МАГИСТРАЛЬНЫЕ НЕФТЕПРОВОДЫ

Система управления нефтепроводом

В основе построения системы диспетчерского управления трубопроводным транспортом лежат следующие принципы:

• разграничение оперативно-диспетчерского управления (в пределах ее функций) от административно-хозяйственного руководства системами;
• иерархическое построение системы с прямым подчинением дежурного оперативного персонала каждой ступени персоналу более высокой ступени иерархии;
• предоставление персоналу каждой ступени максимальной самостоятельности в выполнении всех оперативных функций, не требующих вмешательства оперативного руководителя более высокой ступени;
• четкое разграничение функции и ответственности оперативного персонала всех ступеней управления по ведению нормальных режимов и ликвидации аварийных нарушений;
• строжайшая диспетчерская дисциплина.

Основным принципом ведения режимов при оперативном управлении является подчинение режима каждого низшего звена (части) требованиям обеспечения оптимального режима высшего звена (целого).

Общая задача управления режимами систем нефтегазоснабження заключается в обеспечении потребности в нефти, нефтепродуктах и газе с наибольшим экономическим эффектом для народного хозяйства в целом.

Основными вопросами при управлении нефтегазотранспортными системами является повышение пропускной способности, снижение энергетических затрат на транспорт нефти, нефтепродуктов и газа, стабилизация режимов во времени, оптимальное управление при неустановившихся, в том числе аварийных, режимах.

Исключительная сложность задачи диспетчерского управления, при решении которой режимы каждого из большого числа звеньев в каждый данный отрезок времени должны быть подчинены требованиям обеспечения оптимального режима системы в целом для длительного периода (цикла) управления, обусловливает необходимость разделения (декомпозиции) этой комплексной задачи на ряд более простых взаимосвязанных задач, решаемых на всех ступенях системы диспетчерского управления н относящихся к различным временным уровням управления. Наряду с декомпозицией в территориальном аспекте (в соответствии с иерархической структурой системы диспетчерского управления) необходима декомпозиция во временном и ситуационном аспектах.

Декомпозиция во временном аспекте заключается в разделении общей задачи управления, решаемой на каждой из основных ступеней территориальной иерархии, на задачи, относящиеся к четырем различным временным уровням управления:

• долгосрочное планирование режимов на месяц — год;
• краткосрочное планирование режимов на сутки — неделю;
• оперативное управление текущими режимами, осуществляемое дежурным оперативным персоналом;
• автоматическое управление нормальными и аварийными режимами по ходу технологических процессов.

Обеспечение оптимального режима системы нефтегазоснабжения при декомпозиции задачи управления достигается подчиненностью каждой ступени управления и временного уровня более высоким ступени и уровню с широким использованием принципа оптимальности. На основе этого принципа задание, вырабатываемое на высшей ступени (уровне), определяется оптимизацией режима с использованием эквивалентных характеристик (моделей) управляемых объектов, а это задание соответственно отрабатывается оптимальным образом на каждой более низкой ступени.

На высшем уровне временной иерархии решаются стратегические задачи долгосрочной оптимизации режимов. При этом осуществляются (в увязке с требованиями структура других отраслей народного хозяйства) прогнозирование потребления нефти, нефтепродуктов и газа и характерных графиков нагрузки, разработка балансов топливно-энергетического комплекса, оптимизация планов использования энергоресурсов и проведения капитальных ремонтов оборудования. К этому же временному уровню относятся: разработка схем и режимов на характерные периоды года (осенне-зимний максимум, период паводка и др.), а также в связи с вводом новых объектов; решение всего комплекса вопросов повышения надежности нефтегазоснабження, внедрения и совершенствования средств оперативно-диспетчерского управления и систем автоматического управления нормальными и аварийными режимами; разработка диспетчерских инструкций и т. д.

Оптимальные долгосрочные планы регулярно корректируются по мере изменения и уточнения условий работы. Результаты долгосрочного планирования играют роль основных ограничений, которые должны быть наложены на краткосрочные планы (недельные или суточные расходы, ремонтные мощности и т. д.). Оптимизация краткосрочных планов осуществляется с учетом указанных ограничений на основе более полной и точной информации об условиях работы в этом цикле управления; при разработке краткосрочного режима ряд ограничений, связанных с требованиями надежности, подлежит уточнению.

Оперативное управление — ведение текущего режима оперативным персоналом — осуществляется на основе суточных планов-графиков; при отклонениях от плана (по топливному газу, потребляемой мощности, состоянию оборудования и др.) производится необходимая корректировка режима в целях обеспечения требований надежности, качества и экономичности.