Simulación y control predictivo del sistema de transporte de gas en una gran zona industrial

El artículo describe un enfoque para el control operativo y de supervisión de un sistema de transmisión de gas para grandes zonas industriales utilizando un modelo de control predictivo, así como métodos analíticos y de simulación. El control operativo y de supervisión del sistema de transporte de g...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales: Marchenko, Sergey G., Berner, Leonid I., Zeldin, Yuri M.
Formato: Online
Idioma:eng
Publicado: Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) en Managua 2021
Acceso en línea:https://www.camjol.info/index.php/NEXO/article/view/13174
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Simulación y control predictivo del sistema de transporte de gas en una gran zona industrial
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description El artículo describe un enfoque para el control operativo y de supervisión de un sistema de transmisión de gas para grandes zonas industriales utilizando un modelo de control predictivo, así como métodos analíticos y de simulación. El control operativo y de supervisión del sistema de transporte de gas cubre el horizonte temporal de varias horas a varios días e implica la realización de varias acciones cíclicamente repetidas. Los autores proponen un modelo predictivo de series de tiempo del parámetro de consumo de gas considerando las condiciones climáticas de temperatura, que se amplía con base en la contabilidad de las relaciones de correlación entre los volúmenes de consumo de cada consumidor. Los métodos de control utilizados en la actualidad, reaccionando a las desviaciones actuales del régimen planificado, a priori no permiten lograr los mejores resultados. Se puede lograr un aumento significativo en la estabilidad del control y una reducción en el costo del combustible y los recursos energéticos utilizando el método de control basado en modelos predictivos. En este caso, el modelo de objeto de control se utiliza para predecir su comportamiento dentro del horizonte de tiempo seleccionado, y las acciones de control óptimas se seleccionan sobre esta base. El proceso de predecir y seleccionar acciones de control se repite periódicamente, cambiando constantemente los límites del horizonte temporal. El método descrito para cambiar el diagrama de flujo consiste en cambiar todos los flujos al mismo tiempo o en una transición preventiva y suave basada en la introducción de un diagrama de flujo ponderado para varios modos estacionarios, siempre que su desajuste se minimice en intervalos de tiempo vecinos. correspondiente a los intervalos de constancia de las solicitudes de consumo.
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spelling NEXO131742022-01-27T19:58:26Z Simulation and predictive control of the gas transportation system in a large industrial zone Simulación y control predictivo del sistema de transporte de gas en una gran zona industrial Marchenko, Sergey G. Berner, Leonid I. Zeldin, Yuri M. fictitious node flow diagram gas transportation system operational and supervisory control predictive model nodo ficticio diagrama de flujo sistema de transporte de gas control operativo y de supervisión modelo predictivo The article describes an approach to the operational and supervisory control of a gas transmission system for large industrial zones using a model predictive control, as well as analytical and simulation methods. The operational and supervisory control of the gas transportation system covers the time horizon from several hours to several days and involves performing several cyclically repeated actions. The authors propose a time series predictive model of the gas consumption parameter considering temperature weather conditions, which is extended based on accounting for the correlation relationships between the consumption volumes of each consumer. The control methods used today, reacting to the current deviations from the planned regime, a priori do not allow achieving the best results. A significant increase in the stability of control and a reduction in the cost of fuel and energy resources can be achieved by using the control method based on predictive models. In this case, the control object model is used to predict its behavior within the selected time horizon, and optimal control actions are selected on this basis. The process of predicting and selecting control actions is periodically repeated, constantly changing the time horizon boundaries. The described method of changing the flow diagram consists either in changing all the flows at the same time or in a preemptive and smooth transition based on the introduction of a weighted flow diagram for various stationary modes, provided that their mismatch is minimized at neighboring time intervals corresponding to the intervals of constancy of consumption requests. El artículo describe un enfoque para el control operativo y de supervisión de un sistema de transmisión de gas para grandes zonas industriales utilizando un modelo de control predictivo, así como métodos analíticos y de simulación. El control operativo y de supervisión del sistema de transporte de gas cubre el horizonte temporal de varias horas a varios días e implica la realización de varias acciones cíclicamente repetidas. Los autores proponen un modelo predictivo de series de tiempo del parámetro de consumo de gas considerando las condiciones climáticas de temperatura, que se amplía con base en la contabilidad de las relaciones de correlación entre los volúmenes de consumo de cada consumidor. Los métodos de control utilizados en la actualidad, reaccionando a las desviaciones actuales del régimen planificado, a priori no permiten lograr los mejores resultados. Se puede lograr un aumento significativo en la estabilidad del control y una reducción en el costo del combustible y los recursos energéticos utilizando el método de control basado en modelos predictivos. En este caso, el modelo de objeto de control se utiliza para predecir su comportamiento dentro del horizonte de tiempo seleccionado, y las acciones de control óptimas se seleccionan sobre esta base. El proceso de predecir y seleccionar acciones de control se repite periódicamente, cambiando constantemente los límites del horizonte temporal. El método descrito para cambiar el diagrama de flujo consiste en cambiar todos los flujos al mismo tiempo o en una transición preventiva y suave basada en la introducción de un diagrama de flujo ponderado para varios modos estacionarios, siempre que su desajuste se minimice en intervalos de tiempo vecinos. correspondiente a los intervalos de constancia de las solicitudes de consumo. Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) en Managua 2021-12-31 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Peer-Reviewed Article Artículo revisado por pares application/pdf https://www.camjol.info/index.php/NEXO/article/view/13174 10.5377/nexo.v34i06.13174 Nexo Scientific Journal; Vol. 34 No. 06 (2021); 1840-1849 Nexo Revista Científica; Vol. 34 Núm. 06 (2021); 1840-1849 1995-9516 1818-6742 eng https://www.camjol.info/index.php/NEXO/article/view/13174/15250 Copyright (c) 2021 Universidad Nacional de Ingeniería http://creativecommons.org/licenses/by/4.0