Оптимизация управления магистральными потоками газа с помощью автоматизированных электроприводов
А.Р. Колганов, О.В. Крюков, И.В. Гуляев
Вестник ИГЭУ, 2026 г. выпуск 2, сс. 82—88
Скачать PDF
Состояние вопроса. Главными источниками нештатных ситуаций и внезапных аварий на компрессорных станциях магистральных газопроводов являются неисправности подшипников и обмоток статоров приводных электродвигателей газоперекачивающих агрегатов. Это связано с тем, что все электрические машины на компрессорных станциях работают при стохастических возмущениях в неоптимальных с точки зрения показателей энергоэффективности и надежности режимах, значительно влияя при этом на общий ресурс электрооборудования. В этой связи создание комплексной системы оптимизации и адаптации работы всех автоматизированных электроприводов представляется актуальной задачей.
Материалы и методы. Методологической основой принципов управления является аппарат теории планирования эксперимента и инвариантных систем с использованием стратегий малолюдных технологий и интеллектуальных систем.
Результаты. Предложен концептуальный подход к реализации оптимального управления основными агрегатами компрессорной станции на базе автоматизированных электроприводов, позволяющий повысить надежность и энергоэффективность магистральных газопроводов и обеспечивающий стабилизацию параметров перекачиваемого газа на оптимальном уровне.
Выводы. Применение комбинированной системы управления автоматизированными электроприводами агрегатов компрессорной станции позволяет учитывать и компенсировать все стохастические возмущения и стабилизировать работу магистрального газопровода на теоретически обоснованном оптимальном по энергетическим критериям уровне.
1. Kadin S.N., Kazachenko A.P., Reunov A.V. Questions related to the development of metrological assurance in the design of Gazprom facilities // Measurement Techniques. – 2011. – Vol. 54, No. 8. – C. 944–-952.
2. Крюков О.В. Стратегии инвариантных электроприводов газотранспортных систем // Интеллектуальные системы. Труды XI Международного симпозиума / под ред. К.А. Пупкова. – М.: РУДН, 2014. – С. 458–463.
3. Васенин А.Б., Серебряков А.В. Энергоэффективные системы электроснабжения электроприводов нефтегазопроводов // Труды IX Междунар. (XX Всерос.) конф. по автоматизированному электроприводу АЭП-2016. – Пермь, 2016. – С. 380–384.
4. Васенин А.Б., Серебряков А.В. Алгоритмы управления электромеханическими системами магистрального транспорта газа // Труды VIII Междунар. (XIX Всерос.) конф. по автоматизированному электроприводу АЭП-2014: в 2 т. Т. 2 / отв. за выпуск И.В. Гуляев. – Саранск, 2014. – С. 404–409.
5. Рубцова И.Е., Степанов С.Е. Нейро-нечеткие модели управления синхронными машинами большой мощности // Материалы VI Междунар. науч.-техн. конф. «Управление и информационные технологии» УИТ-2010. – СПб., 2010. – С.160–162.
6. Мещеряков В.Н., Крюков О.В. Системы электропривода переменного тока с релейными и нелинейными корректирующими устройствами. Ч. 2 // Библиотечка электротехника. – 2018. – № 12(240). – С. 1–76.
7. Воронков В.И., Рубцова И.Е. Основные экологические направления и задачи энергосбережения при проектировании объектов ОАО «Газпром» // Газовая промышленность. – 2013. – № 7(693). – С. 74–78.
8. Пат. на изобретение № 2502914 МПК F17D1/02. Способ магистрального транспорта газа / А.Ф. Пужайло, Д.Г. Репин; опубл. 27.12.2013, БИ № 36.
9. Крюков О.В. Синтез и анализ электроприводных агрегатов компрессорных станций при стохастических возмущениях // Электротехника. – 2013. – № 3. – С. 22–27.
10. Васенин А.Б. Функциональные возможности энергетических установок при питании удаленных объектов // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2014. – № 2. – С. 50–56.
11. Киянов Н.В. Решение задач промышленной экологии средствами электрооборудования и АСУТП // Автоматизация в промышленности. – 2009. – № 4. – С. 29–34.
12. Захаров П.А., Киянов Н.В. Встроенная система диагностирования и прогнозирования ЭГПА // Контроль. Диагностика. – 2008. – № 11. – С. 43–49.
13. Крюков О.В. Комплексный анализ условий эксплуатации ЭГПА // Компрессорная техника и пневматика. – 2013. – № 4. – С. 14–19.
14. Степанов С.Е. Модернизация систем управления ЭГПА в условиях действующих компрессорных станций // Проблемы автоматизации и управления в технических системах: сб. ст. Междунар. науч.-техн. конф. / под ред. М.А. Щербакова. – Пенза, 2013. – С. 29–32.
15. Серебряков А.В. Универсальная система мониторинга электродвигателей газоперекачивающих агрегатов // Известия вузов. Электромеханика. – 2016. – № 4(546). – С. 74–81.
16. Пат. на полезную модель № 145058. Электропривод газоперекачивающего агрегата / А.С. Белов, Е.В. Бычков, С.Е. Степанов; опубл. 10.09.2014. Бюл. № 25.
17. Крюков О.В. Оптимальное управление технологическим процессом магистрального транспорта газа // Сб. трудов XII Всерос. совещания по проблемам управления ВСПУ-2014 / Ин-т проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН. – М., 2014. – С. 4692–4613.
18. Энергосбережение и автоматизация электрооборудования компрессорных станций / А.Ф. Пужайло, Е.А. Спиридович, В.И. Воронков и др.; под ред. О.В. Крюкова. – Н.Новгород: Вектор ТиС, 2010.
19. Kiyanov N.V., Pribytkov D.N., Gorbatushkov A.V. A Concept for the development of invariant automated electric drives for the water recycling systems with fan cooling towers // Russian Electrical Engineering. – 2007. – Vol. 78, No. 11. – C. 621–627.
20. Серебряков А.В. Активно-адаптивные алгоритмы управления и мониторинга автономными энергетическими комплексами // Пром-Инжиниринг. Труды II Междунар. науч.-техн. конф. – Челябинск: ЮУрГУ, 2016. – С. 286–290.
21. Kryukov O.V. Scientific background for the development of intelligent electric drives for oil and gas process units // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. – 2017. – Т. 17, № 1. – С. 56–62.
22. Степанов С.Е., Бычков Е.В. Опыт применения частотно-регулируемого привода вентиляторов АВО газа // Труды IX Междунар. (XX Всерос.) конф. по автоматизированному электроприводу АЭП-2016. – Пермь, 2016. – С. 428–432.
23. Васенин А.Б., Степанов С.Е., Гуляев И.В. Энергетический менеджмент мониторинга энергоэффективности объектов ТЭК // Автоматизация и IT в энергетике. – 2022. – № 4(153). – С. 32–43.
24. Васенин А.Б. Энергоэффективные и экологичные установки воздушного охлаждения // ВЕЛИКИЕ РЕКИ' 2017. Труды научного конгресса XIX Междунар. науч.-пром. форума. – Н.Новгород: НГАСУ, 2017. – С. 93–96.
25. Захаров П.А. Принципы инвариантного управления электроприводами ГТС при случайных возмущениях // Вестник ИГЭУ. – 2008. – Вып. 2. – С. 98–103.