Устройство для решения задач оптимального распределения потоков газа в многополюсной сети Советский патент 1987 года по МПК G06G7/50 

113

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.

Цель изобретения - повьпиение точности и расширение функциональных возможностей за счет учета эффективности от использования газа, заменяющего второй вид .топлива.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит N блоков моделирования двойного топливоснабжения пунктов газопотребления, каждый из которых состоит из узла моделирования объема добычи газа, выполненного в виде; первого источника 1 тепла, узла моделирования затрат на добычу газа,.выполненного в виде регулируемого источника 2 напряжения, узла 3 моделирования затрат на транспорт газа, трех разделительных диодов 4, третьего источника 5 тока, второго источника 6 тока, узла моделирования затрат на транс.порт второго вида топлива, выполненного в виде регулируе- мого источника 7 напряжения, узла но- делирования эффективности от использования газа, выполненного в виде регулируемого источника 8 .напряжения.

Узел 3 состоит из группы регулируемых ЗО .модели двойного топливоснабжения

источников 9 напряжения.

Устройство работает следующим образом.: .

В основу решения указанной оптимизационной задачи положена целевая функция вида

3 Qi+r:cr Qr. Ui 5-1

ж

-IICs/, -IIC,,,(V-qT)

де С.

Сг, .GB

Q. т.

удельные затраты на добычу газового топлива в 1-м месторождении; удельные затраты соответственно на транспорт газа через -и участок газопровода и на транспорт в.торого вида топлива через |и-й участок трассы; количество получаемого га- ,за из i-го источника; количество транспортируемого газа и второго вида топлива соответственно через -и и ш -и участки трассы;

число участков газоснабжения и трасс поступления

де

п

m

Тоб

второго вида топлива соответственно;

число источников газоснабжения;

число газопотребителей; удельная эффективность от использования газа Л-го потребителя, за вычетом минимальной потребности газа;

количество газового топлива, поступающего в л-и пункт газопотребления. Математическая модель включает акже условия ограничения вида .

Л

(2)

(3)

(1, т) (I, п)

(4)

1 количество второго вида топ- лива, поступающего в j-й пункт потребления. Электрическим аналогом указанной

35

пунктов газопотре.бления может быть устройство, содержащее источники тока, с помощью которых моделируются объемы добычи и потребления газового топлива, источники напряжения, с пот мощью которых моделируются удельные затраты на транспорт газа, второго вида топлива, добычу газа, а также удельная эффективность от замены вто- 40 рого вида топлива газом.

Соответствующее уравнение электрического моделирующего устройства, обеспечивающее минимизацию потерь в электрических цепях, имеет вид пS

45

Р +IIUr I

Q

nUe..

lU-v г

-TIU .

0

- I

|4 ,..,

МИИ

(5)

Л

)мин

где U

г;

5

и

r

и. напряжение, моделирующее удельные затраты на добычу газа .в i-M месторождении;

напряжения, моделирующие удельные затраты соответственно на транспорт газа через - -и участок и на

0;

I,.qr Y

и

«Pci

транспорт второго вида топлива через щ-и участок трассы;

ток 1-го источника тока, моделирующего количество получаемого газа; токи, проходящие через 5-и и (О -и участки схемы соответственно; напряжение, моделирующее удельную эффективность от использования газа и -м потребителем, за вычетом минимальной потребности газа; .

ток, моделир.ующий количество газового топлива, поступающего в об -и пункт газопотребления, Условия ограничения (2), (З) и 4) моделируются в виде

4i

i I

М01ЦС

ii

, макс 4i

4i

(Ч J

где I.. и I. - токи, соответствующи газовому потоку и

транспортируемой величине в торого вида топлива, поступающих в j-й пункт потребления ,

В электрической схеме моделирующего устройства удельные затраты на добычу газа моделируются с помощью источников 2 напряжения, так как предполагается, чт.о затраты на добычу газа зависят в основном от их транспортировки от соответствующего пласта до выхода из района добычи. Соответствующий третий источник 5 тока моделирует условие (7) баланса двух видов топлива, а также обеспечивает допустимую величину максимального и минимального потоков газа, поступающего в пункт потребления. Второй источник 6 тока моделирует вемннличину тока, соответствующего q

Решение задачи определения оптимального потока распределения газа между газопотребителями через сложную многокольцевую сеть существенно

влияет на величины потоков транспортируемого газа. При этом достигается существенный экономический эффект за счет обеспечения газом взамен второго вида топлива (нефть, уголь и др.) потребителей, имеющих процессы с большим коэффициентом эффективности от использования газа. Предлагаемое устройство позволяет осуществлять оптимальное распределение потока газа - между газопотребителями в сложной многокольцевой газотранспортной сети с ;учетом эффекта от использования газа азамен второго вида топлива.

е

50

20

25

30

Формула изобретения

Устройство для рещения задач оптимального распределения потоков .газа в многополюсной сети, содержащее N блоков моделирования двойного топливоснабжения пунктов газопотребления, каждый из которых состоит из узла моделирования объемов добычи газа, вы- . полненного в виде первого источника тока, первого разделительного диода, . узла моделирования затрат на добычу газа, выполненного в виде регулируе- мого источник.а напряжения, узла моделирования затрат на транспорт газа, выполненного в виде группы регулируемых источников напряжения, второго разд.елительного диода, второго источника тока, третьего разделительного

25 диода, третьего источника тока и уз-- ла моделирования затрат на транспорт второго вида топлива, выполненного F виде регулируемого источника напряжения, причем в каждом блоке моделирр40 вания двойного топливоснабжения пунктов газопотребления вывод положительной полярности первого исто чника тока через первый разделительный диод соединен с выводом отрицательной поляр45 ности регулируемого источника напряжения узла моделирования затрат на добычу газа, вывод положительной полярности которого подключен к выводам отрицательной полярности регулируемых источников напряжения группы, узла моделирования затрат на транспорт газа, выводы положительной полярности которых соединены с выводом отрицательной полярности второго источника тока, катод второго разделительного диода подключен к выводу отрицательной полярности третьего источни-, ка тока и к катоду третьего разделительного диода, анод которого соеди55

513452196

йен с вьшодом положительной полярно-щ е е с я тем, что, с целью повы- сти регулируемого источника напряже-гаения точности, в каждый блок моде- ния узла моделирования затрат налирования двойного топливоснабжения транспорт второго вида топлива, упунктов газопотребления введен узел всех блоков моделирования двойногомоделирования эффективности от ис- топливоснабжения пунктов газопотреб-пользования газа, выполненный в виде ления выводы отрицательной полярное-регулируемого источника напряжения, ти первого источника тока, выврдывывод положительной полярности кото- положительной полярности второго и 10 рого соединен с выводом отрицатель- третьего источников тока.и выводыной полярности второго источника то- отрицательной полярности регулиру-ка, вывод отрицательной полярности 1емого источника напряжения узла моде-.регулируемого источника напряжения лирования затрат на транспорт второ-узла моделирования учета эффективного вида топлива подключены к шине ну- 15 сти от использования газа соединен с левого потенциала, отличаю-анодом второго разделительного диода.

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники. Цель изобретения - повышение точности и расширение класса решаемых задач. Устройство содержит N блоков моделирования двойного топливоснабжения пунктов газопотребления, каждьй из которых состоит из источников тока 1, 5 и 6, разделительных диодов 4 и регулируемых источников напряжения 2, 7 и 9. Устройство позволяет повысить точность и расширить класс решаемых задач за счет учета эффективности от использования газа взамен второго вида топлива. 1 ил. (Л 4 сл