УДК: 681.518.3:658.26 (Караганда, КарГТУ)
(Караганда, КарГТУ)
Алгоритм режимного анализа систем теплоснабжения
мегаполиса методом узловых напоров
В задачах режимного анализа трубопроводных систем наибольшее развитие получили модели контурного типа. Однако, в режимном анализе электроэнергетических систем и больших электронных схем современной схемотехники наибольшее развитие получили узловые модели. Последнее обстоятельство стимулировало работы по программной реализации и исследованию вычислительной эффективности контурных и узловых моделей в задачах моделирования больших теплоснабжающих систем (ТС), в которых и была определена целесообразного применения узловой модели.
Общая схема алгоритма метода узловых напоров (УН) на базе обратных (инверсных) характеристик активных и пассивных элементов ТС сводится к выполнению следующих действий:
1. По внешнему содержательному описанию технологической структуры и характеристик, установленных технологических элементов ТС, сформируем внутреннее формальное представление структуры и характеристик элементов системы в форме списка узловых пар и массивов характеристик участков, насосных станций, потребителей.
2. С помощью формализованного списка узловых пар сформируем остовное дерево моделируемой системы 
, посредством которого выполним автоматический контроль связности системы с выделением всех несвязных фрагментов, исходя из опорного узла системы (узел с заданным напором).
3. На исходном графе моделируемой ТС построим дерево минимальной длины 
.
4. Устанавливаем l=0 и методом проводки свободных расходов 
от оконечных узлов, по ветвям к корню дерева определяем расходы энергоносителя на ветвях дерева, т. е. вектор 
.
5. Двигаясь по дереву от узла с заданным напором к оконечным узлам с помощью вектора гидравлических сопротивлений ветвей 
и вектора расходов на ветвях 
, определяем:
― вектор перепадов полных напоров
| |
|
, если
― вектор полных напоров в узлах сети
| |
|
, если
6. Вычисляем вектор правых частей 
линеаризованного уравнения узловых напоров.
7. Вычисляем Якобиан вектор-функции узловых напоров
|
8. Решаем уравнение 
относительно вектора поправок узловых напоров 
.
9. Получаем компоненты вектора 
, для 
-го приближения
|
10. Если сходимость по критерию не достигнута, то устанавливаем 
и переходим к шагу 6.
11. На основе полученного вектора полных напоров в узлах 
, исходных векторов гидравлических сопротивлений ветвей 
и геодезических отметок местности в узлах 
определяем:
― вектор расходов энергоносителя на участках с помощью инверсных напорно-расходных характеристик участков
|
― вектор пьезометрических напоров в узлах 
, с помощью соотношения
|
.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Карасев задач имитационного моделирования режимов больших теплоснабжающих систем // Энергетика, телекоммуникации и высшее образование в современных условиях: 3-я Международная научно-практическая конференция.-Алматы: АИЭС, 2002.-с.24-28.
