Проаналізовано процес визначення компонентного складу природного газу та його питомої теплоти згоряння. Запропоновано методи врахування дійсної концентрації усіх компонентів природного газу під час визначення питомої теплоти згоряння.

Запропоновано алгоритми ідентифікації параметрів термогідравлічного стану об'єктів транспорту газу та апробовано їх роботу на магістральних газопроводах.

Розглянуто питання реалізації можливостей підвищення точності систем автоматизованого обліку природного газу з використанням витратомірів змінного перепаду тиску та лічильників газу. Розроблено нову модель похибки вимірювання витрати та кількості (об'єму) природного газу витратомірами змінного перепаду тиску, яка враховує коливання параметрів потоку та кореляційні зв'язки між ними. Надано класифікацію систем обліку природного газу за допомогою лічильників та розроблено методики визначення похибок об'єму газу для кожної із систем. Запропоновано нову модель витратоміра змінного перепаду тиску, яка включає нові розроблені залежності для розрахунку поправних множників на шорсткість і притуплення прямокутного канту діафрагми. Розглянуто можливість підвищення точності обліку газу за рахунок застосування у системах вимірювання мікропроцесорних обчислювачів і коректорів. Запропоновано нові підходи щодо метрологічного забезпечення систем обліку газу та визначення похибки розрахунку кількості (об'єму) газу, а також таблиці стандартних значень витрати та коефіцієнта корекції для методик атестації таких систем.

Запропоновано швидкі алгоритми аналізу даних вимірювання на великих інтервалах часу та розв'язування систем нелінійних контурних рівнянь, які дозволили розв'язати задачі ідентифікації за умов невизначеності. Наведено класифікацію та характеристику невизначеностей. Запропоновано алгоритми знаходження параметрів моделей і стану об'єктів за умов невизначеності.

Побудовано математичну модель процесу руху газу в системі пласт підземного сховища газу - магістральний газопровід (ППСГ - МГП), в яку входять моделі всіх технологічних об'єктів, гідравлічно пов'язаних між собою. Встановлено обмеження, які накладаються на параметри моделей і газодинамічні процеси. Наведено постановки основних задач, які виникають під час моделювання роботи системи ППСГ - МГП.

Поставлено та розв'язано оптимізаційні задачі транспортування газу для різних критеріїв оптимальності та досліджено наявний потенціал оптимізації. У результаті числових експериментів знайдено верхні оцінки потенціалу оптимізації як для окремих технологічних об'єктів, так і для усієї газотранспортної системи.

Досліджено вплив витрати газу на енергетичні затрати його транспортування. Проведено числові експерименти на реальних даних із попереднім уточненням параметрів моделей газових потоків у трубопроводах магістральних газопроводів і цехах компресорних станцій. Проаналізовано вплив усереднення основних параметрів моделі руху газу на точність термо-, гідравлічних розрахунків.

Розглянуто багатониткові магістральні газопроводи. В області існування режимів таких магістральних газопроводів, які залежать від сумарної витрати газу, виділено множину оптимальних режимів за паливним газом. Проаналізовано оптимальні режими і характер зміни приведених енергетичних затрат на їх реалізацію.

Побудовано математичну модель структури газотранспортної системи, яка дозволила сформулювати вимоги до програмних засобів створення технологічних схем (ТС). Розроблено швидкі алгоритми аналізу, синтезу та еквівалентування ТС. Наведено функціональні можливості розробленого автоматизованого робочого місця розробника ТС.

Проаналізовано проблему розрахунку теплового режиму транспортування газу для задач планування режимів роботи магістральних газопроводів і результати числових експериментів. Показано на реальних даних, що під час планування режимів існуючі формули розрахунку параметрів стаціонарного температурного режиму транспортування газу вносять значну похибку. Для підвищення точності розрахунку запропоновано поправкові емпіричні коефіцієнти.

Запропоновано модель структури інтегрованого програмно-технічного комплексу для автоматизації управління газотранспортною системою (ГТС). Комплекс включає в себе програмно-технічні системи для управління інформаційними та комерційними процесами, транспортуванням газу й експлуатацією споруд ГТС, які об'єднані єдиним інтерфейсом користувача та спільними інформаційними ресурсами. З використанням методології IDEFO проведено аналіз функціональності комплексів.

Розглянуто проблему знаходження об'єму акумульованого газу в газотранспортних системах. Надано перелік факторів, які впливають на величину та точність його розрахунку. Запропоновано шляхи вирішення проблеми. Наведено результати числових експериментів.

Запропоновано дворівневу модель структури газотранспортної системи, побудовану з використанням методів теорій множин і графів і зорієнтовану на створення програмного комплексу для автоматизації управління магістральними газопроводами.

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

Розглянуто засади побудови систем оперативного управління виробництвом у межах концепції MES і проаналізовано можливості її застосування для створення систем автоматизації управління газотранспортними системами.

Розглянуто проблему діагностики витоків газу на ділянках газопроводів. Проблема тісно пов'язана з оцінкою та нормуванням втрат газу через негерметичність системи, з розрахунком балансу газу та з системою метрологічного забезпечення. Надано перелік факторів, які впливають на точність діагностичних величин. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення, яке забезпечило проведення числових експериментів. Наведено аналіз результатів моделювання.

Сформульовано прямі й обернені задачі для методу ідентифікації витоку у довгому газопроводі за стаціонарних умов на основі даних моніторингу тиску на його вході, виході та декількох внутрішніх контрольних точках. Розроблено алгоритми розв'язування сформульованих задач і проведено їх числове дослідження. Запропоновано методики виявлення витоку, визначення його інтенсивності та місця розгерметизації на основі даних моніторингу. Проведено кількісну оцінку точності запропонованих методик.

Побудовано модель перенесення маси та імпульсу в довгому газопроводі за його розгерметизації. В межах моделі сформульовано нелінійні задачі визначення перехідних процесів у трубопроводі за виникнення локальної розгерметизації. З використанням методу скінченних різниць проведено числове дослідження нестаціонарних розподілів тиску та потоку газу в трубі для різних режимів роботи компресорних станцій. Результати проведених досліджень можна використати для моделювання аварійних ситуацій на магістральних газопроводах, прогнозування на цій основі можливих втрат і прийняття обгрунтованих рішень щодо шляхів ліквідації аварії та мінімізації її наслідків.

Розглянуто варіант поетапної автоматизації управління газотранспортною системою (ГТС) України з використанням методології, визначеної стандартом ANSI/ISA-95, і сучасних методів управління цілісністю трубопроводів. Підхід передбачає збереження та розвиток наявних засобів автоматизації технологічних процесів, а також вже впроваджених систем моделювання, планування, оптимізації та керування магістральними газопроводами та підземними сховищами газу та формування на їхній основі системи автоматизації оперативного управління, яка задовольняє вимогам цього стандарту. Автоматизація управління ГТС за запропонованим підходом є сукупністю двох процесів, кожен із яких складається з трьох етапів, які виконуються ітераційно. Перший процес: створення системи оперативного управління, запровадження автоматичного моніторингу параметрів технологічних і фізичних процесів і формування інформаційної системи у частині забезпечення оперативного управління та керування технологічними процесами. Другий процес: формування інформаційної системи в частині забезпечення бізнес-процесів, впровадження автоматизованої системи корпоративного управління та впровадження автоматичного моніторингу бізнес процесів.

Запропоновано математичну модель для опису перехідних процесів течії газу в довгому трубопроводі, які виникають за його локальної розгерметизації. Дослідження проведено в ізотермічному наближенні для різних моделей зовнішнього керування течією. На основі отриманих числових розв'язків відповідних крайових задач динаміки газу в трубопроводі досліджено параметри течії, які можна визначати емпірично і використовувати як вхідні дані для обернених задач ідентифікації витоків з магістральних газопроводів.