Моделирующее устройство для решения задач оптимального распределения потоков в многополюсной сети Советский патент 1980 года по МПК G06G7/50 

узел сети соединен с анодом второго диода, катод которого через источник тока третьей группы и через цепочку из псследовательно соединенных треть его диода и источника напряжений труппы подключен к шине нулевого потенциа ла. В основу решения рассматриваемой оптимизационной задачи положена целевая функция вида: пар . С где Cg,Cgg: -удельные затраты соответственно на добычу газового топлива в i -ом месторождении и второго вида топлива в -ом пункте; ,J - удельные затраты соответственно на тран- спорт газа через л) -ый участок газопровода и на транспо второго топлива чере ХЛ участок трас - количество получаемо го газа и второго то лива соответственно из Н -«го и j пунктов; . -количество транспор тируемого газа и вт рого топлива соответ ственно через л) .1й и -ый участки трассы; -число источников газ снабжения и второго вида топлива соответ ственно; - число участков газо снабжения и трасс поступления второго топлива соответстве но. Математическая модель включает также условия ограничения вида: Я) moix (2) B.-C.ti, m п 1 Ч-r.i j.4 I jM,2,...,rYl -л,г,..., n / ,..., n C},:,-fc -количество газового и второго вида топлива соответственно поступающего в -ый пункт потребления; - общая потребность в топливе j -го пункт6 потребления; Ц1 - число пунктов потребления. Удельные затраты Cgg; и С на добычу и транспорт вторых видов топлива в настоящей постановке принимаются постоянными, а затраты и Срна добычу и транспорт газа учитываются в виде нелинейных зависимостей в функции от количества добываемого и транспортируемого газа. Характеристика удельных затрат на транспорт газа пред, ставляется зависимостью («A(5) где 3pvj - приведенные затраты на транспорт газа через - -ый участок; Ь - длина Л) -го участка газопровода. Электрическим аналогом рассматриваемой модели двойного топливоснабжения пунктов потребления может быть устройгтво, содержащее источники тока, с помощью которых потребности в топливе пунктов потребления; источники напряжения, с помощью которых моделируют, ся удельные затраты на транспорт газа, вторых вишзв. топлива, а также удельные затраты на добычу газа и второго вида топлива. Соответствующее уравнение электрического моделирующего устройства, , обеспечивающее минимизацию потерь в электрических цепях, имеет вид: РЛ U.. :..,b,,.a,,. ви ) в « - напряжения, моделирующие удельные затраты на добычу газа в -л -ом месторождении и второго вида топлива в j-ом соответственно; - напрягкения, моделирующие удельмыЭ затраты на транспорт газа чере л) -Ф1Й участок и на транспорт второго вида топлива через -ый участок соответственно токи, соответственно i-го источника тока, моделирующего количес во получаемого газа, и j -го источника тока, моделирующего величину получаемого второго ви да топлива; .- токи, проходящие через -ый и XJ -41Й участки схемы соответственно. Условия ограничения (2), (3), и : моделируются в виде: . . cyi c,imoix. jrTi n 3 ;5 jM Яго - Qi - ТОКИ, соответствующие газовому потоку и транспортируемой величине второго вида топлива, поступающего в -ый пункт потребления Ogj - ток jHO источника В электрической .схеме моделирую-. щего устройства удельные затраты на добычу газа и второго вида топлива мо- делируются с помощью соответствующих источников напряжения, так как предполагается, что затраты на добычу гйза и второго вида топлива зависят в основном от их транспортировки, от соответствую- щего пласта до выхода из района добычи Учитывая, что удельные затраты на транспорт второго вида топлива принимаются постоянными, не зависящими от ве личины транспортируемого второго вида топлива, с целью упрощения схемы моделирующего устройства и сокращения источников тока, моделирующих общую потребность в топливе пунктов потребления, уравнение (3) баланса преобразовано к уравненшо вида: )(..4jmin Sj j (10) 37 где количество второго вида топлива, дополняющего газовое топливо ДоО „hmaxПри этом соответствующий источник тока моделирует условие (10) баланса двух видов топлива, а также обеспечивает допустимую -величину максимального потока ra3a,,, поступающего в пункт потребления. Второй источник тока, подключенный к той же электрической цепи, моделирует величину тока, соответствующего VimiH общем случае, если Bj больше (, то. в силу принятого условия постоянства удельных затрат на второй вид гоплишз это не повлияет на величины оптимальных потоков газа, получаемых на моделирующем устройстве. Блок-схема моделирующего устройства приведена на чертеже. Устройство содержит вторую группу источников 1 тока, регулируемые источники 2 напряжения, моделирующие затраты на добычу газа, диоды 4 , третью и первую группы источников 5 и 6 тока служащие для моделирования потребности газового и второго вида топлива, при этом источник 6 тока первой группы моделирует минимально допустимую ве- Личину потребления газа и источник 5 : тока третьей группы - максимально допустимое потребление газа, группу источников 7 напряжения, регулируемый источник 8 напряжения. Решение задачи обеспечивается после включения питания автоматически в результате распределения электрического тока по ветвям сети. В сети 3 токи распределяются по цепям в соответствии с сопротивлениями, оказываемыми источниками регулируемых напряжепий. При этом через источник 6 тока проход {IT ток из сети 3, соответствующий минимальной величине потребляемого газа, А через источник 5 тока проходит сумма двух, токов - от сети 3 и от источника второго топлива, т. е. от общей гонки через источник 7 и диод 4. Величины обоих поступающих токов на сеть 3 пропорциональны соответственно объемам потребляемого гага и величины второго топлива, исчисляются в одинаковых условных единицах (тонны условного топлива). Эти токи определяются в соответствии с величинами. Напряжения источников 7, 2 и 8 по принципам распределения электрического тока в электрических цепях. ,., f/i ., ;« Trj ,f. / Таким образом при введении блоков и связей между ними повышается точность устройства. Формула изобретения Моделирующее устройство для реше ния задачи оптимального распределения потоков в многополюсной сети, содержащее соединенные согласно топологии сети узлы и ветви сети, каждая из которых содержит регулируемый источник напряжения, выходные узлы сети через соответствующий источник тока первой группы подключены к шине нулевого поте циала, и диоды, отличающеес тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены регулируемые источники тока, группы источников на7пряжения и группы источников тока, каждый входной узел сети через цепочку из последовательно соединенных регулируемого источника напряжения, первого диода и источника тока второй группы подключен к шине нулевого потенциала, каждый выходной узел сети соединен с анодом второго диода, катод которого через источник тока третьей группы и через цепочку из последовательно соединенных третьего диода и источника напряжений группы подключен к шине нулевого потенциала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 548866, кл. Q 06 Q 7/50, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР № 440671, кл. (3 Об Q 7/48, 1972 (прототип).