Розглянуто систему автоматичного керування газоперекачувальним агрегатом ГПА-Ц-6,3 з газотурбінним двигуном Д336-2 на базі програмно-технічних засобів "Уніконт" (САК ГПА), розроблену НПО "Квантор" за участю НДПІАСУтрансгаз, яку призначено для керування роботою агрегату за всіх режимів разом з допоміжним технологічним обладнанням, що входить до його складу. Наведено структурну схему САК ГПА, її склад, технічні характеристики та перелік функцій і можливостей.

Рассмотрены результаты модернизации ранее разработанной системы линейной телемеханики "Хортица" для магистральных газопроводов. Приведены характеристики модернизированной системы "Хортица-М". Показаны преимущества системы перед зарубежными аналогами.

The analysis of characteristics before the developed systems "Khortitsa" is carried out, methods of their elimination are revealed. Results of modernization are considered. Comparative characteristics before developed and modernized systems, and also characteristics of domestic and foreign analogues are given.

Розглянуто нові функції системи автоматизації дожимних компресорних станцій підземних сховищ газу. Запропоновані результати грунтуються на результатах наукових досліджень і аналізі виробничого досвіду. Показано, що ці функції дають можливість обгрунтовано розробити методологічні основи для створення систем автоматизації захисту компресора від помпажу.

Запропоновано технічну і програмну реалізацію системи адаптивного управління процесом компримування природного газу.

Створено комплекс математичних моделей технологічних об'єктів газотранспортної системи (ГТС), що враховують апріорну невизначеність умов їх функціонування. Формалізовано критерій оцінки ступеня технологічної стійкості режиму роботи ГТС для прогнозованого рівня зовнішніх збурень. Запропоновано нову постановку задачі оперативного планування та ефективний спосіб її розв'язання, що базується на використанні специфічних властивостей структури ГТС та існуючої системи її автоматизованого керування. Розроблено методику розв'язання задачі багатокритеріальної оптимізації багатовимірних систем з мережною структурою та векторними змінними стану та розв'язків. Удосконалено методи структурної та параметричної оптимізації КЦ та багатоцехових компресорних станцій за наявності збурень параметрів потоків газу на їх входах та виходах. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення для автоматизованої підтримки рішень диспетчера ГТС щодо реалізації ресурсоощадних і технологічно стійких режимів транспорту та розподілення природного газу в ГТС.

Створено математичні моделі газоперекачувальних агрегатів (ГПА) на підставі врахування їх технологічних параметрів і впливу навколишнього середовища на процес компримування газу, що дало можливість підвищити точність моделювання даної операції на 5 - 10 %. Формалізовано задачу оптимізації керування процесом компримування природного газу на підставі використання вартісного критерію оптимальності з урахуванням обмеження на топологічну структуру компресорної станції (КС) з різними типами приводів та технологічні параметри, сформовані на базі створених математичних моделей. Для розв'язку задачі оптимізації процесу компримування газу розроблено метод, який складається з двох етапів - на першому з них визначається кількість працюючих агрегатів (структурна оптимізація), а на другому - частота обертання ротора нагнітача з урахуванням обмежень на технологічні параметри (параметрична оптимізація), що дало можливіть сформувати ефективні алгоритми функціонування оптимальної системи керування та синтезувати систему оптимального керування КС. На підставі використання нейромережевого підходу одержано апроксимаційні залежності наведених характеристик ГПА, з урахуванням яких розроблено алгоритми розрахунку техніко-технологічних показників функціонування ГПА.

Розроблено інформаційні моделі газотранспортної мережі та технологію побудови інформаційної підсистеми інформаційно-аналітичних систем управління транспортуванням газу. Виявлено, що інформаційні системи, які застосовуються в диспетчерському управлінні транспортуванням газу, не в змозі забезпечити відображення пов'язаних між собою схем газотранспортної мережі з різним рівнем деталізації, необхідних на різних етапах диспетчерського управління транспортуванням газу. Обгрунтовано необхідність побудови інформаційної системи, що відповідає даним вимогам, з метою підвищення ефективності диспетчерського управління за рахунок автоматизації багатьох простих функцій обробки та передачі даних. Розроблено інформаційну модель газотранспортної мережі, яка поєднує між собою теоретико-графові моделі з різним рівнем агрегації даних. На базі розробленої моделі створено формальну мову маніпулювання ієрархічною графовою моделлю, що дозволило створити універсальний інтерфейс для обміну даними між різними підсистемами інформаційно-аналітичної системи управління транспортуванням газу. Розроблено технологію побудови інформаційних систем на основі сервіс-орієнтованої архітектури й ієрархічної графової моделі, яка дозволяє знизити витрати на інтеграцію впровадженої інформаційної системи з раніше розробленими аналогічними системами.

Розглянуто актуальну науково-прикладну задачу розробляння методу автоматичного антипомпажного регулювання та захисту відцентрового нагнітача дотискувальної компресорної станції підземного сховища газу на ДКС "Більче-Волиця".

Розглянуто стан газорозподільних станцій сучасних технічних магістральних газопроводів та перспективи розробки і встановлення у газовій промисловості автоматизованих систем його контролю. Вказано шляхи розробки алгоритмів і програм-інтерфейсів реалізації обміну даними між первинними перетворювачами ПЕОМ.

Запропоновано інформаційну систему для статистичної ідентифікації і оптимізації режимів роботи газотранспортних систем за даними диспетчерської інформації. Інтелектуальна взаємодія частин дозволяє ефективно використовувати комп'ютерну техніку для оперативного управління газопроводами.

Проведено дослідження динаміки газопроводу. Одержано систему диференціальних рівнянь, яка описує нестаціонарний потік природного газу у трубопроводі. Математична модель руху природного газу у трубопроводі, на відміну від відомих моделей, своїми постійними параметрами має лише технологічні параметри усталеного режиму і геометричні розміри трубопроводу. Наведено передавальні функції, якими характеризуються динамічні властивості трубопроводу як системи автоматичного керування.

Розглянуто особливості газотранспортної системи як об'єкта управління, аналітичні методи досліджень і напрямки удосконалення систем автоматизованого управління нею.

Розглянуто схему комплексу технічних засобів системи автоматичного керування газоперекачувальних агрегатом Ц-6,3 та схеми метрологічної атестації вимірювальних каналів з електричним виходом первинного вимірювального перетворювача, розроблені на ДКС "Більче Волиця".

Побудовано модель газотранспортної системи, призначеної для аналізу газових потоків і керування процесом транспортування газу.

Вирішено актуальну науково-технічну задачу, пов'язану з використанням сучасних інформаційних технологій в газотранспортній системі (ГТС), яка є стратегічною і відноситься до складних територіально розподілених об'єктів управління. Сьогодні в газотранспортній галузі застосовуються апаратно-програмні засоби різних поколінь і виробників, а також методики створення і налагодження алгоритмів керування, що ускладнює процедури і процеси керування окремими об'єктами і ГТС загалом. Аналіз алгоритмів керування об'єктами компресорного цеху свідчить про тісний взаємозв'язок між технологічними параметрами і ознаками стану об'єктів керування, а також апаратно-програмними засобами систем автоматичного керування компресорними цехами (САК КЦ). Крім того, значна частина функцій керування виконується на рівні апаратних програмованих логічних контролерів (ПЛК - GE Fanuk, -Siemens, -Mitsubishi та інш.), які використовують мови програмування, що базуються на стандарті ІЕС 61131. Тому, для уніфікації алгоритмів і процедур керування, а також уніфікації апаратно-програмних засобів САК КЦ, доцільним і перспективним є побудова систем управління об'єктами ГТС на базі технології автоматичного генерування функціональних блоків стандарту ІЕС 61131. Для вирішення вказаних задач, запропоновано методику генерування функціональних блоків в стандарті ІЕС 61131 з математичних моделей алгоритмів управління, попередньо виконаних в програмному середовищі MATLAB Simulink, під час вирішення задач побудови систем управління технологічними об'єктами ГТС. Апробовано процедури та досліджено інформаційні процеси автоматичного генерування

Проаналізовано газотранспортну систему як об'єкт автоматизованого управління. Розроблено структуру інтегрованого програмно-технічного комплексу для автоматизації процесів управління цією системою. Обговорено парадигми реалізації системи.

Розкрито питання автоматичної ідентифікації помпажних характеристик відцентрових нагнітачів газоперекачувальних агрегатів дотискувальних компресорних станцій підземних сховищ газу. Наведено класифікацію способів ідентифікації помпажних характеристик відцентрових нагнітачів з газотурбінним приводом. Проаналізовано зв'язок ступеня підвищення тиску газу на виході відцентрового нагнітача з масовою витратою газу, що зумовлено зміною режиму роботи газоперекачувального агрегата. Визначено частотні характеристики та функцію передачі відцентрового нагнітача. Наведено результати дослідження впливу кроку дискретизації інформативних параметрів на час перехідного процесу системи автоматичного керування газоперекачувальним агрегатом. Розроблено новий метод автоматичної ідентифікації помпажних характеристик відцентрового нагнітача газоперекачувального агрегата з газотурбінним приводом, який реалізовано на базі удосконаленої методики визначення його витратно-напірних характеристик. Удосконалено загальну структуру системи автоматичного керування газоперекачувальним агрегатом і програмне забезпечення підсистеми автоматичної ідентифікації помпажних характеристик відцентрових нагнітачів дотискувальної компресорної станції.

Досліджено питання автоматичної ідентифікації витратно-напірних характеристик відцентрових нагнітачів газоперекачувальних агрегатів дотискувальних компресорних станцій підземних сховищ газу. Проведено класифікацію способів ідентифікації витратно-напірних характеристик відцентрових нагнітачів з газотурбінним приводом. Теоретично досліджено зв'язок ступеня підвищення тиску газу на виході відцентрового нагнітача з масовою витратою газу, що зумовлено зміною режиму роботи газоперекачувального агрегату. Визначено частотні характеристики та функцію передачі відцентрового нагнітача. Одержано вираз залежності ступеня підвищення тиску газу від масової витрати газу, який використано для автоматичної ідентифікації витратно-напірних характеристик газоперекачувального агрегату. Досліджено вплив кроку дискретизації інформативних параметрів на час перехідного процесу системи автоматичного керування газоперекачувальним агрегатом. Розроблено новий метод автоматичної ідентифікації витратно-напірних характеристик відцентрового нагнітача газоперекачувального агрегату з газотурбінним приводом, який реалізовано на базі удосконаленої методики визначення його витратно-напірних характеристик. Удосконалено загальну структуру системи автоматичного керування газоперекачувальним агрегатом і програмне забезпечення підсистеми автоматичної ідентифікації витратно-напірних характеристик відцентрових нагнітачів дотискувальної компресорної станції, які прийняті в промислову експлуатацію на ДКС "Більче-Волиця" і "Дашава" філії УМГ "Львівтрансгаз".

Створено методику проведення помпажних тестів на ГПА типу Ц-6,3 з газотурбінним приводом Д-336-2 у складі системи автоматичного керування. Визначено терміни, які використовуються у даній методиці: помпаж, передпомпаж, неусувний помпаж, антипомпажний захист, антипомпажне регулювання. Розроблено програму проведення випробувань. Увагу приділено методиці уточнення помпажної характеристики та приведеній напірно-витратній характеристиці відцентрового нагнітача, а також антипомпажному захисту і регулюванню. Розроблену програму прийнято в промислову експлуатацію Дашавським ВУПЗГ для ДКС "Дашава" УМГ "Львівтрансгаз".

Розглянуто актуальну науково-практичну задачу, що полягає у виборі законів розподілу випадкових процесів у системі автоматичного керування газоперекачувальним агрегатом дотискувальної компресорної станції підземного сховища газу. Для вирішення цієї задачі використано експериментальні дані, що відображають параметри, які характеризують явище помпажу у відцентровому нагнітачі, а саме перепад тиску на звужуючому пристрої перед нагнітачем, швидкість обертання силової турбіни, горизонтальну вібрацію передньої опори нагнітача, вертикальну вібрацію передньої опори нагнітача, горизонтальну вібрацію задньої опори нагнітача, вертикальну вібрацію задньої опори нагнітача, ступінь підвищення тиску. Для побудови гістограми, теоретичної та емпіричної щільності розподілу, закону розподілу, емпіричної та теоретичної функції розподілу скористалися програмним пакетом MatLah. Проаналізовано одержані результати за допомогою критерію узгодженості та здійснено оцінку відповідних законів розподілу.