Устройство для моделирования компрессорной станции магистрального газопровода Советский патент 1989 года по МПК G06G7/48 

1

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для моделирования компрессорной станции магистрального газо- -провода.

: Цель изобретения - расширение функ- циональнвгх возможностей путем учета дрейфа газодинамических характеристик станции.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема блока нелинейности.

Устройство содержит усилитель 1 напряжения, блок 2 нелинейности, первый 3 и второй 4 накопительные конденсаторы, двухполюсный переключатель 5, блок 6 запоминания, источник 7 задающего напряжения, операционный усилитель 8 и интегратор 9.

Входом 10 устройства является вход усилителя напряжения. Выходом 11 является информационный выход

С/)

блока 2 нелинейности. Вход 12 предназначен для задания режима работы устройства.

Блок 1 выполнен на операционном усилителе 1 с гальванически развязанными от общей шины устройства цепями питания. При этом обеспечивается равенство входящего и выходящего токов устройства, что необходимо, так как поток газа через станцию непрерьшен.

Блок 2, задающий нелинейную зависимость, эквивалентную газодинамической характеристике станции, является четырехполюсником, имеющим, кроме начального и конечного зажимов, два входа для подключения источника опорного напряжения. Пример исполнения блока 2 показан на фиг. 2. Связь между падением напряжения и на нелинейном сопротивлении, током i через него и опорным напряжением Uort имеет вид

йи с(и..) .f(i) (1)

()

где о( - коэффициент наклона вольт- 5 амперной характеристики нелинейного сопротивления, величина которого зависит от опорного напряжения по обратно пропорциональному зако- ну

f(i) - базовая нелинейная зависимость , определяемая на основе аппрокс11мации характеристик газоперекачивающих агрегатов (в большинстве практических случаев fCi) i).

В предлагаемом устройстве конден- атор 3 подключен к входам опорного апряжения блока 2, т.е. гГоп огда, используя (), можно записать

15

20

25 35 40

U ьц Ки вх - du Uu L- /(uc,)-f(i)

(2)

где - u

:U

BHV Bx

- напряжение на выходе

(входе) устройства) i - ток через него; К - коэффициент усилителя. Соотношение (2) выполняется в обоих режима работы. При этом в неавтоматизированном режиме напряжение на конденсаторе 3 практически не изменно и коэффициент наклона d также постоянен:

1-.

&э const; ofCutj) const. (3)

в автоматизированном режиме напряжение u сь изменяется и осуществляется автоматическая подстройка величины с так, чтобы выполнялось условие

URU, KU 5 -C(uci) -f(i)

где u,

- .(4)

- напряжение источника 7.

Устройство ра ботает следующим образом.

Неавтоматический режим задается сигналом О на входе 12. В этом режиме блок 6 находится в состоянии хранения и его постоянное выходное напряжение передается при периодической коммутации переключателя 5 через конденсатор 4 в цепь опорного напряжения блока 2 нелинейности, где

5 о-

-

15

20

4623704

.запоминается конденсатором 3. Таким образом фиксируется наклон вольт- амперной характеристики блока 2, который моделирует зависимость выходного давления станции от расхода газа. При этом переключатель 5 обеспечивает гальваническую, изоляцию блока 2 от выхода блока 6 и шины нулевого потенциала, что необходимо в силу непрерьганости потока газа через станцию. Подъем давления на компрессорной станции моделируют заданием коэффициента усиления блока 1.

Автоматический режим работы задается сигналом 1 на входе 12. В этом режиме выходное напряжение блока 6 потеряет сигнал на его информационном входе - замыкается контур автоматического регулирования наклона вольт-амперной характеристики блока 2, включающий операционный усилитель 8, интегратор 9, переключатель 5, конденсаторы 3 и 4, блок 2,, 25 В результате на выходе устройства устанавливается напряжение,, равное напряжению источника 7. В данном режиме устройство периодически переключают во второй режиму который является вспомогательным. В этом режиме в устройстве обеспечивается вьтол- нение (4) , причем напряжение. и., задается по фактическому давлению на выходе станции (известному по 35 диспетчерской службы газопровода) , Поэтому параметр d автоматически устанавливается в соответствии с реальным состоянием газоперекачивающих агрегатов. При перехо- 40 де устройства в основной режим моделирования - режим I - значение о( , полученное в режиме II, запоми- нается и остается согласно (3) неизменным.

Таким образом в устройстве осуществляется периодическая коррекция параметра oi в -соответствии с дрейфом газодинамических характеристик станции.

30

45

Формула изобретения

Устройство для моделирования компрессорной станции магистрального газопровода, содержащее усилитель напряжения, вход которого является входом задания давления газа на. входе компрессора устройства- и блок нелинейности газодинамических характеристик компрессорной станции.

отличающееся тем, что| с целью расширения функциональных возможностей за счет уч ета дрейфа газодинамических характеристик компрессорной станции, в него введены задатчик уровня давления газа на выходе компрессорной станции, выполненный в виде источника напряжения, модель регулятора, выполненная в виде операционного усилителя, интегратора и блока запоминания, двухполюсный переключатель, первый и второй накопительные конденсаторы, причем выход источника напряжения соединен с входом интегратора модели регулятора, вход задания начальных условий которого соединен с выходом операционного усилителя модели регулятора и с инверсным входом операционного усилителя-,. модели регулятора, прямой вход которого поключен к выходу устройства выход интегратора модели регулятора соединен с информационным входом блока запоминания модели регулятора, выход которого соединен с первым нор623706

мально разомкнутым контактом двухполюсного переключателя, второй нормально разомкнутый контакт которого соединен с шиной нулевого потенциала, первый нормально замкнутый контакт двухполюсного переключателя соединен с первым вьгоодом первого на- , копительного конденсатора и первым

0 входом задания опорного напряжения блока нелинейности, второй вход задания опорного напряжения которого соединен с вторым вьшодом первого накопительного конденсатора и с вто15 рым нормально замкнутым контактом двухполюсного переклю11ателя, подвижные контакты которого соединены с выводами второго накопительного конденсатора, выход усилителя иапряже20 ния соединен с информационным входом блока нелинейности, выход которого соединен с входом интегратора модели регулятора и является выходом устройства, вход разрешения блока запомй25 нания модели регулятора является входом задания режима работы устройства.

Изобретение относится к средствам аналоговой вычислительной техт- НИКИ. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет учета дрейфа газодинамических характеристик компрессорной станции. Устройство содержит усилитель, моделирующий подъем давления газа компрессором, блок нелинейности газодинамических характеристик компрессора и регулятор, обеспечивающий корректировку указанных характеристик. Поставленная,цель достигнута за счет применения регулятора и управляемого блока нелинейности. 2 ил.

Фиг. 1

Ф//г. 2