автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Разработка модели управления системами газоснабжения по принципу параметрического рассогласования

004ч>

Хамза Мухамед Хамза Алдалис

РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ПО ПРИНЦИПУ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО РАССОГЛАСОВАНИЯ

Специальность 05.23.03 —Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование

воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 9 "ЕК 2010

Воронеж —2010

004616994

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

Панов Михаил Яковлевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Шитов Виктор Васильевич

кандидат технических наук, Кузнецов Роман Николаевич

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Юго-западный государственный университет»

Защита диссертации состоится 16 декабря 2010 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.033.02 при Воронежском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 394006, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, д. 84, корпус 3, аудитория 3220; тел. (факс): (4732) 71-53-21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан 16 ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Старцева Н. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Распределительные системы газоснабжения городов и населенных пунктов с численностью населения свыше 100 тысяч человек согласно Правилам безопасности систем газораспределения и газопотребления и СНиП 42-01-2002 должны содержать в своем составе автоматизированные системы управления технологическими процессами распределения газа (АСУ ТП РГ), а в качестве газорегулирующего оборудования - систему РП (ГРС, ГТРП, ГРП, ГРУ и т.д.). Таким образом, газорегулирующая и управляющая система транспорта газа строится на множестве РП, предназначенных для непосредственного регулирования давления в сетях и косвенного (через рабочее давление) регулирования расхода газа. Но даже такие ограниченные функции АСУ ТП РГ на практике сводятся лишь к сезонному (в большинстве случаев - одноразовому) корректированию рабочего давления после РП, причем преимущественно в ручном режиме. Регулирование расхода газа стихийно осуществляется самими газопотребителями со всеми вытекающими из этого последствиями (игнорированием остальных потребителей, стохастическим характером режима потребления, плохой предсказуемостью прогноза потребления и т.д.). Это приводит к тому, что при резких похолоданиях система оказывается не готова к подобным внешним (трудно предсказуемым) возмущениям и не в состоянии своевременно отреагировать.

Несмотря на большое количество работ по теории и практике моделирования потокораспределения вообще и развития процесса управления в частности (например, работы С. Г. Акопяна, В. А. Веникова, И. С. Квасова, А. П. Мерен-кова, В. П. Мешалкина, Н. Н. Новицкого, М. Я. Панова, М. Г. Сухарева, А. Д. Тевяшева, В. Я. Хасилева и др.), проблема является по-прежнему актуальной.

Очевидно, система регулирования и управления газопотреблением нуждается в реконструкции, которая сводится к дополнительному оснащению элементами (исполнительными органами), непосредственно управляющими расходами газа, идущего на потребление. Обозначим эти элементы управляемыми из компьютерного центра дросселями (УД) или регуляторами расхода (РР), функционирующими в режиме мониторинга, что гарантирует постоянную готовность системы к перенастройке в случае внешних климатических и внутренних (ремонты, реконструкции) возмущений. Выработка управляющего сигнала на перенастройку системы в компьютерном центре относит реконструированную подобным образом систему регулирования и управления к классу кибернетических систем.

Из этого следует актуальность поставленной задачи, состоящей в необходимости разработки модели управления функционированием системы распределения природного газа, призванной обеспечить программную реализацию задач управления газопотоками на муниципальном уровне с приоритетным учетом интересов отдельных потребителей и групп однородных потребителей.

Понятие «параметрическое рассогласование» имеет своим аналогом термин «регулирование по ошибке», используемый в теории автоматического регулирования.

Целью диссертационной работы является разработка математической модели оперативного управления функционированием городских систем газоснабжения на основе принципа параметрического рассогласования.

Основные задачи работы:

- разработка модели управления функционированием городских систем газоснабжения на основе принципа параметрического рассогласования;

- разработка структуры функции ошибок;

- разработка метода и алгоритма ускоренной выработки сигнала на перенастройку регулятора расхода;

- разработка узловой схемы отбора и управления путевой нагрузкой в системах низкого давления;

- разработка новой схемы координирования регуляторов расхода за пределами кольцевых структур;

- подтверждение работоспособности новой модели управления результатами вычислительного и опытного моделирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана новая математическая модель управления функционированием городских систем газоснабжения всех ступеней давления на основе принципа параметрического рассогласования, имеющая следующие отличия:

а) в состав математической модели включена система нормальных уравнений, сформированных на основе минимизации функции ошибок;

б) в системах среднего (высокого) давления впервые учтено гидравлическое взаимодействие регуляторов давления и расхода;

- разработана (на основе принципа Лежандра-Гаусса) структура функции ошибок, включающая сумму квадратов ошибок, с системой функциональных ограничений в форме баланса расходов газопотоков через сеть;

- разработан метод и алгоритм ускоренной выработки сигнала в компьютерном центре на гидравлическую перенастройку регулятора расхода;

- разработана новая (узловая) схема отбора и управления по ошибке путевой нагрузкой в системах низкой ступени давления;

- разработана новая эффективная схема установки регуляторов расхода на ответвлениях от кольцевых структур, перед отдельными (крупными) потребителями и группами (однородных, мелких) потребителей.

Достоверность результатов и эффективность механизма управления по ошибке подтверждена сопоставлением итогов численного моделирования, в основе которого заложены фундаментальные законы механики жидкости и газа, с опытными исследованиями на экспериментальной установке и реальными гидравлическими процессами в газопроводах.

Научная значимость работы состоит в возможности использования полученных результатов для разработки новых эффективных технологий оперативного управления по ошибке при функционировании городских систем газоснабжения.

Практическая значимость работы заключается в возможности использования полученных результатов для повышения точности и оперативности ис-

полнения заданного прогноза режима газопотребления, приоритетном учете интересов отдельных потребителей (групп однородных потребителей). Реализация процесса управления функционированием сетевых систем по параметрическому рассогласованию допускает возможность учета на точность решения данной управленческой задачи погрешности измерительной аппаратуры, что заложено в сущности модели управления.

Результаты работы используются в учебном процессе кафедры теплога-зоснабжения Воронежского государственного архитектурно-строительного университета.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на международной научно-технической конференции «Высокие технологии энергосбережения» (г. Воронеж, 2007 г.), на 64-й всероссийской научно-практической конференции «Инновации в сфере науки, образования и высоких технологий» (г. Воронеж, 2010 г.), на ежегодных межвузовских научно-технических конференциях Воронежского государственного архитектурно-строительного университета (г. Воронеж, 2007-2010 гг.).

На защиту выносятся следующие основные результаты диссертации:

- новая математическая модель управления функционированием городских систем газоснабжения на основе принципа параметрического рассогласования;

- структура функции ошибок и вытекающая из ее минимизации система нормальных уравнений;

- метод и алгоритм оперативности управления функционированием по ошибке;

- новая (узловая) схема отбора и управления по ошибке путевой нагрузкой в системах низкой ступени давления;

- новая схема координирования регулятора расхода за пределами кольцевых структур.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных статей общим объемом 46 страниц (из них лично автору принадлежит 29 страниц). Две работы опубликованы в издании, включённом в перечень ВАК ведущих рецензируемых журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации: «Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура».

В статьях, опубликованных в рекомендованных ВАК изданиях, изложены основные результаты диссертации: в работе [1] приведены результаты моделирования в форме дроссельных характеристик; в работе [2] предложена новая схема управления путевыми расходами в системах низкой ступени давления с демонстрацией модели управления по ошибке и точности исполнения заданного прогноза газопотребления.

Объем и структура диссертации. Диссертация общим объемом 128 страниц машинописного текста состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 111 наименований и приложения. В тексте диссертации содержится 15 таблиц и 34 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследуемой проблемы, определены цели и задачи, научная новизна, практическая значимость, сформулированы основные положения работы, выносимые автором на защиту.

В первой главе приведен обзор научных работ в области моделирования процесса управления функционированием городских систем газоснабжения и выполнен анализ существующих методов управления. Он сводится к двум фундаментальным направлениям - управлению функционированием по возмущению и по ошибке. Первый, отличаясь простотой аппаратурного оформления, приводит к значительным погрешностям исполнения заданного прогноза газопотребления; второй, демонстрируя довольно высокую точность исполнения прогноза, отличается большим порядком блочно-матричных структур. Наибольшее распространение получил процесс управления по ошибке, как более перспективный.

Показано, что для городских систем газоснабжения перспективным является развитие модели управления по ошибке в рамках кибернетической системы управления с выработкой множества управляющих сигналов в компьютерном центре - на перенастройку УД (РР).

Во второй главе описаны основные этапы формализации модели управления по параметрическому рассогласованию, которая несет в себе все признаки кибернетической системы, поскольку одновременно управляет множеством отдельных (крупных) потребителей и группами мелких (однородных) бытовых потребителей. Хотя кибернетическая система содержит в себе элементы модели управления по возмущению, тем не менее в состав модели управления функционированием по ошибке включена нормальная система уравнений, полученная минимизацией функции ошибок. Функция ошибок состоит из суммы квадратов отклонений (ошибок), реализующих метод наименьших квадратов, с системой функциональных ограничений в форме баланса расходов газа через сетевую систему в целом.

Минимизация функции ошибок дает возможность сформировать дополнительные функциональные (линейные) связи, необходимые для определения гидравлической настройки УД (РР).

Ниже приведена линейная модель управления функционированием по параметрическому рассогласованию, решаемая на текущей итерации (к): а) системы низкой ступени давления:

с*Рл 0 0

0 аЬР.го 0

0 0

О.,

"1

+

-

0 0

0 0 0

0 0 0

0 0

0 0

0 0 АР.,

8<2.и

ВО. 2С

5<2„ъ

=р].

о

О

=р]> (1)

(2)

а, 0 0

0 0 = РЗ. (3)

0 0 а.

О.,

0 0 0

0 0 0

0 0 ои

¿о?.*

о.,

0 0 0

0 0 0

0 0 <Й

¿ХЛ1.С)

(4)

где я1, и2Д п2 - число реальных, фиктивных с установленным УД и фиктивных участков соответственно; - относительное отклонение расчетного расхода участка г, АР, - разность квадратов абсолютных давлений в начале и конце участка /; [£(„яЧ)„2] - топологическая подматрица в составе нормальных уравнений, сформированная из единичных элементов; [Лтхп2] - топологические подматрицы инциденций; [£,х„,] - топологическая подматрица независимых контуров(цикломатическос число); СруМ, Ср%п1П, С

подматрицы независимых цепей;

б) системы средней (высокой) ступени давления:

рх л 2

топологические

аД^, 0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0 аДР2

др.. 0 0 0 0

0 0 0

0 0 0

0 0 0 АЯл2 0

= РЗ.

(5)

ЛШйч«, -I)

л2х(т//-1)

Ол

<21.

а, 0 0 0 " «1

0 0п1№ 0 0 =р].

0 0 о.» 0

0 0 0 а,

г 0 Г О.М. г 0 0 0 0

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

л*. 0 0 0 ей

о

¿<11,(0

(6)

где«5б,А(0 - итерационное возмущение, полученное из состава прогноза газопотребления от соответствующего фиктивного участка.

Реструктуризация многоиерархической системы газоснабжения среднего (высокого) давления, представленной в виде разветвленной сетевой структуры, позволила впервые учесть взаимное влияние гидравлических настроек последовательно расположенных регуляторов давления (РД) в составе РП и регуляторов расхода (РР). Это дало возможность существенно повысить точность исполнения заданного прогноза газопотребления.

В третьей главе приводятся результаты численного моделирования процесса управления функционированием на основе моделей (1)-{4) и (5)—(7). Объектом управления является двухступенчатая система газоснабжения жилого района с многоэтажной застройкой, представленной системой низкого давления кольцевой структуры (рис. 1) и среднего (высокого) давления разветвленной структуры (рис. 2).

Рис. 1. Бинарный структурный граф системы газоснабжения низкого давления: <ё>— --О — фиктивный участок с управляемым дросселем (РР)

Результаты численного моделирования процесса управления показаны в виде дроссельных характеристик, синтезированных по ограниченному множеству расчетных точек (итераций).

Для систем газоснабжения низкого давления дроссельные характеристики приводятся (выборочно) на рис. 3, для систем среднего (высокого) давления (выборочно для отдельных энергоузлов) - на рис. 4 (для РР) и на рис. 5 (для РД).

Для эффективного функционирования РР необходимо резервировать на нем перепад давления, что достигается повышением рабочего давления РП, предшествующего соответствующему РР. Такое мероприятие является технически осуществимым.

Рис. 2. Бинарный структурный граф системы газоснабжения среднего (высокого) давления: 1 - головной газорегуляторный пункт (ГГРП); 2,5, 7, 8, 9,12, 13,14 - узлы ветвления; 3 - котельная; 4 - промпредприятие ПП2; 6 - ГРПШ; 7 - хлебозавод; 10 - ГРП; 11 - ПП1; 13 - банно-прачечный комбинат; 15 - ППЗ; 6, 10 - узлы РП, питающие сеть низкого давления; !Х1 - управляемый дроссель; ей: - дроссель с переменным 5 в ГРП (ГРПШ); - др. шайба

400 350 300 250 200 150 100 50

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2

Рис. 3. Дроссельные характеристики управляемых из компьютерного центра дросселей (см. рис. 1): 1 - (16-39); 2 - (17-24); 3 - (22-23); 4- (15-41); 5 - (19-34)

1 2

1У AJ !l/

Рис. 4. Дроссельные характеристики управляемых из компьютерного центра дросселей (схема сети, рис. 2): 1 -(10-21); 2-(16-20);3-(11-15)

Опр, М3/ч

3000 2500

2000

1500

1000

500 5№'°7

0 5.0 10.0 15.0 20,0

Рис. 5. Дроссельные характеристики регуляторов давления (схема сети, рис. 2): 1 - (9-10); 2 -(14-16); 3 -(12-11)

По оси абсцисс отложены значения коэффициентов гидравлического сопротивления:

а) (даПа)г / (V / ч)№ - для систем низкого давления;

б) (кгс/см2)/(м1 /ч)1 -для систем среднего (высокого) давления;

Дроссельные характеристики, будучи аппроксимированы простыми многочленами для ограниченной области управления, могут быть использованы для оперативности выработки и передачи управляющего сигнала на перенастройку РР, позволяя избежать решения нелинейных уравнений больших размерностей.

Результаты моделирования демонстрируют довольно высокую точность исполнения заданного прогноза газопотребления, с погрешностью, не превышающей 3,8 %.

В четвертой главе приведены результаты синтеза дроссельных характеристик, полученных при физическом моделировании на опытной установке (ГРП), работающей на воздухе (рис. 6, 7). Опытные дроссельные характеристики получены путем ручного управления УД (РР) (поз. Г, Б на рис. 8).

Рис. 6. Внешней вид экспериментальной установки по синтезу дроссельных характеристик

Расчетные дроссельные характеристики синтезированы путем моделирования на основе модели управления функционированием по параметрическому рассогласованию (1)-(4), (5)-(7).

Линейная модель управления функционированием по параметрическому рассогласованию на текущей итерации к системы газоснабжения регуляторного пункта, работающего на воздухе, представлена ниже:

1) ДР «-»аЩ+гдра^ейм + = 0;

2) + ДР<£№>_7 +2ДР£Г"*Й2 +2ЛР£Г,*б&) = 0;

3 ) 2ДР й-'ад + гы^ЖЪ + + 2ЛРЙ""<5е£ + 2ДР й^ей} +

4) 1,75ДР'Д-'15ей +175ДР^ = 0;

5) 1,+1,75лр,0'5-]>$,г,о+др^г^о+1, 75др1'д-,\у$г.>.=о;

6) еЙ'^-ОЙ'^Й-^О;

7) Й^ад-бЙ.-^ЙЗ-Й'^ЙЗ = О;

8) б^ЗД-Й^Й^О;

9) е^ей -йУад =<* ю)

п) е^ад

12) е^да.-о^т^^^ш^-^ж'л

13) ахш^-ок'^}=оМЙТ

Рис. 7. Опытная установка для моделирования дроссельных характеристик системы газоснабжения среднего и низкого давления : 1 - задвижка на входе; 2 - фильтр; 3 - задвижка после фильтра;

4, 5 - кран на манометр; 6 - задвижка на входе в регулятор;

7 - регулятор давления газа средней ступени;

8,9 - задвижка байпаса линии среднего давления; 10,15 - кран на импульс регулятора;

11 - управляемый дроссель среднего давления; 12,13 - задвижка байпаса; 14 - задвижка на входе линии низкого давления; 16 - регулятор давления газа низкой ступени;

17 - управляемый дроссель низкого давления; 18 - сбросной предохранительный клапан линии среднего давления; 19 - кран на сбросном предохранительном клапане;

20 - кран для настройки предохранительного сбросного клапана;

21 - предохранительный сбросной клапан линии низкого давления

Расчетная схема экспериментальной установки и результаты сопоставления опытных и теоретических дроссельных характеристик даны на рис. 8, 9, 10 соответственно. Они демонстрируют удовлетворительную сходимость и работоспособность системы управления функционированием по параметрическому рассогласованию.

(7>—©_реальные сетевые структуры; ©"""©-фиктивныеучастки; А, В - регуляторы среднего и низкого давления соответственно; Б, Г - управляемые дроссели на среднее и низкое давление соответственно;

-> - цепи структурного подграфа;

1,2, 3,4, 5, 6 - энергоузлы с фиксированным давлением; 7,8,9, 10 - узлы ветвления

т

Рис. 9. Дроссельная характеристика управляемого дросселя на участке 2-7 (см. рис. 8): 1 - теоретическая характеристика; 2 - опытная характеристика

Рис. 10. Дроссельная характеристика управляемого дросселя

на участке 5-10 (см. рис. 8): 1 - теоретическая характеристика; 2 - опытная характеристика

Экспериментальная установка в виде регуляторного пункта находится на стыке двух иерархий - низкого и среднего давления, с различием в описании гидравлических характеристик участков, что отражено в линейной модели управления функционированием, приведенной выше.

ВЫВОДЫ

1. Разработана по принципу параметрического рассогласования математическая модель управления функционированием городских систем газоснабжения всех ступеней давления, сформированная как модель возмущенного состояния, совмещенная с системой нормальных уравнений.

Система нормальных уравнений, разработанная на основе функции ошибок, покрывает дефицит уравнений в составе модели управления по параметрическому рассогласованию.

В системах среднего (высокого) давления при моделировании учтено гидравлическое взаимодействие регуляторов давления и расхода, что позволило существенно повысить точность исполнения заданного прогноза газопотребления.

2. Разработана структура функции ошибок на основе метода Лежандра-Гаусса, известного как метод наименьших квадратов, содержащая сумму квадратов ошибок, совмещенную с системой функциональных ограничений в форме баланса расходов газопотоков через сеть.

3. Разработаны метод и алгоритм ускоренной выработки сигнала в компьютерном центре на основе аппроксимации множества дроссельных характеристик простыми многочленами для ограниченной области управления, что по-

зволило избежать решения систем уравнений больших размерностей.

4. Предложена новая (узловая) схема отбора путевых расходов газа в системах низкой ступени давления, повышающая эффективность управления и упрощающая аппаратурное оформление.

5. На основе результатов исследований различных сетевых систем методами численного моделирования разработана эффективная схема координирования регуляторов расхода за пределами кольцевых структур.

6. Подтверждена результатами вычислительного и физического моделирования высокая точность исполнения заданного прогноза газопотребления на основе модели управления по параметрическому рассогласованию городских систем газоснабжения.

7. Результаты диссертационной работы нашли отражение в практике внедрения сезонного регулирования рабочего давления после регуляторных пунктов при переходе на холодные периоды года и подключении отопительной нагрузки.

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах: Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Алдалис, X. Дроссельные характеристики в области обратного анализа городских систем газоснабжения [Текст] / X. Алдалис, МЛ. Панов, Г.Н. Мар-тыненко // Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура. - 2009. - № 1 (13).-С. 43-50.

2. Алдалис, X. Разработка новой схемы газораспределения и управления функционированием городских систем газоснабжения низкого давления [Текст] / X. Алдалис, М.Я. Панов, Г.Н. Мартыненко // Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура. - 2009. - № 1 (13). - С. 28-36.

Публикации в других изданиях

1. Алдалис, X. Моделирование процесса управления городскими системами газоснабжения [Текст] / X. Алдалис, М.Я. Панов // Высокие технологии энергосбережения: тезисы докладов междунар. конф / Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т. - Воронеж, 2007. - С. 138-139.

2. Алдалис, X. Управление системами газоснабжения с узловой схемой отбора путевой нагрузки [Текст] / X. Алдалис, МЛ. Панов, Г.Н. Мартыненко // Газовая промышленность. - 2009. - № 8 (635). - С. 75-77.

3. Алдалис, X. Формирование математической модели управления функционированием систем газоснабжения с использованием узловой схемы отбора путевой нагрузки [Текст] / X. Алдалис, М.Я. Панов, Г.Н. Мартыненко // Инженерные системы и сооружения. - 2009. - № 1 (1). - С. 75-80.

4. Алдалис, X. Управление функционированием систем подачи и распреде-

ления воды на городских территориях [Текст] / М.Я. Панов, X. Алдалис, В.И. Щербаков // Инженерные системы и сооружения. - 2009. - № 1 (1). - С. 136-146.

5. Алдалис, X. Оперативное управление функционированием городских систем газоснабжения [Текст] / МЛ. Панов, Г.Н. Мартыненко, X. Алдалис II Энергосбережение. - 2009. -№ 2. - С. 40-42.

6. Алдалис, X. Экспериментальная установка для синтеза дроссельных характеристик системы газоснабжения [Электронный ресурс] / X. Алдалис, МЛ. Панов // Инновации в сфере науки, образования и высоких технологий: электронный сб. тезисов 65-й всероссийской науч.-практ. конф. / Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т. - Воронеж, 2010. - 2 с.

7. Алдалис, X. Роль дроссельных характеристик в формировании теоретической основы АСУ ТП систем газоснабжения городов [Электронный ресурс] / X. Алдалис, МЛ. Панов // Инновации в сфере науки, образования и высоких технологий: электронный сб. тезисов 64-й всероссийской науч.-практ. конф. / Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т. - Воронеж, 2010. - 3 с.

РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ПО ПРИНЦИПУ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО РАССОГЛАСОВАНИЯ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 12.11.2010. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Усл. печ. л. 1. Изд. л. 1,Мираж 100 экз. Заказ № 579

Отпечатано: отдел оперативной полиграфии издательство учебной литературы и учебно-методических пособий Воронежского государственного архитектурно-строительного университета 394006 г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84

Хамза Мухамед Хамза Алдалис

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ

УПРАВЛЕНИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕМ ГОРОДСКИХ СИСТЕМ

ГАЗОСНАБЖЕНИЯ.

1.1. Обзор методов управления гидравлическими системами в условиях возмущающих воздействий.

1.2 Обзор основных направлений научных исследований в задачах оперативного управления городскими системами газоснабжения.

1.3. Моделирование процесса управления функционированием городских систем газоснабжения.

1.4. Формирование основных направлений исследований процессов моделирования управления функционированием городских систем газоснабжения.

1.5.Вывод ы.

ГЛАВА 2. ФОРМИРОВАНИЕ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕМ ГОРОДСКИХ СИСТЕМ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПО ПАРАМЕТРИЧЕСКОМУ РАССОГЛАСОВАНИЮ.

2.1. Постановка задачи моделирования процесса управления функционированием систем.

2.2. Формирование модели управления функционированием системы газоснабжения низкого давления.

2.3. Формирование модели управления функционированием систем газоснабжения среднего (высокого) давления.

2.3.1. Преобразование структурного графа системы среднего (высокого) давления.

2.3.2 Разработка модели управления функционированием системы газоснабжения среднего (высокого) давления.

2.4. Элементы алгоритма реализации модели управления по ошибке систем газоснабжения низкого и среднего (высокого) давлений.

2.5. Выводы.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И АНАЛИЗ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ ПО ПАРАМЕТРИЧЕСКОМУ РАССОГЛАСОВАНИЮ.

3.1 Численное моделирование процесса управления функционированием городских систем газоснабжения.

3.2 Алгоритмические аспекты синтеза дроссельных характеристик систем газоснабжения.

3.3 Дроссельные характеристики городских систем газоснабжения.

3.4 Выводы.

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ, ПОЛУЧЕННЫХ

ПРИ ФИЗИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ.

4.1.Описание экспериментальной установки.

4.2. Линейная модель системы газоснабжения экспериментальной установки, работающей на воздухе.

4.3. Обработка экспериментальных данных.

4.4 Выводы.

ВЫВОДЫ.

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И ОПЕРАТОРЫ.

Актуальность темы

Распределительные системы газоснабжения городов и населенных пунктов с численностью населения свыше 100 тысяч человек согласно Правилам безопасности систем газораспределения и газопотребления и СНиП 42-01-2002 должны содержать в своем составе автоматизированные системы управления технологическими процессами распределения газа (АСУ ТП РГ), а в качестве газорегулирующего оборудования — систему PII (ГРС, ГТРП, ГРП, ГРУ и т.д.). Таким образом, газорегулирующая и управляющая система транспорта газа строится на множестве РП; предназначенных для непосредственного регулирования давления в сетях и косвенного (через рабочее давление) регулирования расхода газа. Но даже такие ограниченные функции АСУ ТМ РГ на практике сводятся лишь к сезонному (в большинстве случаев - одноразовому) корректированию рабочего давления после РП, причем преимущественно в ручном режиме. Регулирование расхода газа стихийно осуществляется самими газопотребителями со всеми вытекающими из этого последствиями (игнорированием остальных потребителей, стохастическим характером режима; потребления, плохой предсказуемостью прогноза потребления и т.д.). Это приводит к тому, что при резких похолоданиях система оказывается не готова к подобным внешним (трудно предсказуемым) возмущениям и не в состоянии своевременно отреагировать.

Несмотря на большое количество работ по теории и практике моделирования потокораспределения вообще и развития процесса управления* в частности (например, работы С. Г. Акопяна, В. А. Веникова, И. С. Квасова, А. П. Меренкова, В. П. Мешалкина, H. Н. Новицкого, М. Я. Панова, М. Г. Сухарева, А. Д: Тевяшева, В. Я. Хасилева и др.), проблема является по-прежнему актуальной.

Очевидно, система регулирования и управления газопотреблением нуждается в реконструкции, которая сводится к дополнительному оснащению элементами (исполнительными органами), непосредственно управляющими расходами газа, идущего на потребление. Обозначим эти элементы управляемыми из компьютерного центра дросселями (УД) или регуляторами расхода (РР), функционирующими в режиме мониторинга, что гарантирует постоянную готовность системы к перенастройке в случае внешних климатических и внутренних (ремонты, реконструкции) возмущений. Выработка управляющего сигнала на перенастройку системы в компьютерном центре относит реконструированную подобным образом систему регулирования и управления к классу кибернетических систем.

Из этого следует актуальность поставленной задачи, состоящей в необходимости разработки модели управления функционированием системы распределения природного газа, призванной обеспечить программную реализацию задач управления газопотоками на муниципальном уровне с приоритетным учетом интересов, отдельных потребителей и групп однородных потребителей.

Понятие «параметрическое рассогласование» имеет своим аналогом термин «регулирование по ошибке», используемый в теории автоматического регулирования.

Целью диссертационной работы является разработка математической модели оперативного управления функционированием городских систем! газоснабжения на основе принципа параметрического рассогласования.

Основные задачи работы:

- разработка модели управления функционированием городских систем газоснабжения на основе принципа параметрического рассогласования;

- разработка структуры функции ошибок;

- разработка метода и алгоритма ускоренной выработки сигнала на перенастройку регулятора расхода;

- разработка узловой схемы отбора и управления путевой нагрузкой в системах низкого давления;

- разработка новой схемы координирования регуляторов расхода за пределами кольцевых структур;

- подтверждение работоспособности новой модели управления результатами вычислительного и опытного моделирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана новая математическая модель управления функционированием городских систем газоснабжения всех ступеней давления на основе принципа параметрического рассогласования, имеющая следующие отличия: а) в состав математической модели включена система нормальных уравнений, сформированных на основе минимизации функции ошибок; б) в системах среднего (высокого) давления впервые учтено гидравлическое взаимодействие регуляторов давления и расхода;

- разработана (на основе принципа Лежандра-Гаусса) структура функции ошибок, включающая сумму квадратов ошибок, с системой функциональных ограничений в форме баланса расходов газопотоков через сеть;

- разработан метод и алгоритм ускоренной' выработки сигнала в. компьютерном центре на гидравлическую перенастройку регулятора расхода;

- разработана новая (узловая) схема, отбора и управления по ошибке путевой нагрузкой в системах низкой ступени давления;

- разработана новая эффективная схема установки регуляторов расхода на ответвлениях от кольцевых структур, перед отдельными (крупными) потребителями и группами (однородных, мелких) потребителей.

Достоверность результатов и эффективность механизма управления по ошибке подтверждена сопоставлением итогов численного моделирования, в основе которого заложены фундаментальные законы механики жидкости и газа, с опытными исследованиями на экспериментальной установке и реальными гидравлическими процессами в газопроводах.

Научная значимость работы состоит в возможности использования полученных результатов для разработки новых эффективных технологий оперативного управления по ошибке при функционировании городских систем газоснабжения.

Практическая значимость работы заключается в возможности использования полученных результатов для повышения точности и оперативности исполнения заданного прогноза режима газопотребления, приоритетном учете интересов отдельных потребителей (групп однородных потребителей). Реализация процесса управления функционированием сетевых систем по параметрическому рассогласованию допускает возможность учета на точность решения данной управленческой задачи погрешности измерительной аппаратуры, что заложено в сущности модели управления.

Результаты работы используются в учебном процессе кафедры тепло-газоснабжения Воронежского. государственного архитектурно-строительного университета.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на международной научно-технической конференции «Высокие технологии энергосбережения» (г. Воронеж, 2007 г.), на 64-й всероссийской научно-практической конференции «Инновации в сфере науки, образования и высоких технологий» (г. Воронеж, 2010 г.), на ежегодных межвузовских научно-технических конференциях Воронежского государственного архитектурно-строительного университета (г. Воронеж, 2007-2010 гг.):

На защиту выносятся следующие основные результаты диссертации:

- новая математическая модепь управления» функционированием городских систем газоснабжения на. основе принципа параметрического рассогласования;

- структура функции ошибок и вытекающая из ее минимизации система нормальных уравнений; метод и алгоритм оперативности управления функционированием по ошибке; новая (узловая) схема отбора и управления по ошибке путевой нагрузкой в системах низкой ступени давления; новая схема координирования регулятора расхода за пределами кольцевых структур.

Объем и структура диссертации.

Диссертация общим объемом 128 страниц машинописного текста состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы из 111 наименований и приложения. В тексте диссертации содержится 15 таблиц и 34 рисунка.

выводы

Разработана по принципу параметрического рассогласования математическая модель управления функционированием городских систем газоснабжения всех ступеней'давления, сформированная как модель возмущенного состояния, совмещенная с системой нормальных уравнений.

Система нормальных уравнений, разработанная на основе функции ошибок, покрывает дефицит уравнений в составе модели управления по параметрическому рассогласованию.

В системах среднего (высокого) давления1 при моделировании учтено гидравлическое взаимодействие регуляторов давления' и расхода, что позволило существенно повысить точность исполнения заданного прогноза газопотребления.

Разработана структура* функции ошибок на основе метода Лежандра-Гаусса, известного как метод наименьших квадратов, содержащая сумму квадратов ошибок, совмещенную с системой функциональных ограничений в форме баланса расходов газопотоков через сеть.

Разработаны метод и алгоритм ускоренной выработки сигнала в компьютерном центре на основе- аппроксимации множества дроссельных характеристик простыми многочленами для ограниченной области управления, что позволило избежать решения систем уравнений больших размерностей. Предложена новая (узловая) схема отбора путевых расходов газа в системах низкой ступени давления, повышающая эффективность управления и упрощающая аппаратурное оформление. На основе результатов исследований различных сетевых систем методами численного моделирования разработана эффективная схема координирования регуляторов расхода за пределами кольцевых структур.

Подтверждена результатами вычислительного и физического моделирования высокая точность исполнения заданного прогноза газопотребления на основе модели управления по параметрическому рассогласованию городских систем газоснабжения.

Результаты диссертационной работы нашли отражение в практике внедрения сезонного регулирования рабочего давления после регуляторных пунктов при переходе на холодные периоды года и подключении отопительной нагрузки.

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И ОПЕРАТОРЫ

Основные сокращения

АСУ ТП РГ - автоматизированная система управления технологическим процессом распределения природного газа;

ГС - гидравлическая система;

БГС - большая гидравлическая система;

ПГС — полноразмерная гидравлическая система;

ИФС исследуемый фрагмент системы;

АП - абонентские подсистемы, содержащие стоки;

МПГС - модель полноразмерной гидравлической системы;

РЗ — расчетная зона;

СТГ — структурный граф;

БСТГ — бинарный структурный граф;

БРЗ — бинарная расчетная зона;

УРЗ - унарная расчетная зона;

ГУ — граничные условия;

ЭУ -энергозлы;

ФЭУ — энергоузел с фиксированным узловым потенциалом (фиксированный энергоузел);

ЦФ - целевая функция;

ЦП — целевой продукт (вода, тепло, газ);

ЭЭ - энергетическое эквивалентирование;

Э (ЭКВ) - эквивалентный;

МНК — метод наименьших квадратов;

ПЭВМ - персональная ЭВМ;

УД (РР) - управляемый дроссель (регулятор расхода); Физические величины и свойства транспортируемой среды Т - время, с; Р - плотность, кг!мг;

Т - кинетическая энергия, Дж; и - потенциальная энергия, Дж; % - ускорение свободного падения, м/с2-, Параметры участков

- скорость течения среды, м/с ; С> - объемный расход, приведенный к нормальным физическим условиям, м /ч,

Б - внутренний (наружный) диаметр трубы; АР1 / О? - коэффициент гидравлического сопротивления участка / в сети низкого давления;

Л/^ - {Р2т ~~ Р2К1) - перепад квадрата абсолютного давления на участке / сети низкого давления, даПа2;

Рщ, РК1 - абсолютное давление в начале и конце участка /' сети низкого давления; а = 1.15- показатель степени в формуле Дарси для сети низкого давления; А/) = (РД- ~ перепад квадратов абсолютных давлений на участке / сети среднего (высокого) давления, (кгс/см2)2; Я,, (даПа)2 /(м3 /ч)1'75 - для систем низкого давления; (кгс/см2)/(м3 /ч)2- для систем среднего (высокого) давления; Ь - длина участка, м; Параметры узлов q - отбор (приток) природного газа, м3 /ч ; Л - неопределенный множитель Лагранжа; Р - абсолютное давление в узле, кгс /см2, даПа; Параметры системы п - количество участков (дуг); т - число узлов (вершин); е - число узлов с фиксированным потенциалом; р - число независимых цепей; У - число участков в составе цепи; О - число участков в составе контура (кольца); £ - число участков идентичных узлу; г - число независимых контуров (колец); п - число фиксированных узлов — источников;

77 - число фиксированных узлов - стоков;

- число фиксированных узлов — стоков и узлов схода потоков; Операторы [М%у ] - матрица; м^мъ]

- матрица клеточной структуры; е] - матрица, составленная из единичных элементов; верхний индекс Ъ принимает значения: -1 - символ обращения матрицы Т - символ транспонирования матрицы; к), К - порядковый номер итерации, число итераций соответственно; Нижние индексы "X", "У" обозначают размеры матрицы (подматрицы); для обозначения матриц-столбцов символ "У" принимает значение 1. Множества и подмножества

Типовая структура для обозначения множества (подмножества) имеет вид М2п • Символ множеств (подмножеств) М обозначается прописной буквой й принимает значения: I - множество участков; I - множество узлов;

Элементы множеств (подмножеств) обозначаются соответствующими строчными буквами:

I - текущий номер участка; ] - текущий номер узла;

Индекс "2" принимает значения: реальный участок; г - реальный участок; f - фиктивный участок;

Индексы "X" и "У" принимают значения:

71 - питатель (источник);

Т] - потребитель (сток);

X - энергетически нейтральный узел (узел ветвления); Н - в узле фиксируется давление; q - в узле фиксируется приток или сток; Ф - в узле фиксируется; Б - участки с управляемым дросселем; ЭЯ - участки с регулятором давления. Над множеством и подмножествами определены операции: - элемент принадлежит множеству;

С! - принадлежность подмножества к множеству; - объединение двух множеств;

- исключение подмножества (подмножества).

1. Абрамов H.H. Теория и методика расчёта систем подачи и распределения воды. М.: Стройиздат—1972. - 288с.

2. Агаев Н.Б. Системно-структурный анализ и расчёт газодинамических процессов региональных систем газоснабжения.: Автор, дис. канд. техн. наук. Баку—1992. - 34 с.

3. Акопян С.Г. Метод коррекции потокораспределения установившихся режимов систем транспорта газа / С.Г. Акопян // Изв. АН СССР, сер. Энергетика и транспорт. 1991. - №1. -С.178-186.

4. Алдалис X. Управление системами газоснабжения с узловой схемой отбора путевой нагрузки / X. Алдалис, М.Я. Панов, Г.Н. Мартыненко // Газовая промышленность №08/635/2009- 2009.-С. 75-78.

5. Алдалис X. Экспериментальная установка для синтеза дроссельныххарактеристик системы газоснабжения Электронный ресурс./

6. X. Алдалис, М.Я. Панов // Электронный сборник тезисов 65-й

7. Всероссийской научно-практической конференции "Инновации в116сфере науки, образования и высоких технологий" — Воронеж— 2010-2с.

8. Альтшуль А.Д. Гидравлика и аэродинамика / А.Д. Альтшуль, J1.C. Животовский, Л.П. Иванов// Учебник для вузов М.: Стройиздат -1987. - 414 с.

9. Баясанов Д.Б. Моделирование и проектирование распределительных систем газоснабжения /Д.Б. Баясанов, Ф.И. Стратан Кишинёв: Штиница —1987. - 124с.

10. Бутковский А.Г. Обзор некоторых новых направлений, идей и результатов в проблеме управления системами с распределёнными параметрами /А.Г. Бутковский // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика -1983.-С.112-122.

11. Васильев В.В. О принципе наименьшего действия // Теоретическая электротехника — 1972. — Вып. 13. С. 56-58.

12. Васильева Е.М. Нелинейные транспортные задачи на сетях / Е.М. Васильева, Б.Ю. Левит, В.Н. Лившиц М.: Финансы и статистика — 1981. -104 с.

13. Веников В.А. Теория подобия и моделирования / В.А. Веников, Г.В. Веников М.: Высш. Школа - 1984. - 439 с.

14. Веников В.А. Кибернетические модели электрических систем / В.А. Веников, O.A. Суханов М.: Энергоиздат- 1982.- 328с.

15. Временная методика проектирования оперативного управления водопроводом.- М.: ОНТИ АКХ им. К.Д. Памфилова -1977.-77с.

16. Гальперин Е.М. Надежность водоснабжения и планированиережимов в управлении процессом функционирования кольцевых117

17. СПРВ. В кн.: Математические модели и методы анализа и оптимального синтеза развивающихся трубопроводных и гидравлических систем. /Тез. докл. Всесоюзн. школы - семинара. -Иркутск: СЭИ СО АН СССР - 1990.- С.12-15.

18. Генварев A.A. Асимптотическое эквивалентирование гидравлических сетей. Иваново: 1993. - 136 с.

19. Гельмгольц Г. О физическом значении принципа наименьшего действия // Вариационные принципы механики: Сб. статей под ред. JI.C. Полака-М.: Изд-во физ.- мат. литер 1959.-С.430-459.

20. Гнездилова O.A. Разработка модели оперативного управления городскими системами газоснабжения на основе принципа регулирования по возмущению.: Автореф. дис.канд. техн. наук.-Воронеж, 2009.-16 с.

21. Давыдова И.П. Моделирование потокораспределения в области оперативного управления системами водоснабжения в режиме пожаротушения/ И.П. Давыдова, М1Я. Панов, В.И. Щербаков // Пожаровзрывобезопасность.-№3.-том 14.- 2005.- ч.1

22. Денисов Е.Е. Применение узлового метода расчета сетей в динамике жидкости. / Е.Е. Денисов // Изв. АН РФ №2, 1995. С.82-87.

23. Дубровский В.В. Математическое моделирование нестационарных неизотермических режимов разветвлённых газопроводных сетей в задачах АСУ ТП транспорта газа // Автоматизированные системы и приборы автоматики. — Харьков: Binja школа 1984. - Вып.67. -С. 16-23

24. Евдокимов. А.Г. Оптимальные задачи на инженерных сетях. Харьков: Вища школа — 1976.- 153 с.

25. Евдокимов A.F. Модели и методы- управленияпотокораспределением в системах водоснабжения. /

26. А.Г. Евдокимов, C.B. Дядюн // Математические модели^ и методы118анализа и оптимального синтеза развивающихся трубопроводных и гидравлических систем./Тез. докл. Всесоюзн. школы-семинара.-Иркутск: СЭИ СО АН СССР- 1990,- С.4-6.

27. Евдокимов А.Г. Оперативное управление потокораспределением в инженерных сетях / А. Г. Евдокимов, А.Д. Тевяшев. — Харьков: Вища школа 1980.- 142 с.

28. Евдокимов А.Г. Моделирование и оптимизация потокораспределения в инженерных сетях / А.Г. Евдокимов,

29. A.Д. Тевяшев, В.В. Дубровский. М.: Стройиздат- 1990.- 368 с.

30. Ионин A.A. Газоснабжение. М.: Стройиздат - 1989. - 415

31. Карасевич A.M. Постановка задачи оптимизации региональных газотранспортных сетей с учётом фактора надёжности (стохастическая модель) / A.M. Карасевич, H.A. Кисленко,

32. B.Д. Постников // ДОАО «ПРОМГАЗ» 2000.

33. Карякин Е.А. Промышленное газовое оборудование. Справочник. Изд-е 5-ое переработанное. Саратов: Газовик — 2010. - 992 с.

34. Кассандрова О.Н. Обработка результатов наблюдений/ О.Н. Кассандрова, В.В. Лебедев. М.: Наука - 1970.-104 с.

35. Кафаров В.В. Декомпозиционно топологический метод расчета сложных гидравлических цепей химико-технологических систем / В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин // Изв. АН СССР. Сер. Техническая кибернетика - 1980. -N2.- т.208.

36. Кафаров В.В. Аппроксимационно-топологический метод анализа гидравлических цепей химико-технологических систем / В. В. Кафаров, В.П. Мешалкин , В.Я. Каплинский // ДАН СССР -1981.-N2.- т.258.

37. Кафаров В.В. Метод анализа гидравлических цепей сложных ХТС/ В.В. Кафаров , В.Л. Перов, В.П. Мешалкин // ДАН СССР 1974 -т.215, №5, С.1175-1178.

38. Квасов И.С., Панов М.Я., Стогней В.Г. Моделирование послеаварийных режимов в инженерных сетях / И.С. Квасов, М.Я. Панов, В.Г. Стогней // Изв. вузов. Энергетика. №1-2 1995. с.76-78.

39. Квасов И.С. Анализ и параметрический синтез трубопроводных гидравлических систем на основе функционального эквивалентирования: Автореферат дисс.д — ра техн. наук.- Воронеж -1998.-30 с.

40. Квасов И.С Статическое оценивание состояния трубопроводных систем на основе функционального эквивалентирования / И.С. Квасов, М.Я Панов, С.А. Сазонова // Изв. вузов. Строительство. 2000. - №4. - С.5.

41. Корячко В.П. Теоретические основы САПР / В.П.Корячко, В.М. Курейчик, И.П. Норенков М.: Энергоатомиздат - 1987, 400 с.

42. Кутепов A.M. Математическое моделирование потокораспределения в транспортных гидравлических системах с переменной структурой./ A.M. Кутепов, В.П. Мешалкин, М.Я. Панов, И.С. Квасов // ДАН РФ. Химическая технология т.350, №5 1996. -с. 653-654.

43. Лившиц H.A. Вероятностный анализ систем автоматического управления / H.A. Лившиц, В.Н. Пугачев. T.l, Т.2. — М.: Советское радио- 1963.

44. Ляуконис А.Ю. Оптимизация городского газоснабжения.- Л.: Недра.- 1989.- 302 с.

45. Макаров И.П.Об одном подходе к идентификации параметров трубопроводных систем. / И.П. Макаров, В.Н. Щербаков // В кн.: Прикладная математика. Иркутск: СЭИ СО АН СССР 1978, с. 201-205.

46. Мартыненко Г.Н. Моделирование процессов оперативного управления* городскими системами газоснабжения, на основе факторного анализа / Автореф. канд. диссертации 2004.- 17 с.

47. Мартыненко Г.Н: Оптимальный синтез гидравлических трубопроводных систем в области оперативного управления / Г.Н. Мартыненко, М.Я. Панов, В.И. Щербаков и др. // Изв. Вузов. Строительство- 2004.- №2.- с. 78-83.

48. Меренков А.П. Математические модели и методы анализа и оптимального синтеза трубопроводных систем.: Автор, дис. д-ра ф.-м. наук.- Новосибирск 1974.- 34 с.

49. Меренков А.П. Обратные задачи потокораспределения в гидравлических цепях. / А.П. Меренков, В.Г. Сидлер // В кн.: Труды IV Всесоюз. зимней школы по мат. программированию и смежным вопросам. М.: МИСИ им. Куйбышева 1972, с.8-14.

50. Меренков А.П. Обобщение электротехнических методов на гидравлические цепи/ А.П. Меренков, В.Г. Сидлер,

51. М. К. Такайшвили // Электронное моделирование- 1982.- №2,-С.3-12.

52. Меренков А.П. Теория гидравлических цепей / А.П. Меренков, В .Я. Хасилев М.: Наука - 1985.- 278 с.

53. Меррим К. Теория оптимизации и расчет систем управления с обратной связью. М.: Мир - 1967.

54. Мирзаджанзаде А.Х. Некоторые обратные задачи трубопроводного транспорта/ А.Х. Мирзаджанзаде, М.А. Гусейнзаде, A.B. Александров // Изв. вузов. Нефть и газ 1970, №9, с.95-97.

55. Мошнин Л.Ф. Применение ЭВМ для технико-экономического расчета водораспределительных сетей по методу фиктивных расходов. // Водоснабжение и санитарная техника — 1975.- №5.-С.8-13.

56. Мошнин Л.Ф. Современные методы расчёта систем подачи и распределения воды. // Водоснабжение и санитарная техника- 1984. №10. - С.7-8

57. Небольсин Г.П. Пути повышения эффективности функционирования водопроводных сетей //Изв. Вузов. Строительство и архитектура. — 1988.-№9. с.653-654.

58. Новицкий H.H. Идентификация трубопроводных систем как гидравлических цепей с переменными параметрами / H.H. Новицкий, В.Г. Сидлер В.Г // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1984. - №4. - С.155 - 162.

59. Новицкий HlH. Оценивание параметров гидравлических цепей. — Новосибирск: Наука, Сиб. предприятие РАН 1998. - 214с.

60. Ope О. Теория графов.: Пер. с англ.- М.: Наука-1980.- 336 с.

61. Основы автоматического регулирования и управления: учебник для вузов // под ред. В.М. Пономарева, А.П. Литвинова. — М.: Высшая школа -1974.-439 с.

62. Основы компьютерного моделирования. / Учебное пособие. — М. : РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина 2000. - 288 с.

63. Ощепкова Т.Б. Оптимизация разветвленных и многоконтурных трубопроводных систем: Автореф. дис. . канд1 техн. наук. Новосибирск: Ин-т. математики СО АН СССР 1983. -22 с.

64. М.Я. Панов, И.С. Квасов // Изв. АН.России. Сер. Энергетика итранспорт, т.З8;-N 6.-1992.-C.111-115.

65. Панов М.Я. Многофакторный анализ городских систем газоснабжения / М.Я. Панов, Г.Н. Мартыненко // Газовая промышленность, № 4.-2003.-с. 38-39.

66. Панов М.Я. Управление функционированием систем подачи и распределения воды на городских территориях / М.Я. Панов, X. Алдалис, В.И. Щербаков // Инженерные системы и сооружения. -Воронеж.: Воронеж, арх.- строит, ун-т.- №1(1).-2009.-с. 136-146.

67. Панов М.Я. Моделирование, оптимизация и управление системами подачи и распределения воды /М.Я. Панов, A.C. Левадный, В.И. Щербаков, В.Г. Стогней.- Воронеж.: Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т.- 2009.- 489 с.

68. Панов М.Я. Развитие теории управления функционированием гидравлических систем в приложении в водоподъемным станциям / М.Я. Панов, В.Г. Стогней, Ю.Ф. Петров. . Воронеж.: Воронеж.гос. арх.- строит, ун-т.- 2009.- 58 с.

69. Панов М.Я. Оперативное управление функционированием городских систем газоснабжения / М.Я. Панов, Г.Н. Мартыненко, X. Алдалис // Энергосбережение №2 2009г.- с. 40 -42.

70. Полак JI.C. Вариационные принципы механики. В кн.: Вариационные принципы механики. /Сб. статей под ред. Полака JI.C.- М.: Изд-во физ. мат. литер 1959, с.781-879.

71. Прозоров И.В:, Вербицкий A.C., Калиман Л.А. Применение теории чувствительности для ускорения гидравлических расчётов водопроводных сетей / И.В. Прозоров, A.C. Вербицкий, Л.А Калиман // Изв. вузов. Строительство и архитектура 1989. -№6. - С.89-93.

72. Розенвассер E.H. Чувствительность систем автоматического управления / E.H. Розенвассер, P.M. Юсупов. М.: Энергия — 1969.

73. Сидлер В.Г. О статистическом подходе к эквивалентированию трубопроводных сетей. / В кн.: Вопросы оценивания и идентификации в энергетических системах. Иркутск: СЭИ СО АН СССР-1974, с.173-178.

74. Сидлер В.Г. Линейная и нелинейная модели для оценивания параметров гидравлических сетей. / В кн.: Вопросы прикладной математики. Иркутск: СЭИ СО АН СССР 1977, - С. 159-167.

75. СНиП 42-01-2002. Газораспределительные системы / М.: Госстрой России.-2003.-38 с.

76. Современная теория систем управления // Под ред. Леондеса К.Т. -М.: Наука-1970.

77. Современные методы проектирования систем автоматического управления // Под ред. Петрова Б.Н., Солодовникова В.В., Топчиева Ю.И. М.: Машиностроение - 1967.

78. Статистические методы в проектировании нелинейных систем автоматического управления // Под ред. Попова Е.П. и Доступова Б.Г. М.: Машиностроение - 1970.

79. Смит О. Дж. М. Автоматическое регулирование. — М.: Физматгиз -1962.

80. Солодов А.В. Линейные системы автоматического управления с переменными параметрами. — М.: Физматгиз 1962.

81. Солодов А.В. Теория информации и ее применение к задачам автоматического управления и контроля. — М.: Наука 1967.

82. Сумароков С.В. Математическое моделирование систем водоснабжения.- Новосибирск: Наука 1983.- 167 с.

83. Сухарев М.Г., Ставровский Е.Р. Расчеты систем транспорта газа спомощью вычислительных машин.- М.: Недра — 1971.- 206 с.125

84. Сухарев М.Г., Ставровский Е.Р., Брянских В.Е. Оптимальное развитие систем газоснабжения.- М.: Недра — 1981.- 294 с.

85. Теория автоматического управления // Под. ред. Нетушила А.В. -4.1 и 2. М.: Высшая школа - 1968.

86. Теория автоматического регулирования // Под. ред. Солодовникова В.В. Книги I, II и III. - М.: Машиностроение - 1967.

87. Тихонов А.Н. Методы решения некорректных задач / А.Н. Тихонов, В .Я. Арсенин М.: Наука - 1986, 287 с.

88. Торчинский Я.М. Оптимизация проектируемых и эксплуатируемых газораспределительных систем.-JI.: Недра Лен.отд. 1981.- 183 с.

89. Ту Ю.Т. Современная теория управления. М.': Машиностроение -1971.

90. Хасилев В.Я. Элементы теории гидравлических цепей.// Изв. АН

91. СССР. Сер. энергетика и транспорт 1964.- №1.- С.69-88.126

92. Хасилев В.Я. О применении математических методов при проектировании и эксплуатации трубопроводных систем. // Изв. АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт 1971.- №2.- С. 18-27.

93. Цатурян С.И. К задаче о движении газа в газопроводе с сосредоточенными подкачками и отборами при квадратичном законе сопротивления. / С. И. Цатурян, С.С. Маркелов // Изв. вузов. Энергетика 1990.- №8.- С. 104-107.

94. Чарный И.А. Основы газовой динамики. М.: Гостоптехиздат -1961.-200 с.

95. Черри Е. Некоторые новые понятия и теоремы в области нелинейных систем./ Е. Черри, У. Миллар/ / Автоматическое регулирование: сб. материалов конф. Кренфильд. М.: Изд-во иностр. лит. 1954. с.261-273.

96. Щербаков В .И. Анализ, оптимальный синтез и реновация городских систем водоснабжения и газоснабжения/ В.И. Щербаков, М.Я. Панов , И.С. Квасов- Воронеж: Воронеж, гос. ун-т 2001. -292 с.

97. Эгильский И.А. Автоматизированные системы управления технологическими процессами подачи и распределения воды.- Л.: Стройиздат Лен. отд, — 1988.- 216 с.

98. Эгильский И.А. Опыт проектирования и внедрения АСУ технологических процессов водоснабжения. М.: ЦПНТО КХиБ -1985.- 78 с.

99. Юревич Е. И. Теория автоматического управления. М.: Энергия -1969.

100. Chua L.O. Chen L.K. Diakoptic and Generalized Hybrid Analysys. / IEEE Trans, on Circuit and Sistems, vol. CAS-23, № 12, Dec. -1976, pp.694-705.

101. Fedjaev V., Mazo A., Ibation |B., Mukhachev Y. Automation of welding of ring seams by a magnetically controlled arc // Proc. Sec. int. symp. On Energy, Env., Econ.- Kazan 1998, P. 116-199.

102. Kirchhoff G. Ueberdie Auflosung der Gleichungen, aufweiche Man bei Untersuchung der linearen Vertheilung, galvanische Strome gefuhrt wird. // Leipzig; Annalen der Physik und chemic (Poggendorf), -1847, Bd.72, N.12, S.497-508.

103. Kralik J., Stiegler P., Vostry Z. Modelle fur die dynamik Rohrleitungsnetzen. Theoretischer Hintergrund. // Gas - Wasser - Abwasser. - 1984.-vol.64.- № 4.- p. 187-193.

104. Urbaniak A. Multicriteria capacitu expansion planning for an Urban Water Sustem with Randon data. // Civil Engineering Sustem. 1988.-vol.,5.-N3.-p.l29- 136.

105. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО1. ОАО «ВОРОНЕЖОБЛГАЗ»1. ГЛАВНЫЙ ИНЖЕНЕР

106. Никитинская ул., Д.50А, г. Воронеж, 394018 теп.: (4732) 55-17-40; факс: 77-86-04

107. E-mail: voronezh@oblqaz.vrn .ru ОКПО 03264550 ОГРН 1023601560036 ИНН/КПП 3664000885/3667500011. На №от «»2009 г.1. АКТ О ВНЕДРЕНИИ

108. Настоящим подтверждаем, что результаты диссертационной работы

109. Заведующий кафедрой ТГС, доктор техн. наук, профессор1. В.Н. Мелькумов