АНАЛИЗ И ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК НА БАЗЕ СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

Для анализа и параметрической оптимизации комбинированных энерготехнологических установок на базе газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистрального газопровода были разработаны математические модели макроуровня. В ходе исследования указанные модели применены для получения регрессионных зависимостей. Для этого использовали результаты численного эксперимента, при планировании которого применяется математический аппарат регрессионного анализа. Предполагается, что результаты опыта представляют собой независимые, нормально распределенные, случайные величины с приблизительно равными дисперсиями. При этом изучается зависимость критерия оптимизации от величины управляющих параметров (факторов). Планирование, проведение и обработка результатов эксперимента проводились в такой последовательности: выбор критериев оптимизации, выбор управляющих параметров (факторов), кодирование факторов, составление матрицы планирования эксперимента, оценка значимости коэффициентов регрессии, проверка адекватности модели и воспроизводимости опытов. В качестве критериев оптимизации были приняты электрическая мощность и КПД комбинированных энерготехнологических установок, в качестве управляющих параметров для установки с детандер-генераторным агрегатом – температура топливного газа перед детандером, давление топливного газа после детандера, температура воздуха, подаваемого в компрессор двигателя, а для установки с паросиловым блоком – степень сжатия в компрессоре двигателя, расход пара на технологию и температура воздуха, подаваемого в компрессор двигателя. Применение указанного методического подхода позволяет получить простые полиномиальные зависимости, которые значительно упрощают процедуры анализа, параметрической оптимизации и оценки эффективности при технико-экономических обоснованиях вариантов строительства энергетических объектов.

1. Влияние теплоутилизационного «хвоста» компрессорной станции на эффективность работы газотурбинного привода с изобарным подводом теплоты и регенеративным теплоиспользованием / А. П. Несенчук [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. Заведений и энерг. объединений СНГ. 2013. № 4. С. 37–46.

2. Несенчук, А. П. Энергоснабжение предприятия мясоперерабатывающей отрасли за счет утилизационной теплоты ВЭР компрессорной станции магистрального газопровода / А. П. Несенчук, А. А. Абразовский, Т. В. Рыжова // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2013. № 6. С. 32–36.

3. Седнин, В. А. Повышение эффективности газоперекачивающего агрегата компрессорной станции магистрального газопровода / В. А. Седнин, А. А. Абразовский // Энергия и Менеджмент. 2015. № 6. С. 14–16.

4. Седнин, В. А. Параметрическая оптимизация газоперекачивающего агрегата компрессорной станции магистрального газопровода / В. А. Седнин, А. В. Седнин, А. А. Абразовский // Энергетика и теплотехника: сб. науч. трудов / под ред. В. Е. Накорякова. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. Вып. 26. С. 136–144.

5. Седнин, В. А. Применение паросиловой установки для повышения энергоэффективности работы газоперекачивающего агрегата компрессорной станции магистрального газопровода / В. А. Седнин, А. А. Абразовский // Энергия и Менеджмент. 2016. № 2. С. 16–19.

6. Нинул, А. С. Оптимизация целевых функций: Аналитика. Численные методы. Планирование эксперимента / А. С. Нинул. М.: Изд-во физ.-мат. лит-ры, 2009. 336 с.

7. Тихомиров, В. Б. Планирование и анализ эксперимента (при проведении исследований в легкой и текстильной промышленности) / В. Б. Тихомиров. М.: Легкая индустрия, 1974. 262 с.

8. Шестаков, В. Н. Планирование эксперимента в оптимизационных задачах технической мелиорации грунтов / В. Н. Шестаков. Омск: СибАДИ, 2007. 95 с.

9. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных решений / Ю. П. Адлер. М.: Наука, 1974. 276 с.

10. Романюк, В. Н. Обоснование параметров АБТН для утилизации ВЭР на ТЭЦ с помощью пассивного эксперимента и определение соответствующих изменений различных оценок работы энергосистемы / В. Н. Романюк, А. А. Бобич // Энергия и Менеджмент. 2016. № 1. С. 14–24.