До побудови системи моделювання й оптимізації процесів транспортування природного газу

Abstract

У практиці керування газотранспортними системами часто виникає потреба в моделюванні процесів перенесення маси, імпульсу та енергії в крупномасштабних трубопровідних мережах. Прямі й обернені задачі, які при цьому виникають, приводять до числових моделей великої розмірності, що обумовлено нелінійністю цих задач і масштабами мережі. На основі результатів симуляції таких моделей можна оцінювати наслідки від вчинення тих чи інших дій, розробляти тактику і стратегію керування цим складним інженерним об’єктом. Для цього необхідні спеціальні програмні засоби, що виконують різнорідні функції — здійснюють у реальному часі числову реалізацію обчислювальних задач великої розмірності та надають користувачам засоби для підтримки формування таких задач, маніпулювання великими масивами різнорідної інформації та вироблення управлінських рішень. У статті розглядаються деякі підходи до створення такої програмної системи, оговорюються її структура та парадигма функціонування.

In the practice of natural gas transportation systems control it is often necessary to solve direct and inverse problems for mass, momentum and energy transfer in large-scaled pipeline networks. These problems lead to large-scale simulation models, what is caused by their non-linearity and large scales. On basis of simulation results of these problems it is possible to evaluate eventual consequences of certain outside influences on the system and to develop tactics and strategies for controlling with such multiplex technological objects. To achieve this special software is needed. A necessary requirement to such programs is their ability to perform several dissimilar functions — to realize numerically the large-scale calculating tasks and to give the users supports for such tasks preparation, large data arrays manipulation, controlling decisions making etc. In the paper some approaches to building of such program system are considered, its structure and paradigm of functioning are discussed.

В практике управления газотранспортными системами часто возникает потребность в моделировании процессов переноса массы, импульса и энергии в крупномасштабных трубопроводных сетях. Прямые и обратные задачи, которые при этом возникают, приводят к численным моделям большой размерности, что обусловлено нелинейностью этих задач и масштабами сети. На основе результатов симуляции этих моделей можно оценивать возможные последствия от управленческих действий, разрабатывать тактику и стратегию управления этим сложным инженерным объектом. Для этого необходимы специальные программные средства, которые выполняют разнородные функции — реализуют в реальном времени вычислительные задачи большой размерности и предоставляют пользователям средства для поддержки формирования таких задач, манипулирования большими массивами разнородной информации и выработки управленческих решений. В статье рассматриваются некоторые подходы к построению такой программной системы и обсуждаются ее структура и парадигма функционирования.