Исследование одной модели газотранспортной сети

В статье рассматривается одна из моделей газотранспортной сети на основе объектного подхода. Отражена постановка задачи, математические модели ее элементов (труб, подкачек, отборов, компрессорных станций), а также правила взаимодействия элементов между собой. Представлен алгоритм расчета временного слоя всей сети. В заключении освещены результаты тестирования этой модели, реализованной на компьютере.
Введение

Газотранспортные сети (ГТС) являются важным и сложным объектом изучения, т.к. являются носителем одной из гибких форм энергоносителя (газа). Соответственно моделирование, расчет и оптимизация режимов работы ГТС вызывает большой интерес как у исследователей, так и пользователей подобных систем. Существует много моделей созданных по данной тематике. Отличительной чертой рассматриваемой модели является гибкость построения сложных систем ГТС

В данной работе рассматривается только математическая модель и расчет ГТС. Оптимизация на основе этой модели выходит за рамки статьи. Общая модель ГТС включает уже изученные модели ее элементов (труб, подкачек, отборов, КС). Необходимо отметить, что данная модель разрабатывалась с возможностью добавления в дальнейшем модулей оптимизации по заданным критериям.

Определим задачу, которую должна описывать и решать модель ГТС. Пусть заданы начальное распределение давления Pi,0 по всей ГТС (где i=1,..,n v пространственный слой) и граничные условия на подаче и отборе газа в систему по времени. Необходимо определить распределение давления Pi,j и расхода Qi,j по ГТС для каждого временного слоя j, где j=1,...,m. Пример ГТС с элементами приведен на рис.1