Устройство для моделирования оптимального распределения нагрузок между компрессорными станциями газопровода

!!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