Идентификация фактических дебитов сетей в городской системе газоснабжения

Существующие методы расчета фактических дебитов сетей в городской системе газоснабжения, например, метод поправочных множителей, не учитывают этой имеющейся на практике неопределенности, что приводит к большим погрешностям расчета расходов газа. Рассмотрим случай, когда на газораспределительных станциях (ГРС) городской системы газоснабжения проводятся оперативные замеры входного и выходного давления, а также расхода газа.

Для этого случая нечеткий расход газа для каждой ГРС запишется относительно нечетких величин следующим образом:

(2.12)

Предположим, что нечеткость фактического коэффициента гидравлического сопротивления обусловлена неточностью нашего знания фактического расхода Q, т.е.:

(2.13)

где: для практических расчетов можно определить по формуле [49]:

(2.14)

Рассмотрим алгоритм расчета расходов газа на примере, когда эффективность распределения расходов в сети газоснабжения Ẽ задана функцией принадлежности вида:

(2.15)

Функция принадлежности µ(Q_i) для расхода каждой i -той ГРС может быть найдена обратным аналитическим методом по r -уровням функций принадлежности нечетких параметров. Тогда, воспользовавшись выражением для r -уровня нечеткого множества f(x₁,x₂, …x_n), произвольный r -уровень функции принадлежности µ(Q_i) для допустимого расхода газа i- той ГРС можно определить по формуле:

(2.16)

Функция принадлежности µ(Q_i) допустимого расхода газа по всей сети газоснабжения может быть вычислена для каждого дискретного r -уровня с учетом интервальных операций по формуле:

(2.17)

Скорректированную функцию принадлежности для суммарного расхода газа по всей сети газоснабжения можно определить как пересечение полученной функции µ(Q) и функции µ(Q^'), построенной по результатам замеров:

(2.18)

Уточненные функции µ_с(Q_i) определяются последовательно с использованием численной процедуры [50,51,52]. Точечные оценки искомых расходов находятся по максимуму функций принадлежности µ_с(Q_i):

(2.19)

После построения функций µ_с(Q_i) для расходов газа на ГРС коэффициенты гидравлического сопротивления уточняются по алгоритму, описанному выше. При отсутствии замеров выходных давлений P_yi алгоритм расчета фактических расходов несколько усложняется. В этом случае необходимо учитывать уравнения притока газа к ГРС.

Функция принадлежности µ(Q_i) находится обратным численным методом по дискретным r -уровням исходных функций [51].