Математическое моделирование процесса транспортировки природного газа по трубопроводным сетям методом пересечения-ветви

Авторы

  • С. Бургумбаева Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Казахстан, Астана https://orcid.org/0000-0003-2334-7405
  • Д. Жусупова Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики", Россия, Москва https://orcid.org/0000-0002-1860-0843
  • Б. Кошкарова Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Казахстан, Астана https://orcid.org/0000-0002-0228-4110

DOI:

https://doi.org/10.26577/JMMCS202412112

Ключевые слова:

транспортировка природного газа, математическое моделирование, нелинейная модель

Аннотация

Данное исследование относится к числу наиболее актуальных исследований по проблемам транспортировки природного газа по трубопроводным сетям. Повышенный спрос на природный газ в Казахстане связан с повышением уровня экологичности; в результате многие электростанции используют природный газ в качестве основного источника энергии. Модернизация существующих теплоэлектростанций необходима для улучшения экологической ситуации в стране. В литературе рассматриваются три основные группы газопроводных систем: системы сбора, транспортировки и распределения. В этой статье мы представляем подробное исследование процесса передачи и разрабатываем полезные подходы. За последние несколько лет было проведено огромное количество исследований по многим проблемам принятия
решений в газовой отрасли и, в частности, по оптимизации трубопроводной сети. В данной статье мы рассматриваем динамические модели, освещая аспекты моделирования и наиболее актуальные на сегодняшний день решения. Это исследование может послужить полезным инструментом для понимания эволюции многих реальных приложений и последних достижений в методологиях решения, возникающих в этой сложной области исследований. Результаты исследования могут быть использованы при разработке технологий автоматизации расчетов, планирования и оптимизации транспортировки природного газа.

Библиографические ссылки

Herty, M. and Mohring, J. and Sachers, V. "A new model for gas flow in pipe networks", Math Meth Appl Sci, 33:1

(2010): 845-855.

Steinbach, M. On PDE solution in transient optimization of gas networks (Berlin: ZIB Berlin, 2004).

PSIG "Pipeline Simulation Interest Group", https://psig.org/

White, F.M. Fluid Mechanics (New York: McGraw-Hill, 2002).

Osiadacz, A.J. Dynamic optimization of high pressure gas networks using hierarchical systems theory (Warsaw: Warsaw

University of Technology, 2002).

Cameron, I. Using an excel-based model for steady-state and transient simulation (Ottawa: TransCanada Transmission

Company, 2000).

Zhou, J. and Adewumi, M.A. "Simulation of transients in natural gas pipelines using hybrid TVD schemes", International

Journal for Numerical Methods in Fluids, 32:4 (2000): 407-437.

Li, T. "Interdependency of natural gas network and power system security", IEEE Trans. Power Systems, 23:4 (2008):

-1824.

MITEI "Growing concerns, possible solutions: The interdependency of natural gas and electricity systems", MIT Energy

Initiative Symposium, Cambridge, United States, April 16, 2013.

Chertkov, M. and Backhaus, S. and Lebedev, V. "Cascading of Fluctuations in Interdependent Energy Infrastructures:

Gas-Grid Coupling", Applied Energy, 160:1 (2000): 541-551.

Chertkov, M. and Fisher, M. and Backhaus, S. and Bent, R. and Misra, S. "Measurement of energy market inefficiencies

in the coordination of natural gas and power", In 47th Hawaii Internat. Conf. on System Sci., (2014): 2335-2343.

Tabors, R. and Adamson, S. "Measurement of energy market inefficiencies in the coordination of natural gas and power",

In 47th Hawaii Internat. Conf. on System Sci., (2014): 2335-2343.

Rios-Mercado, R.Z. and Borraz-Sanchez, C. "Optimization problems in natural gas transportation systems: A state-of

the-art review", Applied Energy, 147:1 (2015): 536-555.

Koch, T. and Hiller, B. and Pfetsch, M.E. and Schewe, L. Evaluating Gas Network Capacities (Philadelphia, United

States: Society for Industrial and Applied Mathematics Philadelphia, 2015).

Zlotnik, A. and Chertkov, M. and Backhaus, S. "Optimal control of transient flow in natural gas networks", 54th IEEE

Conference on Decision and Control, Osaka, Japan: 4563-4570.

Mak, T. and Van Hentenryck, P. and Zlotnik, A. and Bent, R. "Dynamic Compressor Optimization in Natural Gas

Pipeline Systems", INFORMS Journal on Computing, 31:1 (2019): 40-65.

Chen N.H. "An explicit equation for friction factor in pipe", Industrial and Engineering Chemistry Fundamentals, 18:3

(1979): 296-297

Загрузки

Опубликован

2024-04-05