàì ïîíèæåíèÿ ïðèâå-
äåííûõ õàðàêòåðèñòèê íàãíåòàòåëåé (ïî èõ òåõíè÷åñêèì ñîñòîÿíèÿì);
ïîêàçàòåëè ðàíæèðîâàíèÿ ËÓ ÌÃÒÑ ïî èõ êîýôôèöèåíòàì ýôôåê-
òèâíîñòè.
 êà÷åñòâå êîýôôèöèåíòà çàãðóçêè ÊÑ ïî ðàñõîäàì ïåðåêà÷èâàåìîãî
ãàçà ïðèìåì ñîãëàñíî (7) K
Q
Q
j
kj
kj
ç. êñ
�
max
, ãäå Qkj — òåêóùåå ðàñ÷åòíîå
çíà÷åíèå âûõîäíîãî ìàññîâîãî ðàñõîäà j-é ÊÑ; maxQkj — ìàêñèìàëüíî
âîçìîæíîå çíà÷åíèå âûõîäíîãî ìàññîâîãî ðàñõîäà ýòîé ÊÑ.
Áëîê àâòîìàòè÷åñêîãî àíàëèçà ðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòîâ äîëæåí îáåñïå-
÷èâàòü ïðåäñòàâëåíèå èíôîðìàöèè ïî ðàññ÷èòûâàåìîé ÃÒÑ êàê â âèäå
èëëþñòðàòèâíîé ñõåìû, òàê è â âèäå òàáëèö ñ âîçìîæíîñòüþ ïðîñìîòðà
ðåæèìíûõ ïàðàìåòðîâ âñåõ òåõíîëîãè÷åñêèõ îáúåêòîâ ðàñ÷åòíîé ñõåìû è
åå ôðàãìåíòîâ.
Îáåñïå÷åíèå ñêîðîñòè, íàäåæíîñòè è òî÷íîñòè ðàñ÷åòîâ. Ïðèâå-
äåííûå âûøå îñíîâíûå çàäà÷è ìîäåëèðîâàíèÿ ñòàöèîíàðíûõ ïðîöåññîâ
òðàíñïîðòà ãàçà è èõ îñîáåííîñòè ïðåäúÿâëÿþò âûñîêèå òðåáîâàíèÿ ê
ïîêàçàòåëÿì áûñòðîäåéñòâèÿ âû÷èñëèòåëüíûõ ìåòîäîâ è ñðåäñòâ. Ýòî
îáóñëîâëåíî ñëåäóþùèìè ôàêòîðàìè:
çàäà÷è èäåíòèôèêàöèè, îïòèìèçàöèè è àíàëèçà òî÷íîñòè ÿâëÿþòñÿ
ìíîãîâàðèàíòíûìè, òðåáóþùèìè ìíîãî÷èñëåííûõ ðàñ÷åòîâ ñèñòåì òðàí-
ñöåíäåíòíûõ óðàâíåíèé, âû÷èñëåíèÿ ÷àñòíûõ ïðîèçâîäíûõ, ïåðåôîðìè-
ðîâàíèÿ ñàìèõ óðàâíåíèé (ïîñêîëüêó ïðè ðåøåíèè çàäà÷è îïòèìèçàöèè
ðåæèìîâ, êîòîðàÿ ôîðìóëèðóåòñÿ â âèäå îáùåé çàäà÷è íåëèíåéíîãî ïðî-
ãðàììèðîâàíèÿ ñ íåïðåðûâíûìè è äèñêðåòíûìè àðãóìåíòàìè, ïðèõîäèò-
ñÿ èçìåíÿòü ñîñòàâ îáîðóäîâàíèÿ è ñõåìû åãî âêëþ÷åíèÿ);
ðàçìåðíîñòè ïîëíîé ñèñòåìû óðàâíåíèé äëÿ ìîäåëèðóåìûõ ïðîöåñ-
ñîâ òðàíñïîðòà ãàçà ðàññìàòðèâàåìîé ÃÒÑ ñ ó÷åòîì ñõåì ïðèãðàíè÷íûõ
Îñîáåííîñòè, çàäà÷è è ìåòîäû ìîäåëèðîâàíèÿ ñòàöèîíàðíûõ ðåæèìîâ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 1 111
ÃÒÑ èìåþò áîëüøîé ïîðÿäîê (íàïðèìåð, ñ ó÷åòîì óðàâíåíèé äëÿ âñåõ
íèòîê òðóáîïðîâîäîâ, ëèíåéíûõ êðàíîâ, íàãíåòàòåëåé ðàçìåðíîñòü ñèñ-
òåìû óðàâíåíèé òîëüêî äëÿ ÃÒÑ òèïà «Óêðòðàíñãàç» ïðåâûøàåò 4000).
Ñèëüíûå íåëèíåéíîñòè óðàâíåíèé íàãíåòàòåëåé, ñî÷åòàíèå ðàçíîòèïíûõ
ËÓ ñ ðàçëè÷íûìè äëèíàìè îòäåëüíûõ ýëåìåíòàðíûõ ó÷àñòêîâ òðóáîïðî-
âîäîâ ÿâëÿþòñÿ ïðè÷èíîé ïëîõîé îáóñëîâëåííîñòè ïîëíîé ñèñòåìû óðàâíå-
íèé äëÿ ÃÒÑ è ñëåäîâàòåëüíî, ïðè÷èíîé ïëîõîé ñõîäèìîñòè, à â ðÿäå ñëó÷àåâ
ïîëíûì îòñóòñòâèåì ñõîäèìîñòè ïðè ïðèìåíåíèè ìåòîäà Íüþòîíà.
Ðàññìîòðèì íåêîòîðûå ìåòîäû, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ óâåëè÷åíèÿ ñêî-
ðîñòè è íàäåæíîñòè ðàñ÷åòîâ ðåæèìîâ ñåòåâûõ ÃÒÑ.
Áûñòðûå âû÷èñëåíèÿ ÷àñòíûõ ïðîèçâîäíûõ ïåðåìåííûõ ñèñòåì
óðàâíåíèé (ðåæèìíûõ ïàðàìåòðîâ) ïî íåçàâèñèìûì ïåðåìåííûì.
×èñëî âàðüèðóåìûõ íåçàâèñèìûõ ïàðàìåòðîâ ïðè îïòèìèçàöèè è ïëà-
íèðîâàíèè ðåæèìîâ áîëüøèõ ÃÒÑ ìîæåò äîñòèãàòü íåñêîëüêèõ ñîòåí
òîëüêî äëÿ îäíîãî øàãà îïòèìèçàöèè. Âû÷èñëåíèå ÷àñòíûõ ïðîèçâîäíûõ
ïî òàêèì ïàðàìåòðàì ïóòåì ÷èñëåííîãî äèôôåðåíöèðîâàíèÿ ÷ðåçâû÷àéíî
òðóäîåìêî è ïðàêòè÷åñêè íåâûïîëíèìî. Äëÿ óìåíüøåíèÿ òðóäîåìêîñòè
ìîæíî èñïîëüçîâàòü ÷èñëåííî-àíàëèòè÷åñêèé ìåòîä âû÷èñëåíèÿ ÷àñòíûõ
ïðîèçâîäíûõ, çíà÷èòåëüíî áîëåå ýêîíîìè÷íûé ïî ñðàâíåíèþ ñ ìåòîäîì
÷èñëåííîãî äèôôåðåíöèðîâàíèÿ è àäàïòèðîâàííûé äëÿ ÃÒÑ [5—8].
Ñóòü ýòîãî ìåòîäà çàêëþ÷àåòñÿ â ñëåäóþùåì. Ïîñêîëüêó ñèñòåìû
óðàâíåíèé (1), (4), îïèñûâàþùèå ñòàöèîíàðíûå ðåæèìû ÃÒÑ, ÿâëÿþòñÿ
ñîâìåñòíûìè, èõ ìîæíî èñïîëüçîâàòü ïðè ðåøåíèè çàäà÷è íåëèíåéíîãî
ïðîãðàììèðîâàíèÿ ñ íåïðåðûâíûìè îãðàíè÷åíèÿìè íå êàê ñèñòåìû îãðà-
íè÷åíèé òèïà ðàâåíñòâ, à êàê ñèñòåìû íåÿâíî çàäàííûõ ôóíêöèé çàâèñèìûõ
ïàðàìåòðîâ ðåæèìîâ ÃÒÑ îò íåçàâèñèìûõ âàðüèðóåìûõ ïàðàìåòðîâ. Ýòî
ïîçâîëÿåò óìåíüøèòü òðóäîåìêîñòü ðåøåíèÿ çàäà÷ (1) — (3) è (4) — (6).
Ðàññìîòðèì ðåøåíèå çàäà÷è (1)—(3). Ïðåäñòàâèì âåêòîð çàâèñèìûõ
ïåðåìåííûõ Õ äëÿ (1) â âèäå âåêòîðíîé ôóíêöèè, êîòîðàÿ íå çàäàíà â
ÿâíîì âèäå è ÿâëÿåòñÿ ðåøåíèåì ñèñòåìû (1):
X f R� ( ), (8)
ãäå f f R f Rn
T
(...) [ ( ),..., ( )]�
1
— âåêòîðíàÿ ôóíêöèÿ; f Ri ( ) — ñêàëÿðíûå
ôóíêöèè. Òàêèì îáðàçîì, çàäà÷à (1) — (3) ñâîäèòñÿ ê çàäà÷å (2), (3), (8),
ïðè ðåøåíèè êîòîðîé (êàê è ïðè ðåøåíèè (1) — (3)) äëÿ óìåíüøåíèÿ ÷èñëà
èòåðàöèé öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü ìåòîäû ðåøåíèÿ çàäà÷ íåëèíåé-
íîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ ñ ïðèìåíåíèåì ïðîèçâîäíûõ ôóíêöèé â (2),
öåëåâîé ôóíêöèè (3) è ñîîòâåòñòâåííî âåêòîðíîé ôóíêöèè (8) ïî âàðüè-
ðóåìûì ïàðàìåòðàì R. Ïðè ýòîì îáùàÿ òðóäîåìêîñòü ðåøåíèÿ çàäà÷è (2),
(3), (8) ïðàêòè÷åñêè îïðåäåëÿåòñÿ òðóäîåìêîñòüþ âû÷èñëåíèÿ ìàòðèöû
ïðîèçâîäíûõ � �X R/ . Ê ñîæàëåíèþ, îïðåäåëåíèå � �X R/ ìàòðèöû íåïî-
ñðåäñòâåííî èç (8) â îáùåì ñëó÷àå íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì. Îäíàêî,
B. C. Ãîäëåâñêèé
112 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 1
èñïîëüçóÿ ìåòîä, îïèñàííûé â [5, 6], ìîæíî ïðåäñòàâèòü âûðàæåíèå äëÿ
� �X R/ ïî÷òè â ÿâíîì âèäå:
�
�
�
�
�
�
X
R
F X R R
X
F X R R
R
� �
�
�
�
�
( , , ) ( , , )
0
1
0
,
(9)
ãäå
�
�
F X R R
X
( , , )
0
— ìàòðèöà ßêîáè äëÿ ñèñòåìû (1);
�
�
F X R R
R
( , , )
0
— ìàò-
ðèöà ïðîèçâîäíûõ âåêòîðà ëåâîé ÷àñòè (1) ïî ýëåìåíòàì âåêòîðà R. Çàâè-
ñèìîñòü (9) ìîæíî ïîëó÷èòü äèôôåðåíöèðîâàíèåì ñèñòåìû (1) ïî R ,
�
�
�
�
�
�
F X R R
X
X
R
F X R R
R
( , , ) ( , , )
0 0
0� � ,
(10)
ðåøèâ ïîëó÷åííóþ ïðè ýòîì ìàòðè÷íóþ ñèñòåìó ëèíåéíûõ àëãåáðàè÷åñ-
êèõ óðàâíåíèé îòíîñèòåëüíî ìàòðèöû � �X R/ .
Ìàòðèöó ßêîáè
�
�
F X R R
X
( , , )
0
è ìàòðèöó
�
�
F X R R
R
( , , )
0
äëÿ (9) ìîæíî
âû÷èñëèòü ñïîñîáîì àíàëèòè÷åñêîãî äèôôåðåíöèðîâàíèÿ, åñëè ýòî íå
âûçûâàåò çàòðóäíåíèé, èëè ìåòîäîì ÷èñëåííîãî äèôôåðåíöèðîâàíèÿ. Ñëå-
äóåò çàìåòèòü, ÷òî ÷èñëåííîå äèôôåðåíöèðîâàíèå ôóíêöèé, çàäàííûõ â
ÿâíîì âèäå, õàðàêòåðèçóåòñÿ ñðàâíèòåëüíî íåâûñîêîé òðóäîåìêîñòüþ.
Ïðè ýòîì â êà÷åñòâå ìàòðèöû ßêîáè â (10) öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü
çíà÷åíèå ìàòðèöû ßêîáè, ïîëó÷åííîå íà ïîñëåäíåì øàãå ðåøåíèÿ ñèñ-
òåìû íåëèíåéíûõ óðàâíåíèé (1) ìåòîäîì Íüþòîíà, ÷òî ïðèâîäèò ê äîïîë-
íèòåëüíîìó óìåíüøåíèþ òðóäîåìêîñòè.
Èç (10) ñëåäóåò, ÷òî âû÷èñëåíèå ñòîëáöîâ ìàòðèöû � �X R/ ìîæíî
âûïîëíÿòü ïóòåì ìíîãîêðàòíûõ ðåøåíèé ñèñòåì ëèíåéíûõ óðàâíåíèé ñ
îäíîé è òî æå ìàòðèöåé ßêîáè è ñ ðàçëè÷íûìè âåêòîðàìè ñâîáîäíûõ
÷ëåíîâ — ñòîëáöàìè ìàòðèöû � �F X R R R( , , ) /
0
. Ñëåäîâàòåëüíî, äëÿ âû-
÷èñëåíèÿ ÷àñòíûõ ïðîèçâîäíûõ îò âñåõ çàâèñèìûõ ïåðåìåííûõ ñèñòåìû
óðàâíåíèé (1) ïî âñåì íåçàâèñèìûì ïàðàìåòðàì äîñòàòî÷íî ïðîâåñòè
òîëüêî îäíî LU-ðàçëîæåíèå (ïðÿìîé õîä) äëÿ ìàòðèöû ßêîáè ñèñòåìû (1)
è çàòåì ìíîãîêðàòíî ñîâåðøàòü îáðàòíûå õîäû äëÿ âû÷èñëåíèÿ âåêòîðà
ïðîèçâîäíûõ � �X ri/ ïî êàæäîìó ýëåìåíòó ri âåêòîðà R. Òàêîé ñïîñîá
âû÷èñëåíèÿ âåêòîðà � �X R/ íàèáîëåå ýêîíîìè÷åí èç âñåõ èçâåñòíûõ.
Íà êàæäîì øàãå ðåøåíèÿ çàäà÷è íåëèíåéíîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ (2), (3)
íåîáõîäèìî çíàòü ÷èñëåííûå çíà÷åíèÿ âåêòîðà (8), äëÿ ïîëó÷åíèÿ êîòîðûõ
ñëåäóåò ðåøàòü ñèñòåìó íåëèíåéíûõ òðàíñöåíäåíòíûõ óðàâíåíèé (1).
Àíàëîãè÷íî çàäà÷à (4) — (6) ñâîäèòñÿ ê ðåøåíèþ çàäà÷è (5), (6) ïðåä-
ñòàâëåíèåì âåêòîðà ðåøåíèÿ ñèñòåìû óðàâíåíèé (4) â âèäå (8),
X f VS� ( ) , (11)
Îñîáåííîñòè, çàäà÷è è ìåòîäû ìîäåëèðîâàíèÿ ñòàöèîíàðíûõ ðåæèìîâ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 1 113
è íàõîæäåíèåì ìàòðèöû ïðîèçâîäíûõ � �X V/ äëÿ (11) êàê ðåçóëüòàòà
ðåøåíèÿ ìàòðè÷íîé ñèñòåìû ëèíåéíûõ óðàâíåíèé
�
�
�
�
�
�
F X R R V
X
X
V
F X R R V
V
S S( , , , ) ( , , , )
1 01 1 01
0� � .
Èçëîæåííûé ìåòîä âû÷èñëåíèÿ ÷àñòíûõ ïðîèçâîäíûõ ïðèìåíÿåòñÿ
âî ìíîãèõ áëîêàõ ïðîãðàììíîãî êîìïëåêñà «ÄÈÎÌÀû [9]: â áëîêå èäåí-
òèôèêàöèè, ïëàíèðîâàíèÿ ðåæèìîâ, îïòèìèçàöèè, ìîæåò áûòü èñïîëü-
çîâàí äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïîêàçàòåëåé òî÷íîñòè ðàñ÷åòîâ ðåæèìîâ â ðàìêàõ
ëèíåéíîé òåîðèè òî÷íîñòè.
Óñëîâèå ïðèìåíåíèÿ äàííîãî ìåòîäà äëÿ ÌÃÒÑ çàêëþ÷àåòñÿ â íåîá-
õîäèìîñòè îïèñàíèÿ ïðîöåññà òðàíñïîðòà ãàçà ïî ÌÃÒÑ â âèäå åäèíîé
ñîâìåñòíîé ñèñòåìû óðàâíåíèé òèïà (1) è (4). Ñëîæíîñòü âûïîëíåíèÿ
ýòîãî óñëîâèÿ îáúÿñíÿåòñÿ ñïåöèôè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè ÊÑ, îñíîâíîå èç
êîòîðûõ ñîñòîèò â òîì, ÷òî êàæäàÿ ÊÑ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ëîêàëüíûé
ðåãóëÿòîð äàâëåíèÿ. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî íà âûõîäå ÊÑ ïðè èçìåíåíèè
âõîäíûõ äàâëåíèé è òåìïåðàòóð, à òàêæå îáúåìîâ ïðîêà÷èâàåìîãî ãàçà
íåîáõîäèìî ïîääåðæèâàòü çàäàííîå äàâëåíèå, ðåãóëèðóÿ îáîðîòàìè íà-
ãíåòàòåëåé ïåðåðàñïðåäåëåíèå ïîòîêîâ ãàçà ïî öåõàì è ïî îòäåëüíûì
íàãíåòàòåëÿì, êîòîðûå îáû÷íî èìåþò ðàçëè÷íûå õàðàêòåðèñòèêè. (Ðàçëè-
÷èå õàðàêòåðèñòèê íàãíåòàòåëåé îáóñëîâëåíî èõ ðàçíîòèïíîñòüþ è ðàç-
ëè÷íûìè ïîêàçàòåëÿìè èõ òåêóùåãî òåõíè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ.)
Ñèíòåç ñèñòåì óðàâíåíèé äëÿ ÊÑ, öåõà êîòîðûõ èìåþò íàãíåòàòåëè ñ
ðàçëè÷íûìè õàðàêòåðèñòèêàìè, ìîæíî âûïîëíèòü, èñïîëüçóÿ ïðèíöèï
ñòàòè÷åñêîãî ðåãóëèðîâàíèÿ. Ïðè ýòîì óïðàâëÿåìûìè ïàðàìåòðàìè îáî-
ðóäîâàíèÿ íà ÊÑ ÿâëÿþòñÿ îáîðîòû íàãíåòàòåëåé è âåëè÷èíû ðàñõîäîâ
ãàçà ïî íèì. Äëÿ ïàðàìåòðè÷åñêîé èäåíòèôèêàöèè ðåæèìîâ è îáîðóäîâà-
íèÿ ÃÒÑ, ïëàíèðîâàíèÿ íîâûõ ðåæèìîâ è èõ îïòèìèçàöèè öåëåñîîáðàçíî
èñïîëüçîâàòü ìåòîä ðåøåíèÿ îáùåé çàäà÷è íåëèíåéíîãî ïðîãðàììèðîâà-
íèÿ ñ íåïðåðûâíûìè àðãóìåíòàìè, ïðèìåíÿÿ ïðîèçâîäíûå ïåðâîãî ïîðÿä-
êà öåëåâîé ôóíêöèè è îãðàíè÷åíèé. Äëÿ âûáîðà òåõíîëîãè÷åñêè äîïóñòè-
ìûõ è êâàçèîïòèìàëüíûõ ñõåì âêëþ÷åíèÿ îáîðóäîâàíèÿ íà ÊÑ, ò. å. äëÿ
ðåøåíèÿ çàäà÷è äèñêðåòíîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ ìîæíî ïðèìåíÿòü îáùèå
ìåòîäû èëè ñïåöèàëüíûå ëîãè÷åñêèå àëãîðèòìû.
Îáåñïå÷åíèå ñõîäèìîñòè ðåøåíèÿ ñèñòåì òðàíñöåíäåíòíûõ óðàâ-
íåíèé ÃÒÑ. Êàê ñëåäóåò èç èçëîæåííîãî âûøå, ïëîõàÿ îáóñëîâëåííîñòü
ñèñòåìû óðàâíåíèé âèäà (1), (4) âûçâàíà íå òîëüêî ðàçíîòèïíûìè äëè-
íàìè ýëåìåíòàðíûõ ËÓ, íî è ââåäåíèåì â ñèñòåìó óðàâíåíèé ôóíêöèé ñ
áîëüøèìè êîýôôèöèåíòàìè óñèëåíèÿ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ïåðåðàñïðåäåëå-
íèÿ ðàñõîäîâ ãàçà ïî öåõàì. Ïîýòîìó ïðèìåíåíèå äëÿ ðåøåíèÿ (1), (4)
êëàññè÷åñêîãî ìíîãîìåðíîãî ìåòîäà Íüþòîíà ïðèâîäèò ê îñëîæíåíèÿì,
B. C. Ãîäëåâñêèé
114 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 1
êîòîðûå çàêëþ÷àþòñÿ â òîì, ÷òî îáëàñòè ñõîäèìîñòè ÿâëÿþòñÿ äîñòàòî÷íî
óçêèìè. Íåêîòîðûå ñïîñîáû óâåëè÷åíèÿ îáëàñòè ñõîäèìîñòè ìåòîäà
Íüþòîíà ïðè ðåøåíèè ñèñòåì òèïà (1), (4) äëÿ ÃÒÑ ìíîãîìåðíûì ìåòî-
äîì ñ êâàäðàòè÷íîé ñêîðîñòüþ ñõîäèìîñòè èçëîæåíû â [7, 8].
Ñïîñîá, îïèñàííûé â ðàáîòå [7], ÿâëÿåòñÿ ðàçâèòèåì èçâåñòíîãî ìå-
òîäà, ñîñòîÿùåãî âî ââåäåíèè óïðàâëÿåìîãî ïî âåëè÷èíå êîýôôèöèåíòà h,
êîòîðûé ðåãóëèðóåò âåëè÷èíó øàãà ïðèðàùåíèé ïåðåìåííûõ â ìåòîäå
Íüþòîíà. Âåëè÷èíà êîýôôèöèåíòà h âûáèðàåòñÿ ñ ó÷åòîì ñâîéñòâ çàâèñè-
ìîñòè íîðìû íåâÿçîê íà êàæäîì øàãå èòåðàöèîííîãî ïðîöåññà îò âåëè÷è-
íû ïðèðàùåíèÿ, ò. å. îò ýòîãî æå êîýôôèöèåíòà h.
Ñïîñîá, èçëîæåííûé â [10], çàêëþ÷àåòñÿ â ïðèìåíåíèè áëî÷íîãî ìå-
òîäà ðåøåíèÿ ñèñòåìû óðàâíåíèé (8) è ñîñòîèò â ñëåäóþùåì. Àâòîìàòè÷åñêè
ïðîèñõîäèò ðàçáèåíèå ðåøàåìîé ñèñòåìû íà äâå (èëè áîëåå) ïîäñèñòåìû
ðàíæèðîâàíèåì ïî âåëè÷èíàì íåâÿçîê óðàâíåíèé ñ ïëîõîé ñõîäèìîñòüþ
ðåøåíèÿ è îáúåäèíåíèåì èõ â îòäåëüíóþ ïîäñèñòåìó. Äëÿ ýòîé ïîäñèñòåìû
ìíîãîìåðíûì ìåòîäîì ñåòîê íàõîäÿò íàèáîëåå áëèçêèå ê òî÷íûì ïðèáëè-
æåííûå ðåøåíèÿ, êîòîðûå â äàëüíåéøåì èñïîëüçóþò ïðè ðåøåíèè ïîäñèñ-
òåìû óðàâíåíèé ìåòîäîì Íüþòîíà. Êâàäðàòè÷íûé õàðàêòåð ñõîäèìîñòè ïðî-
öåññà îáùåãî ðåøåíèÿ ñèñòåì (1), (4) îáåñïå÷èâàåòñÿ ïðèìåíåíèåì â áëî÷íîì
ìåòîäå [8] ñïåöèàëüíûõ ôîðìóë äëÿ ñâÿçè ïîäñèñòåì óðàâíåíèé ñ ïîìîùüþ
èõ ìàòðèö ßêîáè è ìàòðèö ñâÿçåé.
Îöåíêà è îáåñïå÷åíèå òî÷íîñòè ðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòîâ. Ïðèìåíåíèå
ïðîöåäóð èäåíòèôèêàöèè óâåëè÷èâàåò äîñòîâåðíîñòü ðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòà,
èõ ñîîòâåòñòâèå ðåàëüíûì áàçîâûì èëè ïðîãíîçèðóåìûì ðåæèìíûì ïà-
ðàìåòðàì. Ñ ïîìîùüþ ïðîöåäóð èäåíòèôèêàöèè ìîæíî óìåíüøèòü ìíîãèå
ïîãðåøíîñòè çàäàíèÿ èñõîäíîé èíôîðìàöèè, íî íåëüçÿ èõ èñêëþ÷èòü.
Îñíîâíûìè èñòî÷íèêàìè ïîãðåøíîñòè ðàñ÷åòîâ ðåæèìîâ ÿâëÿþòñÿ
ïîãðåøíîñòè çàäàíèÿ èñõîäíûõ äàííûõ, êîòîðûå îáóñëîâëåíû ñëåäóþ-
ùèìè ïðè÷èíàìè: îòñóòñòâèåì äîñòàòî÷íîãî êîëè÷åñòâà èçìåðåíèé ðå-
æèìíûõ ïàðàìåòðîâ äëÿ ìíîãèõ îáúåêòîâ ÃÒÑ; ïîãðåøíîñòÿìè ìàòåìà-
òè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ õàðàêòåðèñòèê òåõíîëîãè÷åñêèõ îáúåêòîâ òèïà
íàãíåòàòåëåé, àïïàðàòîâ âîçäóøíîãî îõëàæäåíèÿ; ïîãðåøíîñòÿìè îïèñà-
íèÿ ïðîöåññîâ òðàíñïîðòà ãàçà ïî ñëîæíûì ËÓ (ñî ñëîæíûìè ñõåìàìè
ñîåäèíåíèÿ òðóáîïðîâîäîâ) ïðèìåíÿåìûìè ñèñòåìàìè óðàâíåíèé; âëèÿ-
íèåì íà òî÷íîñòü èäåíòèôèêàöèè ïàðàìåòðîâ ËÓ ïðàêòè÷åñêè ïîñòîÿííî
ïðîòåêàþùèõ ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ â ÌÃÒÑ; ïîãðåøíîñòÿìè èçìåðåíèé
ðåæèìíûõ ïàðàìåòðîâ è ïðîãíîçèðîâàíèÿ.
Ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèé äàâëåíèé è òåìïåðàòóð íà âõîäàõ è âûõîäàõ
ÊÑ, èõ öåõîâ è íàãíåòàòåëåé, â óçëàõ ïîòðåáèòåëåé è ïîñòàâùèêîâ, à òàêæå
çíà÷åíèé ðàñõîäîâ ãàçà, îáîðîòîâ íàãíåòàòåëåé, òåìïåðàòóðû àòìîñôåðû
èìåþò äâà ìåõàíèçìà âëèÿíèÿ íà òî÷íîñòü ðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòà.
Îñîáåííîñòè, çàäà÷è è ìåòîäû ìîäåëèðîâàíèÿ ñòàöèîíàðíûõ ðåæèìîâ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 1 115
Ïåðâûé ìåõàíèçì ÿâëÿåòñÿ êîñâåííûì è ñâîäèòñÿ ê âëèÿíèþ ýòèõ
ïîãðåøíîñòåé íà òî÷íîñòü èäåíòèôèêàöèè ïàðàìåòðîâ îáúåêòîâ, èñïîëü-
çóåìûõ ïðè ðàñ÷åòàõ, ò. å. ê òðàíñôîðìèðîâàíèþ ïîãðåøíîñòåé èçìåðåíèé
â ïîãðåøíîñòè ðåçóëüòàòîâ èäåíòèôèêàöèè. Ñëåäóåò ïîä÷åðêíóòü, ÷òî
ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèé îêàçûâàþò äîñòàòî÷íî áîëüøîå âëèÿíèå íà òî÷-
íîñòü èäåíòèôèêàöèè íåêîòîðûõ ïàðàìåòðîâ îáúåêòîâ. Îñîáåííî ñóùåñò-
âåííî âëèÿþò ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèÿ âõîäíûõ è âûõîäíûõ òåìïåðàòóð è
äàâëåíèé íàãíåòàòåëåé è èõ îáîðîòîâ íà òî÷íîñòü îïðåäåëåíèÿ êîýôôè-
öèåíòîâ ïîíèæåíèÿ ïðèâåäåííûõ õàðàêòåðèñòèê íàãíåòàòåëåé (ôóíêöèé
íàãíåòàíèÿ è ïîëèòðîïè÷åñêîãî ê.ï.ä.).
Âòîðîé ìåõàíèçì âëèÿíèÿ ñîñòîèò â òðàíñôîðìèðîâàíèè ïîãðåøíîñ-
òåé çàäàíèÿ è ïðîãíîçèðîâàíèÿ âåëè÷èí äàâëåíèé è òåìïåðàòóð ãàçà â
óçëàõ ïîñòàâùèêîâ, çíà÷åíèé ðàñõîäîâ ãàçà ó ïîòðåáèòåëåé, ïîãðåøíîñòåé
çàäàíèÿ è ïðîãíîçèðîâàíèÿ òåìïåðàòóðû àòìîñôåðû íà îáúåêòàõ ÃÒÑ íà
òî÷íîñòü ïðîãíîçèðîâàíèÿ è äîñòîâåðíîñòü íîâûõ îïòèìèçèðîâàííûõ èëè
ïëàíèðóåìûõ (íàïðèìåð, íà ñóòêè, äåêàäó) íîâûõ ðåæèìîâ. Îñîáåííî
ñóùåñòâåííî íà òî÷íîñòü ïëàíèðîâàíèÿ íîâûõ ðåæèìîâ âëèÿþò òî÷íîñòü
ïðîãíîçèðîâàíèÿ ðàñõîäîâ ãàçà ïîòðåáèòåëÿìè è òî÷íîñòü ïðîãíîçà òåì-
ïåðàòóðû àòìîñôåðû íà îáúåêòàõ ÃÒÑ íà ðàññìàòðèâàåìûé ïåðèîä âðå-
ìåíè. Ýòî âëèÿíèå óâåëè÷èâàåòñÿ ïðè óâåëè÷åíèè ïðîòÿæåííîñòè ìîäå-
ëèðóåìûõ ÃÒÑ. Ïîãðåøíîñòè çàäàíèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóð ïî òðàññå
ÃÒÑ ïðè ðàñ÷åòàõ ïëàíèðóåìûõ ðåæèìîâ ìåíåå ïðåäñêàçóåìû ïî ñðàâíåíèþ
ñ ïîãðåøíîñòÿìè çàäàíèÿ îñòàëüíûõ ïàðàìåòðîâ, ÷òî îñîáåííî ïðîÿâëÿåòñÿ
íà ïðîòÿæåííûõ òðàññàõ, íà êîòîðûõ îáúåêòû íàõîäÿòñÿ â ðàçíûõ ÷àñîâûõ
è êëèìàòè÷åñêèõ ïîÿñàõ.
Åùå îäíèì èñòî÷íèêîì ïîãðåøíîñòåé ðàñ÷åòîâ ðåæèìîâ ñëîæíûõ
ñåòåâûõ ÃÒÑ ÿâëÿþòñÿ ïîãðåøíîñòè ýêâèâàëåíòèðîâàíèÿ ìíîãîíèòî÷íûõ
ñëîæíûõ ëèíåéíûõ òðóáîïðîâîäîâ îäíèì îäíîíèòî÷íûì òðóáîïðîâîäîì.
Êàê ïîêàçàëè ïðîâåðî÷íûå ðàñ÷åòû, îòíîñèòåëüíàÿ ïîãðåøíîñòü ðàñ÷åòîâ
äàâëåíèé è àáñîëþòíàÿ ïîãðåøíîñòü ðàñ÷åòîâ òåìïåðàòóð, îáóñëîâëåí-
íûå ýêâèâàëåíòèðîâàíèåì, ñóùåñòâåííî çàâèñÿò îò ñîîòíîøåíèé äèàìåò-
ðîâ îòäåëüíûõ òðóáîïðîâîäîâ íà ËÓ è îò çíà÷åíèÿ ñóììàðíîãî ìàññîâîãî
ðàñõîäà ãàçà ïî ËÓ. ×åì áîëüøå îòëè÷èå äèàìåòðîâ òðóáîïðîâîäîâ â ËÓ,
òåì áîëüøå ïîãðåøíîñòè ýêâèâàëåíòèðîâàíèÿ. Ïî-âèäèìîìó, â êàæäîì
êîíêðåòíîì ñëó÷àå ïðè ðàñ÷åòàõ ðåæèìîâ ñëîæíûõ ÃÒÑ ñ ïîìîùüþ ýêâè-
âàëåíòíûõ ìîäåëåé öåëåñîîáðàçíî ïðîâîäèòü ïðîâåðî÷íûå ðàñ÷åòû êàæ-
äîãî ËÓ ïî èñõîäíûì ìíîãîíèòî÷íûì ìîäåëÿì äëÿ îöåíêè òî÷íîñòè
ýêâèâàëåíòèðîâàíèÿ. Ïðè áîëüøèõ ïîãðåøíîñòÿõ ðàñ÷åòîâ äàâëåíèÿ èëè
òåìïåðàòóðû â ðåçóëüòàòå ýêâèâàëåíòèðîâàíèÿ ñëåäóåò âêëþ÷àòü â îáùóþ
ñõåìó ÃÒÑ èñõîäíóþ ìíîãîíèòî÷íóþ ñõåìó ñîîòâåòñòâóþùåãî ËÓ. Â
êà÷åñòâå äîïóñòèìûõ âåëè÷èí ïîãðåøíîñòåé ýêâèâàëåíòèðîâàíèÿ ìîæíî,
B. C. Ãîäëåâñêèé
116 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 1
íàïðèìåð, ïðèíèìàòü ïîêàçàòåëè ïîãðåøíîñòåé èçìåðèòåëüíûõ äàò÷èêîâ
äàâëåíèé è òåìïåðàòóðû.
Ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî ïðèìåíåíèå ðàñïðîñòðàíåííûõ [1, 2] èëè ðåêî-
ìåíäóåìûõ â îòðàñëåâûõ íîðìàòèâíûõ ìàòåðèàëàõ [11, 12] ìîäåëåé ñòà-
öèîíàðíûõ ðåæèìîâ îäíîíèòî÷íûõ ËÓ äëÿ ðàñ÷åòîâ ìíîãîíèòî÷íûõ ËÓ
ïðèâîäèò ê íåîäíîçíà÷íûì ðåçóëüòàòàì, ïîñêîëüêó óðàâíåíèÿ èìïóëüñîâ
[1, 2, 10] èìåþò äâà ðåøåíèÿ äëÿ ðàñõîäîâ ïðè çàäàííûõ äàâëåíèÿõ.
Äàííîå îáñòîÿòåëüñòâî ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåííûì îøèáêàì â ðàñ÷åòàõ
çíà÷åíèé ïîòîêîâ ãàçà ïî îòäåëüíûì íèòêàì ËÓ. Äëÿ óñòðàíåíèÿ ýòèõ
îøèáîê â [11] âûïîëíåíà ìîäèôèêàöèÿ èçâåñòíûõ óðàâíåíèé èìïóëüñà è
ýíåðãèè äëÿ îäíîíèòî÷íûõ ËÓ, íàïðàâëåííàÿ íà óñòðàíåíèå ìíîãîçíà÷-
íûõ ðåøåíèé.
Äëÿ ïðèáëèæåííîé îöåíêè ïîêàçàòåëåé òî÷íîñòè ðàñ÷åòîâ ñòàöèîíàðíûõ
ðåæèìîâ ÌÃÒÑ ñ ó÷åòîì âëèÿíèÿ ðÿäà ïåðå÷èñëåííûõ âûøå èñòî÷íèêîâ
ïîãðåøíîñòåé ìîæíî, îñòàâàÿñü â ðàìêàõ ëèíåéíîé òåîðèè òî÷íîñòè àíàëèçà
ñëîæíûõ ñõåì [6], âû÷èñëÿòü äèñïåðñèè è ìàòåìàòè÷åñêèå îæèäàíèÿ ðàñ-
÷åòíûõ çíà÷åíèé ðåæèìíûõ ïàðàìåòðîâ. Âû÷èñëåíèå ýòèõ ïîêàçàòåëåé ñâî-
äèòñÿ ê ðàñ÷åòàì ÷àñòíûõ ïðîèçâîäíûõ ðåæèìíûõ ïàðàìåòðîâ ïî íåçàâèñè-
ìûì ïåðåìåííûì (ïî ïàðàìåòðàì èñõîäíûõ äàííûõ). Âûïîëíåíèå òàêèõ
ðàñ÷åòîâ äëÿ áîëüøèõ ñåòåâûõ ÌÃÒÑ âïîëíå ðåàëüíî ïî òðóäîåìêîñòè,
åñëè èñïîëüçîâàòü ïðè ýòîì ìåòîä áûñòðîãî âû÷èñëåíèÿ ÷àñòíûõ ïðîèç-
âîäíûõ ïóòåì ìíîãîêðàòíîãî ðåøåíèÿ ñèñòåìû ëèíåéíûõ àëãåáðàè÷åñ-
êèõ óðàâíåíèé òèïà (10) ñî ìíîãèìè âåêòîðàìè ñâîáîäíûõ ÷ëåíîâ.
Âûâîäû. Ñôîðìóëèðîâàííûå çàäà÷è ìîäåëèðîâàíèÿ, èäåíòèôèêàöèè,
ñîçäàíèÿ íîâûõ òåõíîëîãè÷åñêè äîïóñòèìûõ ðåæèìîâ è èõ îïòèìèçàöèè
äëÿ ñåòåâûõ ÃÒÑ ÿâëÿþòñÿ ïðàêòè÷åñêè îáîñíîâàííûìè è êîððåêòíûìè,
÷òî ïðîâåðåíî ðåøåíèåì ýòèõ çàäà÷ äëÿ ÌÃÒÑ áîëüøèõ ðàçìåðíîñòåé (òèïà
«Óêðòðàíñãàç» ñ ïðèãðàíè÷íûìè ÃÒÑ ÐÀÎ «ÃÀÇÏÐÎÌ») ñ ïîìîùüþ
ðàçðàáîòàííîãî ïðîãðàììíîãî êîìïëåêñà. Íåñìîòðÿ íà ñëîæíîñòü ðåøàå-
ìûõ çàäà÷ ïîêàçàòåëè ïðîãðàììíîãî êîìïëåêñà ïðè èõ ðåøåíèè ÿâëÿþòñÿ
äîñòàòî÷íî âûñîêèìè è ïðèåìëåìûìè äëÿ åãî ïðèìåíåíèÿ â êà÷åñòâå ñîâåò-
÷èêà äèñïåò÷åðó ÌÃÒÑ.
Ïðèâåäåííûå ïîñòàíîâêè çàäà÷ äëÿ ÌÃÒÑ è ìåòîäû èõ ðåøåíèÿ ÿâëÿþò-
ñÿ îáùèìè è ìîãóò áûòü ïðèìåíåíû (â öåëîì) ïðè èäåíòèôèêàöèè ïàðà-
ìåòðîâ è îïòèìèçàöèè ðåæèìîâ ýëåêòðîýíåðãåòè÷åñêèõ ñèñòåì, ãèäðàâëè-
÷åñêèõ ñèñòåì âîäî- è íåôòåñíàáæåíèÿ.
Properties of mains gas-transport line systems are considered, which determine problems and re-
quirements for modeling facilities of their stationary regimes. The problems of parameter identi-
fication for systems, equipment and regimes, regimes planning and optimization are formulated
as general problems of nonlinear programming. The methods are proposed to provide solution
laboriousness decrease for these problems and reliability increasing for regime designing of
mains systems.
Îñîáåííîñòè, çàäà÷è è ìåòîäû ìîäåëèðîâàíèÿ ñòàöèîíàðíûõ ðåæèìîâ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2008. Ò. 30. ¹ 1 117
1. Ïàíêðàòîâ Â. Ñ., Äóáèíñêèé À. Â., Ñèïåðøòåéí Á. È. Èíôîðìàöèîííî-âû÷èñëèòåëüíûå
ñèñòåìû â äèñïåò÷åðñêîì óïðàâëåíèè ãàçîïðîâîäàìè. — Ë. : Íåäðà, 1988. — 245 ñ.
2. Êîíñòàíòèíîâà È. Ì., Äóáèíñêèé Â. À., Äóáðîâñêèé Â. Â. è äð. Ìàòåìàòè÷åñêîå
ìîäåëèðîâàíèå òåõíîëîãè÷åñêèõ îáúåêòîâ ìàãèñòðàëüíîãî òðàíñïîðòà ãàçà. — Ì. :
Íåäðà, 1988. — 192 ñ.
3. Ñàðäàíàøâèëè Ñ. À. Ðàñ÷åòíûå ìåòîäû è àëãîðèòìû (òðóáîïðîâîäíûé òðàíñïîðò
ãàçà). — Ì. : Íåôòü è ãàç, 2005. — 577 ñ.
4. Êóëèê Ì. Í. Ìåòîäû ñèñòåìíîãî àíàëèçà â ýíåðãåòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ. — Ê. :
Íàóê. äóìêà, 1987. — 200 ñ.
5. Ãîäëåâñêèé Â. Ñ. Î âû÷èñëåíèè ôóíêöèé ÷óâñòâèòåëüíîñòè óçëîâûõ íàïðÿæåíèé
áåçûíåðöèîííûõ íåëèíåéíûõ ñõåì // Ýëåêòðîíèêà è ìîäåëèðîâàíèå. Âûï. 5. — Ê. :
Íàóê. äóìêà, 1975. — Ñ. 91— 94.
6. Ãîäëåâñêèé Â. Ñ. Àíàëèç ïîãðåøíîñòåé ðàñ÷åòà óñòàíîâèâøèõñÿ ðåæèìîâ íåëè-
íåéíûõ ñõåì // Èçâ. âóçîâ. Ðàäèîýëåêòðîíèêà. — 1977. — ¹ 6. — Ñ. 61— 69.
7. Ãîäëåâñêèé Â.Ñ. Ñïîñîá âûáîðà äëèíû øàãà äëÿ ìåòîäà Íüþòîíà ïðè ìîäåëèðîâàíèè
ñóùåñòâåííî íåëèíåéíûõ ñèñòåì //Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. — 1995. — 17, ¹ 4. —
Ñ. 32—36.
8. Ãîäëåâñêèé Â. Ñ., Ãîäëåâñêèé Â. Â. Áëî÷íûé ãèáðèäíûé ìåòîä ðåøåíèÿ ñèñòåì íåëè-
íåéíûõ êîíå÷íûõ óðàâíåíèé//Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. — 2003. — 25, ¹ 6. — Ñ. 99 —
109.
9. Ãîäëåâñêèé Â. Ñ., Ãîëîâ÷åíêî Â. Ï. Êîìïüþòåðíîå ïëàíèðîâàíèå, îïòèìèçàöèÿ ðåæè-
ìîâ ñåòåâûõ ãàçîòðàíñïîðòíûõ ñèñòåì. Ôóíêö³îíóâàííÿ òà ðàçâèòîê ðèíê³â åëåêòðî-
åíåð㳿 òà ãàçó. Çá³ðíèê íàóêîâèõ ïðàöü Èíñòèòóòó ïðîáëåì ìîäåëþâàííÿ â åíåðãå-
òèö³. Íàóêîâà-ïðàêòè÷íà êîíôåðåíö³ÿ. — Ê. :, 2003. — Ñ. 34—41.
10. Àãàïêèí Â. Ì., Áîðèñîâ Ñ. Í., Êðèâîøåèí Á. Ë. Ñïðàâî÷íîå ðóêîâîäñòâî ïî ðàñ÷åòàì
òðóáîïðîâîäîâ. — Ì. : Íåäðà, 1987. — 281 ñ.
11. Ãîäëåâñêèé Â. Ñ., Ãîëîâ÷åíêî Â. Ï. Óðàâíåíèå ñòàöèîíàðíûõ ïðîöåññîâ â ìíîãîíè-
òî÷íûõ ëèíåéíûõ ó÷àñòêàõ ãàçîòðàíñïîðòíûõ ëèíåéíûõ ñèñòåì. // Ýëåêòðîí. ìîäåëè-
ðîâàíèå. 2007. — 29, ¹ 3. — Ñ. 55—69.
12. Îáùåñîþçíûå íîðìû òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ. Ìàãèñòðàëüíûå òðóáîïðî-
âîäû. ×. 1. Ãàçîïðîâîäû. ÎÍÒÏ 51-1-85. — Ì. : èçä. ÂÍÈÈÃÀÇ, 1985. — 193 ñ.
Ïîñòóïèëà 08.02.07;
ïîñëå äîðàáîòêè 03.04.07
ÃÎÄËÅÂÑÊÈÉ Âèòàëèé Ñòàíèñëàâîâè÷, ä-ð òåõí. íàóê, äèðåêòîð ÌÏ «ÄÈÑÈÒ», Èí-ò ïðîá-
ëåì ìîäåëèðîâàíèÿ â ýíåðãåòèêå èì. Ã.Å. Ïóõîâà ÍÀÍ Óêðàèíû.  1966 ã. îêîí÷èë Õàðüêîâñêèé
ïîëèòåõíè÷åñêèé èí-ò. Îáëàñòü íàó÷íûõ, èññëåäîâàíèé — âû÷èñëèòåëüíûå ìåòîäû â òåîðèè
òî÷íîñòè è ìîäåëèðîâàíèå òåõíè÷åñêèõ ñèñòåì.
B. C. Ãîäëåâñêèé
118 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2008. V. 30. ¹ 1
|