Диссертация (1026538), страница 12

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

Промежутки времени между прибытием танкеровСПГ различны в зависимости от времени года и ледовых условий (мягкая,средняя, суровая зима).Иллюстрация модели нечеткого управления производственной мощностикомплекса по сжижению природного газа показана на Рисунке 3.8.83Рисунок 3.8. Иллюстрация модели нечеткого управления производственноймощностью комплекса по сжижению природного газа3.4. Выводы по главе 3В данной главе кратко изложены основные положения теории нечеткихмножеств, методы построения функций принадлежности, описан процесснечеткого вывода.Описаны особенности нечеткой логики, основные различия системынечеткого управления и системы теории классического управления.

Рассмотреныспособы построения правил нечеткого управления.В качестве решения проблем, изложенных в главах 1-2, предложенаразработкамоделинечеткогоуправленияпроизводственнойпромышленного комплекса по сжижению природного газа.мощностью84ГЛАВА 4. АЛГОРИТМЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ МОДЕЛЕЙ НАПРИМЕРЕ ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ПО СЖИЖЕНИЮПРИРОДНОГО ГАЗА НА ПОЛУОСТРОВЕ ЯМАЛ4.1.Моделирование изменения наличного запаса СПГ в резервуарах приразличных интенсивностях отгрузкиПрименим модель, разработанную и описанную в главе 2 настоящейработы, для проекта по освоению Южно-Тамбейского газоконденсатногоместорождения. В модели рассмотрены сценарии изменения наличного запасаСПГ в резервуарах для летнего и зимнего сезона.

В зависимости от суровостизимнего сезона (толщины льда) выделены случаи мягкой, средней и суровойзимы.Исходные данные, использованные в модели, представлены в Таблице 2 иТаблице 3.Таблица 2.Время оборачиваемости танкера при различных сценарияхЭтаплето, мягкая средняяч.зима, ч. зима, ч.суроваязима, ч.Прохождение судна через сегментыS1  S 2  S3Маневрирование в акватории портаШвартовкаПодсоединение стендеров и охлаждениеНачало погрузки: наращивание (7 000 м 3со скоростью 7 000 м 3 ч )Погрузка 97,5% грузоподъемности суднасо скоростью 14 000 м3 чЗавершение погрузки: снижение (7 000м 3 со скоростью 7 000 м 3 ч )Отсоединение стендеров (дренаж ипродувка стендеров)5,48,49,912,5111111111,51,51,51,5111110,8410,8410,8410,8411111,51,51,51,585Отчаливание0,50,50,50,5Выход в открытое море – прохождениесудна по сегментам S1  S2  S3 до районаожидания № 15,48,49,912,529,1435,1438,1443,34Время оборачиваемости суднаТаблица 3.Основные параметры моделиЕд.измеренияЗначениеСкорость отгрузки СПГ в танкерм3 ч14 000Скорость поступления СПГ в резервуарым3 ч4 989Максимальный полезный объем резервуарногопаркам3640 000Максимальный полезный объем 1 резервуарам3160 000ПараметрКоличество резервуаров4Количество специализированных танкеровледового класса Arc 716Максимальный объем танкерной партии*Количество рейсов зазимний сезонм3мягкая зимасредняя зимасуровая зима165 750184170150Количество рейсов за летний сезон74Протяженность сегмента S1км50Протяженность сегмента S 2км100Протяженность сегмента S 3км5Допустимое значениеизменения наличногозапаса СПГ за времяоборачиваемости одногомягкая зима мяг.зим средняя зимаср.

зимм32962рейс323586танкера в зимний сезонсуровая зимасур. зимДопустимое значение изменения наличногозапаса СПГ за время оборачиваемости одноготанкера в летний сезон  лет 3767м3 ч-7432*Для целей моделирования, поскольку в действительности СПГ-танкерприбывает с небольшим остатком, за рабочий вариант принимается прибытиеСПГ-танкера без остатка в танках, но при этом заполнение идет только на 97,5%от полной емкости.По результатам расчетов было обнаружено значительное превышениедопустимыхзначенийизмененияналичногозапасаСПГзавремяоборачиваемости одного танкера. Так, изменение наличного запаса СПГ за времяоборачиваемости одного танкера в зимний сезон для сценариев– мягкой зимы составило  мяг. зим  9558 м3 рейс ;– средней зимы составило  ср .

зим  24525 м 3 рейс ;– суровой зимы составило  сур . зим  50469 м3 рейс .Изменение наличного запаса СПГ за время оборачиваемости одного танкерав летний сезон составило  лет.  20377 м3 рейс .При пересчете в стоимостные показатели (исходя из стоимости природногогаза, равной 250 долл. США за 1000 м3):− для мягкой зимы  мяг.зим  1433700долл.США рейс ;− средней зимы ср . зим  3678750долл.США рейс ;− суровой зимы сур . зим  7570350долл.США рейс ;− летнего сезона  лет.  3056550долл.США рейс .Результаты расчетов представлены в графическом виде на Рисунке 4.1.Используя выражения (2) и (3) и полученные фактические значенияинтенсивности изменения наличного запаса в резервуарном парке, рассчитаемколичество судов, после обработки которых резервуарный парк будет полностьюзаполнен (для зимних сезонов) / полностью опустошен (для летних сезонов).87nзим Vmax  V0зим зимnлет 0  Vmax летРисунок 4.1.

Изменение наличного запаса СПГ в резервуарах внатуральном и стоимостном выраженииПолученный расчет показал, что резервуарный парк будет полностьюзаполнен через 62 рейса – для сценария мягкой зимы, 24 рейса – для сценария88средней зимы, 12 рейсов – для сценария суровой зимы, и полностью пустым через31 рейс – для летнего сезона.Результаты выполненных расчетов показывают перепроизводство СПГ взимний период, что приводит к необходимости принудительного выпариванияСПГ и направления его на факел.

В летний период создается дефицит СПГ, чтоможет привести к срыву установленных сроков поставки продукта покупателю и,возможно, к штрафным санкциям.Рассмотрены варианты решения изложенной проблемы.Одним из вариантов является увеличение габаритов резервуарного парка.Максимальный объем резервуарного парка должен определяться какмаксимальное значение двух выражений:зимVзим  V0   зим  nзим ,V  max летVлет  V0   лет  nлет ;Для унификации решения в дальнейших расчетах модели сценарии мягкихи суровых зим не рассматриваются.Для годового цикла «средняя зима – лето» максимальный объемрезервуарного парка составляет 4 209 250 м 3 . Создание резервуарного паркаподобных габаритов не совместимо с реальностью и показывает абсурдностьданного варианта.Соблюдение допустимых значений изменения наличного запаса СПГ завремя оборачиваемости одного танкера, как уже было сказано ранее, возможно засчет увеличения грузовместимости танкеров, либо увеличения количестваобрабатываемых танкеров для зимнего периода и использования танкеров сменьшей грузовместимостью для летнего периода.Для лимитированного перепроизводства СПГ при сценарии средней зимыоптимально использование танкеров грузовместимостью 205 000 м 3 .

Изменениеналичного запаса СПГ за время оборачиваемости одного танкера для сценариевсредней зимы составит  ср . зим  3260 м3 рейс   ср . зим .89Для лимитированного перепроизводства СПГ в летние сезоны оптимальноиспользование танкеров грузовместимостью 150 000 м 3 . Изменение наличногозапасаСПГзавремяоборачиваемостиодноготанкерасоставит лет  7401м3 рейс   лет  .Еще одним вариантом оптимизации транспортной составляющей проектаявляется увеличение количества обрабатываемых танкеров, что также позволитвыдержать производство СПГ в лимитированных пределах.Так, при генерации в сегменте S1 одновременно двух танкеров под каждуюпятую отгрузку, изменение наличного запаса в резервуарном парке будетвыглядеть следующим образом.Рисунок 4.2.

Изменение наличного запаса СПГ в резервуарах при генерациидополнительных газовозовДанный вариант предполагает наличие двух свободных танкеров послекаждой пятой отгрузки. В районе ожидания № 1 генерируется два танкера, послеполучения разрешения на движение по сегменту S1 , танкеры последовательнопроходят сегменты S1 и S 2 . Один из танкеров продолжает следование по сегментуS3 для дальнейшей загрузки, второй танкер ожидает в районе ожидания № 2.90После загрузки первого танкера и выхода из сегмента S3 , второй танкер следует кпогрузке.Далеевыполняетсярасчеткоэффициентазанятостиперегрузочногокомплекса для отгрузки СПГ и ГК, проектируемого в рамках созданияпроизводства по сжижению газа на полуострове Ямал.Коэффициент определяется по формуле (4):K зан 74 *18,34  170 * 20,34  3 *18,34  9 * 20,34 0,62.340 * 24Таким образом, коэффициент занятости перегрузочного комплекса дляотгрузки СПГ и ГК, состоящего из двух причалов, равен 0,62.

Каждый причалоказывается загружен на 31%. Данные проектные показатели гарантированнообеспечивают доступность причалов для осуществления отгрузки СПГ и ГК вслучае планового прибытия.Коэффициенты занятости причалов отгрузки СПГ и ГК показывают, чтонаиболее рациональным решением будет использование имеющихся причаловпри перспективном увеличении производственной мощности комплекса посжижению газа.4.2.Общие рекомендации по управлению производительностьюпромышленного комплекса по сжижению природного газа4.2.1.

Исходные данные для разработки моделиВданномпараграфепредставленоприменениемоделинечеткогоуправления производственной мощностью комплекса по сжижению природногогаза с использованием теории нечетких множеств на примере комплекса посжижению природного газа, создаваемого в рамках освоения Южно-Тамбейскогогазоконденсатного месторождения на полуострове Ямал, РФ.При разработке модели нечеткого управления производственной мощностикомплекса по сжижению природного газа учитывались следующие исходныепараметры, представленные в таблицах 2 и 3.91Учитывая информацию, изложенную в главе 3 настоящей работы,эмпирические знания о рассматриваемой проблемной области могут бытьпредставлены в форме правил, которые применяются в случае регулированияпроизводственной мощности технологических линий комплекса по сжижениюприродного газа.Составляются правила для случая средней зимы:1.

Если прибытие танкера ожидается в запланированный срок, в период среднейзимы и уровень заполнения резервуаров низкий, то производительностькомплекса следует довести до максимального уровня.2. Если прибытие танкера ожидается в запланированный срок, в период среднейзимы, и уровень заполнения резервуаров средний, то производительностькомплекса следует сохранить на проектном уровне.3. Если прибытие танкера ожидается в запланированный срок, в период среднейзимы, и уровень заполнения резервуаров высокий, то производительностькомплекса следует сохранить на проектном уровне.4. Если прибытие танкера ожидается в запланированный срок, в период среднейзимы, и уровень заполнения резервуаров критический, то производительностькомплекса следует значительно уменьшить.5.

Если прибытие танкера ожидается с незначительной задержкой, в периодсреднейзимы,иуровеньзаполнениярезервуаровнизкий,топроизводительность комплекса следует сохранить на проектном уровне.6. Если прибытие танкера ожидается с незначительной задержкой, в периодсреднейзимы,иуровеньзаполнениярезервуаровсредний,топроизводительность комплекса следует сохранить на проектном уровне.7.

Если прибытие танкера ожидается с незначительной задержкой, в периодсреднейзимы,иуровеньзаполнениярезервуароввысокий,топроизводительность комплекса следует незначительно уменьшить.8. Если прибытие танкера ожидается с незначительной задержкой, в периодсреднейзимы,иуровеньзаполнениярезервуаровкритический,производительность комплекса следует значительно уменьшить.то929. Если прибытие танкера ожидается со значительной задержкой, в периодсреднейзимы,иуровеньзаполнениярезервуаровнизкий,топроизводительность комплекса следует сохранить на проектном уровне.10. Если прибытие танкера ожидается со значительной задержкой, в периодсреднейзимы,иуровеньзаполнениярезервуаровсредний,топроизводительность комплекса следует сохранить на проектном уровне.11.

Если прибытие танкера ожидается со значительной задержкой, в периодсреднейзимы,иуровеньзаполнениярезервуароввысокий,топроизводительность комплекса следует незначительно уменьшить.12. Если прибытие танкера ожидается со значительной задержкой, в периодсреднейзимы,иуровеньзаполнениярезервуаровкритический,топроизводительность комплекса следует значительно уменьшить.Аналогичные правила составляются для летнего периода и случаев среднейи суровой зимы.Эта информация будет использоваться при построении базы правилнечеткого вывода, которая позволяет реализовать данную модель нечеткогоуправления.4.2.2. Построение базы нечетких лингвистических правилДля формирования базы правил систем нечеткого вывода необходимопредварительно определить входные и выходные лингвистические переменные.В качестве первой из входных лингвистических переменных следуетиспользовать «время прибытия танкера» –  1 , в качестве второй входнойлингвистической переменной – «уровень заполнения резервуарного парка» –  2 , ав качестве третьей входной переменной – «сезонные условия» – 3 .В качестве выходной лингвистической переменной будем использовать«производственную мощность комплекса по сжижению природного газа» –  4 .В этом случае система нечеткого вывода будет содержать 48 правилнечетких продукций.

Характеристики

Список файлов диссертации