energyЭнергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations1029-74482414-0341BNTU10.21122/1029-7448-2018-61-4-359-371energy-1249Research ArticleТЕПЛОЭНЕРГЕТИКАНEAT POWER ENGINEERINGРегиональная система газоснабжения с позиций системного анализа и закономерности ее функционированияRegional Gas Supply System Considered from the Standpoint of System Analysis and Regularities of its FunctioningМорозД. Р.MоrozD. R.

Адрес для переписки: Мороз Денис Равильевиич – Государственное предприятие «НИИ Белгипротопгаз» пер. Домашевский, 11а, 220036, г. Минск, Республика Беларусь. Тел.: +375 17 202-81-39    frostden@list.ru

Address for correspondence: Moroz Denis R. – State Enterprise “Research Institute “Belgiprotopgaz” 11a Domashevskij lane, 220036, Minsk, Republic of Belarus. Tel.: +375 17 202-81-39    frostden@list.ru

 

 

frostden@list.ruГрунтовичН. В.HruntovichN. V.

Адрес для переписки: Мороз Денис Равильевиич – Государственное предприятие «НИИ Белгипротопгаз» пер. Домашевский, 11а, 220036, г. Минск, Республика Беларусь. Тел.: +375 17 202-81-39    frostden@list.ru

НИИ БелгипротопгазБеларусьResearch Institute “Belgiprotopgaz”Belarus201820072018614359371Copyright © Мороз Д.Р., Грунтович Н.В., 20182018Мороз Д.Р., Грунтович Н.В.Mоroz D.R., Hruntovich N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://energy.bntu.by/jour/article/view/1249

Изучение структуры и закономерностей функционирования региональных систем газоснабжения необходимо для решения ряда эксплуатационных задач, основными из которых являются: составление заявок планируемого объема поставок газа; разработка проектов развития и реконструкции систем газоснабжения и хранения газа; формирование действующих тарифов на газ для различных групп потребителей. Региональная система газоснабжения рассмотрена с позиций системного анализа и представлена как сложная динамическая система, состоящая из нескольких подсистем. Исследованы балансовая структура потребления газа в регионе за десятилетний период и закономерности суточного потребления газа в регионе в зависимости от среднесуточной температуры наружного воздуха за двухлетний период. Установлено, что наибольшую долю в суммарном потреблении газа составляют энергетический комплекс, промышленность и сельское хозяйство. Рассчитаны значения коэффициентов корреляции между температурой наружного воздуха и расходом газа по элементам балансовой структуры. Для суточных значений расхода газа на нужды населения и жилищно-коммунального хозяйства отмечается самый высокий коэффициент корреляции между исследуемыми признаками R = (–0,98‒(–0,96)). Анализ полей соответствия суточного потребления газа в регионе среднесуточной температуре на годовом интервале времени позволил выделить две характерные области: область работы системы отопления и область положительных температур (система отопления отключена). Для каждой из областей определены зависимости суточного расхода газа от температуры и влияние изменения температуры на изменение потребления газа. Установлено, что диапазон температур от 0 до 10 °C соответствует зоне неопределенного состояния региональной системы газоснабжения, так как в этой зоне перекрываются две области: область работы системы отопления и область положительных температур.

Investigation of the structure and the functional patterns of the regional gas supply systems is necessary for addressing a number of operational tasks, the main ones being the following: preparing requisitions for the planned volume of gas deliveries, project design for development and reconstruction of gas supply systems and gas storage facilities, developing of functional gas tariffs for different groups of customers. The regional gas supply system is considered from the standpoint of system analysis and presented as a complex dynamic system consisting of several subsystems. The balance structure of gas consumption in the region for the ten-year period and the patterns of daily gas consumption in the region depending on the average daily outdoor temperature for the two-year period have been studied. It is discovered that the power economy, industry and agriculture account for the largest share in the total gas consumption. The values of correlation coefficients between the outdoor air temperature and gas flow rate according to the elements of the balance structure are calculated. For the daily values of gas consumption for the needs of the population and housing-and-communal services, the highest correlation coefficient between the studied characteristics R is noted = (–0,98‒(–0,96)). Analysis of the matching fields of daily gas consumption in the region to the daily average temperature over a given one-year timeframe made it possible to identified two key areas, viz.: the area of operation of the heating system and the area of positive temperatures (the cheating system is off). For each of the areas, the dependences of the daily gas flow rate on the temperature and the effect of temperature changes on the gas consumption alteration were determined. It was found out that the temperature range from 0 to 10 °C corresponds to the zone of uncertain state of the regional gas supply system, since two areas overlap in this zone, viz.: the area of operation of the heating system and the area of positive temperatures.

балансовая структура системы газоснабжениярежим подачи газаполе суточного потребления газа в зависимости от температурыобласть работы системы отопленияобласть положительных температурзона неопределенного состоянияbalance structure of gas supply systemgas supply modesfield of daily gas consumption depending on temperatureheating system functioning areapositive temperature areazone of an uncertain stateReferencesСистемные исследования в энергетике: ретроспектива научных направлений СЭИ – ИСЭМ / ред. Н. И. Воропай. Новосибирск: Наука, 2010. 686 с.Voropay N. I. (ed.) (2010) System Research in the Energy Sector: Retrospective of Scientific Directions of the SEI – MESI. Novosibirsk, Nauka Publ. 686 (in Russian).Илькевич, Н. И. Многоуровневое моделирование развития систем газоснабжения / Н. И. Илькевич, Т. В. Дзюбина, Ж. В. Калинина. Новосибирск: Наука, 2014. 217 с.Ilkevich N., Dzyubina T., Kalinina Zh. (2014) Multilevel Modeling of the Development of Gas Supply Systems. Novosibirsk, Nauka Publ. 217 (in Russian).Моделирование равновесия потоков стоимости спроса и предложения на природный газ / Н. И. Илькевич [и др.] // Трубопроводные системы энергетики: методические и прикладные проблемы математического моделирования. Новосибирск: Наука, 2015. С. Шевченко, М. В. Разработка частных моделей организации мониторинга системы регионального газоснабжения / М. В. Шевченко // Технологический аудит и резервы производства. 2015. Т. 6, № 2 (26). С. 40–46.Ilkevich N., Dzyubina T., Kalinina Zh., Okuneva S. (2015) Simulation of the Equilibrium of the Flows of the Cost of Supply and Demand on Natural Gas. Pipeline Systems of Power Engineering: Methodical and Applied Problems of Mathematical Modeling. Novosibirsk, Nauka Publ., 318–331 (in Russian).Галустов, Г. Г. Математическое моделирование и прогнозирование в технических системах / Г. Г. Галустов, С. П. Бровченко, С. Н. Мелешкин. Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2008. 30 с.Shevchenko M. (2015) Development of Specific Models for Monitoring the Regional Gas Supply System. Tekhnologicheskii Audit i Rezervy Proizvodstva = Technology Audit and Production Reserves, 6 (2), 40–46 (in Russian).Перегудов, Ф. И. Введение в системный анализ / Ф. И. Перегудов, Ф. П. Тарасенко. М.: Высш. шк., 1989. 367 с.Galustov G., Brovchenko S., Meleshkin S. (2008) Mathematical Modeling and Forecasting in Technical Systems: Educational. Taganrog, Publishing house Taganrog Technological Institute of Southern Federal University. 30 (in Russian).Прогноз потребления газа – основа принятия рациональных решений по структуре и технологическим параметрам при проектировании и реконструкции системы газоснабжения / Р. А. Кантюков [и др.] // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2015. № 1. С. 201–221. Режим доступа: http://ogbus.ru/issues/1_2015/ogbus_1_2015_p201-221_KantyukovRA_ru.pdf.Peregudov F., Tarasenko F. (1989) Introduction to System Analysis. Moscow, Vysshaya Shkola Publ. 367. (in Russian).Грунтович, Н. В. О необходимости изучения структуры и закономерностей функционирования региональных систем газоснабжения / Н. В. Грунтович, Д. Р. Мороз, В. Е. Шалоник // Энергетическая стратегия. 2017. № 1. С. 42–46.Kantyukov R., Sukharev M., Meshalkin V., Gimranov R., Popov A., Ryzhenkov I. (2015) Forecast Gas Consumption – the Basis for Making Rational Decisions on the Structure and Technological Parameters in the Design and Reconstruction of the Gas Supply System. Neftegazovoe Delo = Oil and Gas Business, (1). 201–221. Available at: http://ogbus.ru/issues/1_2015/ogbus_1_2015_p201-221_KantyukovRA_ru.pdf (in Russian).Мелентьев, Л. А. Избранные труды. Методология системных исследований в энергетике / Л. А. Мелентьев. М.: Наука, 1995. 289 c.Gruntovich N., Moroz D., Shalonik V. (2017) About Necessity of Study the Structure and Regularities of the Functioning of Regional Gas Supply Systems. Energeticheskaya Strategiya = Energy Strategy, (1) 42–46 (in Russian).Мороз, Д. Р. Разработка моделей потребления газа по структурным элементам региональной системы газоснабжения / Д. Р. Мороз, А. А. Капанский // Энергосбережение и эффективность в технических системах: материалы IV Междунар. науч.-техн. конф. студ., молод. ученых и спец. Тамбов: Тамбов. госуд. техн. ун-т, 2017. С. 416–418.Melentiev L. (1995) Selected Works. Methodology of System Researches in Power Engineering. Moscow, Nauka Publ. 289 (in Russian).Moroz D., Kapanskii A. (2017) Development of Models of Gas Consumption by Structural Elements of the Regional Gas Supply SystemEnergy Saving and Efficiency in Technical Systems. Energosberezhenie i Effektivnost' v Tekhnicheskikh Sistemakh: Materialy IV Mezhdunar. Nauch.-Tekhn. Konf. Stud., Molod. Uchenykh i Spets. [Materials of the IV International Scientific and Technical Conference of Students, Young Scientists and Specialists]. Tambov, Tambov State Technical University, 416–418 (in Russian).Moroz D., Kapanskii A. (2017) Development of Models of Gas Consumption by Structural Elements of the Regional Gas Supply SystemEnergy Saving and Efficiency in Technical Systems. Energosberezhenie i Effektivnost' v Tekhnicheskikh Sistemakh: Materialy IV Mezhdunar. Nauch.-Tekhn. Konf. Stud., Molod. Uchenykh i Spets. [Materials of the IV International Scientific and Technical Conference of Students, Young Scientists and Specialists]. Tambov, Tambov State Technical University, 416–418 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.