Устройство для моделирования оптимального распределения нагрузок между компрессорными станциями газопровода Советский патент 1976 года по МПК G06G7/62 

В основу устройства положена математическая модель рассматриваемой задачи, уравнения которой можно представить следующим образом:

. + N,,, + . .

Vsn,,n I

h - Л.

-, l(zA

Pl.,-C,Ql)d

о t

. (z,Pi.,-Pi.,-c,

(1)

о

(Z,Pi. Pl Cn-iQl.

о

(2)

(3)

при ограничениях - неравенстиах па параметры

S;j mn Vi -- Qi max

, 7 /7

(4)

i mn i ( max

4n,;n

Л

Л.с;

елкс - -мощность, затрачиваемая

на 1-й компрессорной станции;

.; - неопределенный множитель Лагранжа;

Zi - квадрат степени сжатия i-й компрессорной станции;

PBXI - входное давление /-и компрессорной станции; PBXI и Л; - заданные значения давления газа в начале и конце магистрального газопровода;

Ci -заданный комплексный параметр, учитывающий физическое состояние транспортируемого газа и топологию линейного участка между компрессорными станциями;

Qi - заданный по плану объемный расход па участках магистрального газопровода;

кс.

-- . -частная производная qn-нкции мощности г-й комцрессорпой станции по квадрату степени сжатия на этой станции; п - числокомпрессорных

на рассматриваемой магистрали.

На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.

Устройство содержит блок 1 задания исходной информации. Выходы этого блока подсоединены к входам блока 2 переключателей, к другим входам которого подключены выходы второго блока суммирующих интеграторов 3 и выход блока 4 перемножения. Выходы блока 2 соединены с входами блока суммирующих интеграторов 5, с выходов которых напряжения, пропорциональные /v,-, подаются па входы блоков 6, 7 и 8 переключателей. На входы блока 6 поступают сигналы е выходов блоков 3, а выходы блока 6 подключены к входам первого блока 9 перемножения, выход которого соединен с входами блока 10 переключателей. Выходы блока 10 подключены к входам функциональных преобразователей 11, моделируюпшх заdN-,,

с учетом выражения (4).

.30 висимость

(9Z,

В свою очередь выходы блоков 11 связаны с входами блоков 7 и 12 переключателей. Выходы блока 7 подключены к входам блока 13

перемножения, выход которого соединен с входом блока 8 переключателей, выходы блока 8 - к входам суммирующих интеграторов 3. Значения с их выходов подаются на входы блока 12 переключателей. Выходы блока 12 соединены с входами блока 4 неремножения. Блоки 2, 6, 7, 8, 10, 12 управляются программным блоком 14.

Решение задачи па разработанном устройстве начинается с задания исходной информации .У , , . На выходах функциональных преобразователей 11 имеются напряжения, соответствующие значениям Z, Блок 14 программного управления

посылает соответствующие сигналы на блоки переключателей. Блок 2 осуществляет выборку величин правой части уравнений (1) поступающих с выхода блока 4, Рвх/

с выходов блоков 3, , , с выходов блока 1, и подает их поочередно на входы блоков 5, где получается величина л,. Алгебраическое сложение по уравнениям (1) одновременно с интегрированием осуществляется

в суммирзющих интеграторах 5. Величины Kt и р2. через блок б в той же очередности подаюгся на входы блока 9, полученные напряжения через блок 10-на входы блоков 11

для моделирования уравнений (2). Блок 7

обеспечивает выборку величии .; и 2г н поочередпо подает их на входы блока 13. Напряжепия, пропорциональные величинам произведения Z,Vv,: и /.,, поступают через блок 8 на входы второй группы суммирующих интеграторов 3, моделируюп.1,их уравнения (3). Величины п Z, в очередности, определяемой блоком 14, через блок 12 подаются на входы блока 4, где получаются первые члены правой части уравнений (1). Значения A;J, Za и , где / - шаг итерации, полученные после первого цикла итерации, используются для решепия во время второго цикла п т. д. Решение считается законченным при достижеиии па выходах блоков 2 и 8 значений, разность которых между п-м циклом и (п-1)-м циклом не станет меньше заданного значения S, где 8 - малая наперед заданная величина, определяемая принятой точностью расчета.

Использование в предложенном устройстве всего лишь трех блоков перемножения независимо от числа компрессорпых станций магистрали значительно сокращает объем оборудования, уменьшает стоимость устройства. Показанные на чертеже блок-схемы устройства связи блоков церемножения с блоками решающих и переключающих элементов выгодно упрощают схему устройства, повышают его работоспособпость за счет значительного сокращения числа одноврел1епно фупкционпрующих замкнутых контуров схемы моделирования.

Формула изобретения

Устройство для моделирования оптимального распределения нагрузок между компрессорными станциями газопровода, содержащее блок переключателей, блок программного управления, соединенный с управляющими входами блоков пеоеключателей. блок задания исходной ппформации, блок суммирующих интеграторов, блоки перемнолчения, функциональные преобразователи , отличающееся тем, что, с целью упрощенпя устройства,

в пем входы первого блока перемножения подключены к выход - первого блока переключателей, первая группа входов которого подключена к выходам первого блока суммирующих интеграторов, входы которого через второй блок переключателей подключены к выходам блок задания исходной информации, к выходу второго блока перемножения и к выходам второго блока суммирующих интеграторов и к первой группе входов третьего блока переключателей, соединенных со второй группой входов первого блока переключателей, вторая группа входов третьего блока переключателей подключена к выходам функциональных преобразователей, а выходы подключены к входам второго блока перемножения, выходы функциональных преобразователей подключены к первой группе входов четвертого блока переключателей, вторая группа входов которого подключена

к выходам первого блока суммпрующпх пнтеграторов, а выходы подключены к входам третьего блока перемножения, выходы которого нодключены к первом}- входу пятого блока переключателей, другие входы которого

нодключены к выходам первого блока суммирующих интеграторов п к второй группе входов четвертого блока переключателей, а выходы подключены к входам второго блока суммирующих интеграторов, причем выход

первого блока перемножения через шестой блок переключателей подключен к входам функциональных преобразователей.

Источнпкп информации, принятые во внимание при экспертизе изобретепия:

1. Авт. св. N° 440672, кл. G 06g 7/48, 1973. 2. Авт. св. К° 271129, кл. G 06g 7/50, 1968.

Ш

)J,:JZII

-г-..4 /J

-IP

3 5 I Lf J UJ