Dynamic control for gas pipeline systems

• Autorzy: Osiadacz A. , Chaczykowski M.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amsc-2016-0006

Warianty tytułu

PL

Optymalne sterowanie siecią gazową

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An algorithm for optimal control of a gas network with any configuration based upon hierarchical control and decomposition of the network is described. Local problems are solved using a gradient technique. The subsystems are coordinated using „good coordination” method to find the overall optimum. Discrete state equation for the case in which output pressures are treated as elements of the control vector has been formulated. Results of investigations are included.

PL

W artykule omówiono algorytm optymalnego sterowania siecią gazową o dowolnej konfiguracji wykorzystujący teorię systemów hierarchicznych oraz zasady dekompozycji systemu na podsystemy. Lokalne problemy optymalizacji są rozwiązywane stosując metodę gradientową. Koordynacja rozwiązań lokalnych pozwala na znalezienie rozwiązania optymalnego dla całego systemu. Optymalizowany system opisano za pomocą dyskretnego równania stanu przyjmując, że elementami wektora sterowania są wartości ciśnienia wyjściowego elementów nierurowych. W artykule przedstawiono rezultaty badań algorytmu.

Słowa kluczowe

EN

flow control; large scale systems; networks; optimal control; transient analysis

PL

sterowanie przepływem; wielkie systemy; sieci; optymalne sterowanie; stan nieustalony

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 61, no. 1
• Strony: 69--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Osiadacz A.

• Warsaw University of Technology, Department of Environmental Engineering, District Heating and Gas Systems Division, Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa, Poland

autor

Chaczykowski M.

• Warsaw University of Technology, Department of Environmental Engineering, District Heating and Gas Systems Division, Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa, Poland

Bibliografia

• [1] Babonneau F., Nesterov Y., Vial J.-P., 2012. Design and operations of gas transmission networks. Operations Research, Vol. 60, No. 1, 34-47.
• [2] Bazaraa M.S., Sherali H.D., Shetty C.M., 1993. Nonlinear Programming. (second edition), John Wiley & Sons, Inc.
• [3] Bertsekas D.P., 1982. Constrained Optimization and Lagrange Multiplier Methods. Academic Press.
• [4] Francis R.F., 1981. The Efficient Management of the Bulk Transmission of Gas. The Institution of Gas Engineers, Communication 1144, Birmingham.
• [5] Furey B.P., 1993. A Sequential Quadratic Programming Based Algorithm for Optimization of Gas Networks. Automatica, Vol. 29, No. 6, 1439-1450.
• [6] Gill P.E., Murray W., Saunders M.S., 2002. SNOPT: An SQP algorithm for large-scale constrained optimization. SIAM Journal on Optimization, Vol. 12, No. 4, 979-1006.
• [7] Mahlke D., Martin A., Moritz S., 2010. A mixed integer approach for time-dependent gas network optimization. Optimization Methods and Software, 25:625-644.
• [8] Mallinson J., Fincham A., Bull S., Rollet J., Wong M., 1993. Methods for optimizing gas transmission networks. Annals of Operations Research, 43:443-454.
• [9] Osiadacz A.J., 1987. Simulation and Analysis of Gas Networks. E & F N Spon, London.
• [10] Osiadacz A.J., Świerczewski S., 1994. Optimal Control of Gas Transportation Systems. The 3rd IEEE Conference on Control Applications, p. 795-798, The University of Strathclyde, Glasgow.
• [11] Osiadacz A.J., Bell D.J., 1995. Dynamic Simulation of Gas Networks by Decomposition and Coordination. Math. Engng. Ind., Vol, 5, No. 3, p. 235-254.
• [12] Osiadacz A.J., 1996. Different Transient Models - Limitations, Advantages and Disadvantages. PSIG Conference, 1996, San Francisco.
• [13] Osiadacz A.J., 2011. Steady State Optimisation of Gas Networks. Arch. Min. Sci., Vol. 56, No 3, p. 335-352.
• [14] Sage A.P., White C.C., 1977. Optimal Systems Control. Prentice-Hall, New Jersey.
• [15] Singh M.G., Titli A., 1978. Systems - Decomposition, Optimisation and Control. Pergamon Press.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę