Optimization and reliability of the power supply systems of a compressor station

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20998/2074-272X.2021.2.08

Ключові слова:

система електропостачання, надійність, оптимізація, економічні аспекти, технічні аспекти, теорія графів

Анотація

У міру того як газопровідні системи стають дедалі більшими та складнішими, зростає значення оптимального функціонування та планування цих об’єктів. Капітальні витрати та експлуатаційні витрати трубопровідних систем настільки великі, що навіть незначні вдосконалення у використанні систем можуть залучити великі суми грошей. Мета. У статті пропонується метод підвищення надійності та оптимізації систем електропостачання компресорних станцій. Новизна запропонованої роботи полягає у розробці нової математичної моделі, яка дозволяє найкращим чином вибрати найбільш відповідні політики технічного обслуговування, щоб значно скоротити витрати, а також оптимізувати корисні ключові показники ефективності – рівень відмов, середній час між поломками, середній час ремонту обладнання в системах електропостачання компресорної станції. Застосування теорії графів для представлення цієї математичної моделі на принциповій схемі різних джерел енергії щодо п’яти компресорних станцій є достатнім. Методи. Задача, яка виникає у майбутнього або діючого оператора, полягає, серед іншого, у тому, як збалансувати два основні аспекти: технічний аспект та економічний аспект. Запропонована методологія вводить алгоритм дослідження для розрахунку оптимальних значень робочих параметрів систем електропостачання компресорних станцій шляхом поєднання технічних та економічних аспектів з метою зменшення витрат та збільшення показників ефективності. Запропонований алгоритм може бути реалізований у програмі на мові програмування FORTRAN. Результати. Розроблений алгоритм є ефективним інструментом для розрахунку витрат на технічне обслуговування та дозволяє за допомогою програмування визначити найбільш відповідну політику технічного обслуговування. З іншого боку, цю методику можна використовувати як важливий показник економічної оцінки для іншого обладнання, щоб вибрати серед усіх технічно можливих рішень те, яке дозволяє отримати найкращий економічний результат. Практичне значення. Запропонований алгоритм був перевірений у третьому варіанті системи живлення з двома турбогенераторами. Результат оптимізації показує чітку перевагу щодо вибору станції С для трубопроводу, оскільки це представляє мінімальну вартість, яка є визначенням оптимізатора алгоритму. Тоді важливо прийняти найбільш рекомендовані політики та практики технічного обслуговування, щоб забезпечити доступність систем електропостачання та уникнути незапланованих відключень із наслідком втрат виробництва.

Біографії авторів

N. Benchouia , Mohamed-Cherif Messaadia University, Algeria

PhD, HDR, Senior Lecturer, Senior researcher, Electrical engineering Dpt.

M. Saaidia , Mohamed-Cherif Messaadia University, Algeria

PhD, Lecturer, Electrical engineering Dpt.

Посилання

Tikhomirova E. Provision of electric power to CS of TGP, using renewable energy sources (on the example of wind turbines). Master of science thesis EGI, KTH, The Royal Institute of Technology, School of Industrial Engineering and Management, Stockholm, 2012, 86 p. Available at: https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:617506/FULLTEXT01.pdf (accessed 20.10.2020).

Ríos-Mercado R.Z., Borraz-Sánchez C. Optimization problems in natural gas transportation systems: A state-of-the-art review. Applied Energy, Jun. 2015, vol. 147, pp. 536-555. doi: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.03.017.

Luongo C., Gilmour B., Schroeder D. Optimization in natural gas transmission networks: A tool to improve operational efficiency. Proceedings of the Third SIAM conference on optimization, Boston, USA, 1989.

Turysheva A.V., Baburin S.V. Justification of power supply system’s structure of oil and gas facilities using backup energy sources with associated petroleum gas as the energy carrier. International Journal of Applied Engineering Research, 2016, vol. 11, no. 1, pp 749-755. Available at: https://www.researchgate.net (accessed 20.10.2020).

Kurz R., Lubomirsky M., Brun K. Gas Compressor Station Economic Optimization. International Journal of Rotating Machinery, vol. 2012, article number 715017, 9 p. doi: https://doi.org/10.1155/2012/715017.

Bansal R.C. Optimization methods for electric power systems: An overview. International Journal of Emerging Electric Power Systems, Jan. 2005, vol. 2, iss. 1, article number 1021. doi: https://doi.org/10.2202/1553-779x.1021.

Baburin S.V., Kovalchuk M.S. Analysis of power supply systems reliability for gas pumping compressor stations. 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), Moscow and St. Petersburg, Russia, 2018, pp. 566-569. doi: https://doi.org/10.1109/eiconrus.2018.8317161.

Massim Y., Zeblah A., Benguediab M., Ghouraf A., Meziane R. Reliability evaluation of electrical power systems including multi-state considerations. Electrical Engineering, Aug. 2004, vol. 88, no. 2, pp. 109-116, doi: https://doi.org/10.1007/s00202-004-0262-2.

Prévision de consommation d’électricité à moyen terme. Direction de planification SONELGAZ, Juin 1984. (Fra).

Military Handbook 338. Electronic Reliability Design Handbook, October 1998. Available at http://everyspec.com/MIL-HDBK/MIL-HDBK-0300-0499/MIL-HDBK-338B_15041 (accessed 20.10.2020).

Villemeur A. Sûreté de fonctionnement des systèmes industriels : fiabilité, facteurs humains, informatisation. Paris: Eyrolles, 1988. (Fra).

Pages A. Fiabilité des systèmes d’alimentation électrique. Paris, 1980. (Fra).

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-10

Як цитувати

Benchouia , N., & Saaidia , M. (2021). Optimization and reliability of the power supply systems of a compressor station. Електротехніка і Електромеханіка, (2), 54–63. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2021.2.08

Номер

Розділ

Електричні станції, мережі і системи