Устройство для моделирования оптимального распределения нагрузок между компрессорными станциями газопровода

Устройство для моделирования оптимального распределения нагрузок между компрессорными станциями газопровода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!!1) 526924

Са!оз светских

Сооислистнческик

Республик (,61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Зчявле! 1О 03.! 2.74 (21) 2081073, 24 (51) М. 1хл. - G 06G 7> 62

С ПРIIСОСДIII!Oll IIС:>! З1151ВКII

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений

Н ОТКРЫТИЙ (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Б!Оллетсиь хе 32 (>3) УД1х 681.333 (088.8) Дата онуo 1III 0!13!IIIkI Оп!!са11!!я 23.11.76

172) Авторы !

1зоор т> Il,!SI ! 71 ) 3аяв11тсль

П. А. Матевосян, Г. Д. Беджанян и Ю. А. Казарян

Ереванский комплексный отдел Всесоюзного научноисследовательского института экономики, организации производства и технико-экономической информации в газовой промышленности (5-1) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛ И РО ВА Н ИЯ

ОПТИМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК

МЕЖДУ КОМП РЕССОРНЫМ И СТАНЦИЯМИ ГАЗО ПРОВОДА

Изобретение относится к обл"ñòè построения специализированных аналоговых вычислительных машин и прсдназначеHо для использования иа дисг!стчсрском пункте управления магистрального газопровода.

Известны аналоговые вычислитсльныс устройства (1), (2) для оперативного расчета между теплоагрегатами электрически.; станций, которые построены по сложной схеме.

Наиболее близкое 110 технической сущности к предложенному известное устройство (2) содержит блоки переключателей, блок программного управления, соединенный с управляющими входами олоков переключателей, Олок зада ниsI исходной информации, Олок суммирующих интеграторов, блоки перемножения, функциональные преобразователи.

Моделирование рассматриваемой задачи па универсальной ЛВМ связано с использованием большого количества нелинейных множитсльIl!.Ix блоков, число ко" îðû: равно Зл.— — 1, где т — число компрессорных станций магистрали. Кроме того, возрастает число одновременI!o функционирующих замкнутых контуров, Ил!151!О!них l1kl > ст Ои !и вость раооты >. хе х11>1

1(åëü изобретения — упрощение устройства, т. е. сокращение объема аппаратуры.

Для этого в предложенном устройстве входы первого блока перемножения подсоединены к выходу первого блока переклочателей, первая группа входов этого блока псрек;ночателей — к выходам первого олока суммирующих интеграторов, входы которого через второй блок переключателей подключены к вы5 ходам бло à задания исходной информации, к выходу второго блока перемножения и к выходам второго блока сум»llpilokkkIIx интеграторов и к первой группе входов третьего блока переключателей, соединенных с второй

10 группой входов первого блока переключателей. Вторая группа входов третьего блока перекл1очателей подключена к выходам функциональных преобразователей, а выходы — к входам второго блока перемножения. Выходы

15 фуш циона II III.!x преобразователей подсоединены к первой группе вхо 10В четвсртo10 блока переключателей, вторая группа Bxo;Io!I которого подклочена к выходам гсрвого блока суммирующих интеграторов, а выходы — к

20 входам третьего блока klcpci»!ox

;?;> к второй грхппс входов четвертого блока персклвча гелей, а выходь! — к входам второго блока суммирую1цпх интсграторо>в, Выход первого блока перемножения через шестой блок переключателей подсоединен к входам

30 фх нкциональных прсооразоватслсй.

526924 дЛх, 2 д2; — вх.

7, = =,,(— 1,,Р„х)

2 2, 2 2рвхг)

1 (2) Р,2

1 (i вша i1) dt о

Р.х.

1 ().,Л, — i ) dt О (3) t

i (i.„7„— i, 1)Ж о ) при ограничениях ры

Qi m ï

Zima

Л,,„,,„.- Qi w Qi max

7, 7, i =: i max в 1 i max (4) где

Р,х, Р„-,и P„; с, В основу устройства положена математичекая модель рассматриваемой задачи, уравнения которой можно представить следующим образом:

Nx- + "х, +... +-Vx, = V.=

t — (Рвх, Рвх., С2Я2) 1

i,2 ((ZaРВх РВХ„CЭЯ3) dt о (ZA,. Р.- — С„. IQ,, 1) dt о — неравенства:< IIH парамет— мощность, затрачиваемая на i-й компрессорной станции; — неопределенный множитель Лагранжа; — квадрат степени сжатия

1-й компрессорной станции; — входное давление 1-и компрессорной станции; — заданные значения давления газа в начале и конце магистрального газопровода; — заданный комплексный параметр, учитывающий физическое состояние транспортируемого газа и топологию линейного участка i ie>I

1Î

Д)

25 зо

Зэ

-15

;о

Г5

Г) 05 — частная производная фун. кции мощности i-й компрессорной станции по квадрату степени сжатия на этой станции;

n — число компрессорных ста.) ций на рассматривасмой 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 л;, подаются на входы блоков 6, 7 и 8 переключателей. На входы блока 6 поступают с)1гналы Р „,, с выходов блоков 3, а вы: оды блок" 6 подключены к входам первого блока

9 перемножения, выход которого соединен с входами блока 10 переключателей. Выходы блока 10 подключены к входам фун <циональных преобразователей 11. моделиру)огцих заdN, висимость с у )етом выражения (4) .

OZ;

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 Р „,-,. с их выходов подаются на входы блока 12 переключателей. Выходы блока 12 соединены с входами блока 4 перемножения. Блоки 2, 6, 7, 8, 10. 12 управляются программным блоком 14. решение задачи па разработ iliio>I устройстве начинается с задания исходной информации Р „, P- „., C;Q-2;. На выходах функциональных преобразователей 11 имеются напря>кения. соответствующие значениям

= — 7; 1„. Блок 14 программного управления посылает соответствующие сигналы на блоки переключателей. Блок 2 осуществляет выборку величин правой части уравнений (1)

Ърг.,, поступа1ощих с выхода б, ока 4, Р.,21 с выходов блоков 3, Р,х-,, Р „., СЯ21 с выходов блока 1, и подает их поочередно на входы блоков 5, где получается величина i.;. Алгебраическое сложение по уравнениям (1) одновременно с интегрированием осуществляется в суммирующих интеграторах 5. Величины Х;

И Ргх ЧЕРЕЗ бЛОК 6 В тОй жЕ ОЧЕрЕдНОСтн ПОдавхi ютс)1 1)а входы блока 9, полученные напряжеiIvs1 л;Р-г,, через блок 10 — на входы блоков 11 для моделирования уравнений (2) . Блок 7

526924 обеспечивает выборку величин . и Z; и поочередно подает пх на входы блока 13. Напря>кепия, пропорциональные величинам произведения Z;i„« i. поступают через блок8 на входы второй группы суммирующих интеграторов 3, моделирующих уравнения (3). Beëèчины Р -,„-, и Z, в очередности, определяемой блоком 14, через блок 12 подаются на входы блока 4, где получаются первые члены прагой части уравнений (1). Значения л;,, Z;; и

Р,,-„, где j — шаг итерации, пол .ченные после первого цикла итерации, используются для решения во время второго цикла и т. д.

Решен!!е считается законченным при достижении па выходах блоков 2 и 8 значений, разность которых мсжд и-м циклом и (n — 1) -м циклом не ста",eò меньше заданного значения е, где в — малая наперед заданная величина, опредсляемая принятой точностью расчета.

Использование в предложенном устройстве всего лишь трех блоков перемножения независимо от числа компрессорных станций магистрали значительно сокра1цает объем оборудования, уменьшает стоимость устройства.

Показанные на чертеже блок-схемы устройства связи блоков перемножения с блоками решающих и псрскл!очающих элементов выгодно упрощают схему устройства, повышают его работоспособность за счет значительного сокращения числа одновременно функционирующих замкнутых контуров схемы моделирования.

Формула изобретения

Устройство для моделирования оптималь-! ого распределения нагрузок между компрсcсорными сташ1иями газопровода, содержащее блок переключателей, блок программного управления, соединенный с управляющими входамп блоков переключателей. блок зада10

20 — )

40 нпя исходной информации, блок суммирующих интеграторов, блоки перемножения, функциональные преобразователи, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения устройства, в Fie 1 Входь! !IepBQI Ол01са псрс1!ножснпя подключены к вы;оду первого блока псрсклю-!ателей, первая группа входов которого подключена и выходам первого блока суммирующих интеграторов, входы которого через второй блок перскл10 -1 ателей подкл!Очены к выходам блок задания исходной информации, iv BbIXO+ BTOpOI O б 70ка IlepE IFI02heIIIIH II 1:, В61ходам второго блока суммирующих интеграторов и и первой группе входов третьего бло«а переключателей, соединенных со второй группой входов первого блока переключателей, вторая группа входов третьего блока переключателей подключена к выходам функциональных преобразователей, а выходы 1107,— к,7!Очены к Входам Второго блока перемножения, выходы функциональных преобразователей подключены к первой группе входов четвертого блока псрек,почателей, вторая группа входов которого подключена к вь|ходам первого блока суммпру!Ощпх интеграторов, а выходы подключены к входам третьего блока перемножения, выходы которого подключены к первому входу пятого блок", перекл!Очателей, другпс входы которого подкл10чсны «Выходам первого Ол01са с; ммнрующпх интеграторов и к второй группе входов четвертого блока переключателей, а выходы подключены к входам второго блока суммирующих интеграторов, причем выход первого блока перемножения через шестой

Олок переключателеи подI,Л!очен к Входя м функциональных преобразователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1. Лвт. св. М 440672, кл. G 06O 7/48, 1973

2. Авт. св. М 271129, кл. G Обд 7/50, 1968.

1><. т«к < ор И. I руаова (.и«:« ll! < ë<, (;. I ро><ова I <.;ð<;< 3. 1 ;<раненко

1(орр<пс<ор Н. Лук.;аква 2!.)О 3 1(„< Л 1155;> (ир liK b6>1 !!одписиое (((!((!1(11! 1 осу,<(арсть< и«ово ксив>т<т< (.<þ< <;< .>(<поп"< р«в (.С(Р по Полам «зобротеп<ий и откр<>итие

113035, 1(ос«ва, g((-35, Ра ц<ская «16.. д 5

Типокоа<1>ич. «p. (.внукова, 2