ISSN:2500-154Х (online)
ISSN:2227-2917 (print)
12+
Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость
Поиск по сайту

КОМПЛЕКСНОЕ РАЗВИТИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ АНАЛИЗА И РАЗРАБОТКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ ТЕПЛО- И ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Новицкий Н.Н. , Алексеев А.В. , Токарев В.В.

2018 / Том 8, номер 4(27) 2018 [ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВО ]

Выявление процессов, поддающихся автоматизации при разработке эксплуатационных режимов ИСТВ и реализация соответствующих инструментов в составе информационно-вычислительных комплексов семейства «АНГАРА». Для анализа эксплуатационных режимов важное значение имеют графические методы интерпретации результатов расчетов, выявления неоднородностей и нарушений технологических требований. Разработан и реализован программно-вычислительный инструментарий для анализа параметров эксплуатационных режимов инженерных систем состоящий из средств: анализа исходной информации, расчета значений режимных параметров и анализа результатов расчета. Различные инструменты позволяют визуализировать распределения значений выбранных параметров на графическом плане города, выделять узкие места, строить графики распределения давлений и характеристик объектов инженерных систем. Разработанные информационно-вычислительные комплексы предназначены для автоматизации рабочих мест инженеров группы режимов на эксплуатационных предприятиях, при проведении проектных работ, при разработке и обосновании схем развития городских систем тепло- и водоснабжения. Средства анализа и графической визуализации, реализованные в них, значительно сокращают сроки анализа, разработки и обоснования эксплуатационных режимов. Комплексы были апробированы на реальных системах тепло- и водоснабжения городов Российской Федерации - Иркутск, Ангарск, Братск, Байкальск, Петропавловск-Камчатский, а также за рубежом - в Грузии (Тбилиси) и Монголии (Улан-Батор, Дархан)

Ключевые слова:

система централизованного теплоснабжения,система водоснабжения,эксплуатационный режим,гидравлический расчет,графический анализ,компьютерное моделирование,информационно-вычислительный комплекс,system of central heat supply,system of water supply,operating mode,hydraulic calculation,graphical analysis,computer modeling,information and computing complex

Библиографический список:

  1. Меренков А.П., Хасилев В.Я. Теория гидравлических цепей. М.: Наука, 1985. 278 с.
  2. Сеннова Е.В., Сидлер В.Г. Математическое моделирование и оптимизация развивающихся теплоснабжающих систем. Новосибирск: Наука, 1987. 224 с.
  3. Stennikov V.A., Barakhtenko E.A., Sokolov D.V. Determination of optimal parameters of heating systems based on advanced information technologies // Energy Systems Research, 2018. Т. 1, № 1 (1). С. 84-93. DOI: 10.25729/ esr.2018.01.0010.
  4. Tokarev V.V., Shalaginova Z.I. Technique of Multilevel Adjustment Calculation of the Heatthydraulic Mode of the Major Heat Supply Systems with the Intermediate Control Stages // Thermal Engineering, 2016. Vol. 63, № 1. P. 68-77, ISSN 0040-6015, DOI: 10.1134/S0040601516010110, https://elibrary.ru/item.asp?id=25183003.
  5. Новицкий Н.Н., Шалагинова З.И., Токарев В.В., Гребнева О.А. Технология разработки эксплуатационных режимов крупных систем теплоснабжения на базе методов многоуровневого теплогидравлического моделирования // Известия РАН. Энергетика, 2018. № 1. С. 125-135.
  6. Novitskii N.N. Development of the hydraulic circuit theory for solving problems of controlling the operation of heat supply systems // Thermal Engineering, 2009. V. 56, № 12. P. 1024-1029. DOI: 10.1134/S0040601509120052.
  7. Guelpa E., Toro C., Sciacovelli A., Melli R., Sciubba E., Verda V. Optimal operation of large district heating networks through fast fluid-dynamic simulation // Energy, 2016. V. 102. P. 586-595, ISSN 0360-5442, DOI: 10.1016/j.energy.2016.02.058.
  8. Vesterlund M., Toffolo A., Dahl J. Optimization of multi-source complex district heating network, a case study // Energy, 2017. V. 126. P. 53-63, ISSN 0360-5442, DOI: 10.1016/j.energy. 2017.03.018.
  9. Guelpa E., Sciacovelli A., Verda V. Thermo-fluid dynamic model of large district heating networks for the analysis of primary energy savings // Energy, 2017, DOI: 10.1016/j.energy.2017.07.177.
  10. Андрияшев М.М. Техника расчета водопроводной сети. М.: Сов. законодательство, 1932. 62 с.
  11. Андрияшев М.М. Гидравлические расчеты водоводов и водопроводных сетей. М.: Стройиздат, 1964. 107 с.
  12. Лобачев В.Г. Новый метод увязки колец при расчете водопроводных сетей. // Сан. техника, 1934. № 2. С. 8-12.
  13. Лобачев В.Г. Вопросы рационализации расчетов водопроводных сетей. М.: ОНТИ, 1936. 148 с.
  14. Cross H. Analysis of flow in networks of conduits or conductors. -Urbana, Illinois: Eng. Exp. Station of Univ. of Illinois, 1936, November, Bull. № 286. 29 p.
  15. Novitsky N.N., Alekseev A.V., Grebneva O.A., Lutsenko A.V., Tokarev V.V., Shalaginova Z.I. Multilevel modeling and optimization of large-scale pipeline systems operation // Energy. (in press) DOI: 10.1016/j.energy.2018.02.070.
  16. Lazzaretto A., Toffolo A., Morandin M., Spakovsky M. R. Criteria for the decomposition of energy systems in local/global optimizations // Energy, 2010. V. 35, № 2. P. 1157-1163, ISSN 0360-5442, DOI: 10.1016/j.energy.2009.06.009.
  17. Vesterlund M., Dahl J. A method for the simulation and optimization of district heating systems with meshed networks // Energy Conversion and Management, 2015. V. 89. P. 555-567, ISSN 0196-8904, DOI: 10.1016/j.enconman. 2014.10.002.
  18. Di Nardo A., Cavallo A., Di Natale M., Greco R., Santonastaso G.F., Dynamic Control of Water Distribution System Based on Network Partitioning // Procedia Engineering, 2016. V. 154. P. 1275-1282, ISSN 1877-7058, DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.460.
  19. Schweiger G., Larsson Per-Ola, Magnusson F., Lauenburg P., Velut S. District heating and cooling systems Framework for Modelica-based simulation and dynamic optimization // Energy, 2017, V. 137. P. 566-578, ISSN 0360-5442, DOI: 10.1016/j.energy.2017.05.115.
  20. Gilani B.S., Bachmann M., Kriegel M. Evaluation of the temperature regimes of multi-level thermal networks in urban areas through exergy analysis // Energy Procedia, 2017, V. 122. P. 385-390, ISSN 1876-6102, DOI: 10.1016/j.egypro.2017.07.424.
  21. Новицкий Н.Н. Расчет потокораспределения в гидравлических цепях на базе их линеаризации узловыми моделями секущих и хорд // Изв. РАН. Энергетика, 2013. № 6. С. 56-69.
  22. Новицкий Н.Н., Токарев В.В. Релейная методика расчета потокораспределения в гидравлических цепях с регулируемыми параметрами // Изв. РАН. Энергетика, 2001. № 2. С. 88-98.
  23. Todini E., Pilati S. A gradient algorithm for the analysis of pipe networks // Computer Applications in Water Supply, 1988. V. 1. P. 1-20. London: John Wiley & Sons.
  24. Zhou Sh., Li H., Gong P., Tian M., Hydraulic modeling of double-source and ring-shaped heating networks // Applied Thermal Engineering, 2017. V. 119. P. 215-221, ISSN 1359-4311, DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2017.03.035.
  25. Wang Y., You Sh., Zhang H., Zheng W., Zheng X., Miao Q. Hydraulic performance optimization of meshed district heating network with multiple heat sources // Energy, 2017. V. 126. P. 603-621, ISSN 0360-5442, DOI: 10.1016/j.energy.2017.03.044.
  26. Tokarev V.V. Developing a procedure for segmenting meshed heat networks of heat supply systems without outflows // Thermal Engineering, 2018. V. 65, № 6. С. 400-09. DOI: 10.1134/S0040601518060101.
  27. Алексеев А.В., Новицкий Н.Н., Токарев В.В., Шалагинова З.И. Принципы разработки и программная реализация информационно-вычислительной среды для компьютерного моделирования трубопроводных и гидравлических систем // Трубопроводные системы энергетики: методы математического моделирования и оптимизации: Сб. науч. тр. Новосибирск: Наука, 2007. С. 221 229.
  28. Алексеев А.В., Гребнева О.А., Новицкий Н.Н., Токарев В.В., Шалагинова З.И., Математические модели и методы для оценки и реализации потенциала энергоснабжения при управлении режимами теплоснабжающих систем // Исследования и разработки СО РАН в области энергоэффективных технологий. Новосибирск: Наука, 2009. С. 38-49.
  29. Алексеев А.В., Новицкий Н.Н. Компьютерная технология «АНГАРА» для интеграции информационного и вычислительного пространства при моделировании трубопроводных систем // Научный вестник НГТУ, 2017. № 3. С. 26-41.
  30. Информационно-вычислительная среда (ИВС) «АНГАРА», версия 1.4 / Новицкий Н.Н., Алексеев А.В. Свидетельство о государственной программе для ЭВМ №2014660408 // Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ от 07.10.2014 г.
  31. Rossmann L.A. “EPANET 2.0 Users manual,” Water supply and water resources division, national risk management research laboratory, Cinchinnati, 2000, (http://wmstutorials-10.1.aquaveo.com/74%20WaterDistribution-EPANETEdit.pdf).
  32. Cosentino S., Guelpa E., Melli R., Sciacovelli A., Sciubba E., Toro C., Verda V. Optimal operation and sensitivity analysis of a large district heating network through pod modeling // Proceedings of the ASME 2014 International Mechanical Engineering Congress and Exposition IMECE2014. 2014.
  33. Anisha G., Kumar A., Ashok Kumar J., Suvarna Raju P. Analysis and Design of Water Distribution Network Using EPANET for Chirala Municipality in Prakasam District of Andhra Pradesh // International Journal of Engineering and Applied Sciences (IJEAS), 2016. V. 3, Is. 4. P. 53-60, ISSN: 2394-3661
  34. Сайт компании EPANET [Электронный ресурс]. 2018. URL: https://www.epa.gov/water-research/epanet (дата обращения: 26.11.2018).
  35. Cайт компании Schneider-electric (Termis) [Эл. ресурс]. 2018.S. Electric, Termis (2018). URL: https://www.schneider-electric.ru/ru/product-range-presentation/61613-termis-engineering/ (дата обращения: 26.11.2018).
  36. D. E. N. P. of Bentley, D. Solution, Bentley (2018). URL: https://www.bentley.com/ en/solutions/project-types/district-energy-networks (дата обращения: 26.11.2018).
  37. Сайт компании TRNSYS [Электронный ресурс]. 2018. URL: http://www.trnsys.com/ (дата обращения: 26.11.2018).
  38. Сайт компании Neplan [Электронный ресурс]. 2018. URL: https://www.neplan.ch/ (дата обращения: 26.11.2018).
  39. Сайт компании Vitec (Netsim). 2018. URL: https://www.vitecsoftware.com/en/product-areas/energy/products/netsim-grid-simulation/ (дата обращения: 26.11.2018).
  40. http://www.4dh.eu/news/105-software-simulates-district-heating-networks.
  41. Ancona M.A., Bianchi M., Branchini L., Melino F. District heating network design and analysis // Energy Procedia, 2014. V. 45. P. 1225-1234. DOI: 10.1016/j.egypro.2014.01.128.
  42. Itzal del Hoyo Arce, Saioa Herrero López, Susana López Perez, Miika Rämä, Krzysztof Klobut, Jesus A. Febres. Models for fast modelling of district heating and cooling networks // Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2018. V. 82. Part 2. P. 1863-1873.
  43. Pizzolato A., Sciacovelli A., Verda V. Centralized control of district heating networks during failure eventsusing discrete adjoint sensitivities // Energy (available online 24 September 2017, in press), DOI: 10.1016/j.energy.2017.09.102.
  44. Гидравлические цепи. Развитие теории и приложения / под. ред. А.З. Гамма. Новосибирск: Наука, 2000. 273 с.
  45. Трубопроводные системы энергетики: развитие методов математического моделирования и оптимизации. Новосибирск: Наука, 2008. 311 c.
  46. Трубопроводные системы энергетики: математическое моделирование и оптимизация / под ред. Н.Н. Новицкого. Новосибирск: Наука, 2010. 418 c.
  47. Трубопроводные системы энергетики: математическое и компьютерное моделирование / под ред. Н.Н. Новицкого. Новосибирск: Наука, 2014. 274 c.
  48. Трубопроводные системы энергетики: методические и прикладные проблемы математического моделирования. Новосибирск: Наука, 2015. 476 c.
  49. Токарев В.В., Алексеев А.В., Новицкий Н.Н., Шалагинова З.И. Развитие информационно-вычислительного комплекса «АНГАРА-ТС» для автоматизации процессов разработки эксплуатационных режимов систем теплоснабжения // Тр. XVI Всеросс. научн. семин. Математические модели и методы анализа и оптимального синтеза развивающихся трубопроводных и гидравлических систем. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2018. С. 345-365.
  50. Новицкий Н.Н., Токарев В.В., Шалагинова З.И., Алексеев А.В., Гребнева О.А., Баринова С.Ю. Информационно-вычислительный комплекс «АНГАРА-ТС» для автоматизации расчета и анализа эксплуатационных режимов при управлении крупными многоконтурными системами теплоснабжения. Вестник Иркутского государственного технического университета, 2018; 22(11): C.126-144. DOI: 10.21285/1814-3520-2018-11-126-144.
  51. Шалагинова З.И. Задачи и методы расчета температурных графиков отпуска тепла на основе теплогидравлического моделирования систем теплоснабжения // Теплоэнергетика, 2004. № 7. С. 41-49.
  52. Шалагинова З.И. Адаптация температурных графиков центрального регулирования к задачам эксплуатации теплоснабжающих систем на основе теплогидравлического моделирования // Трубопроводные системы энергетики: Управление развитием и функционированием. Новосибирск: Наука, 2004. С. 372-385.
  53. Новицкий Н.Н., Алексеев А.В., Баринова С.Ю. Информационно-вычислительный комплекс "АНГАРА-ВС" для моделирования крупных систем водоснабжения. // Труды XVI Байкальской Всероссийской конференции «Информационных и математические технологии в науке и управлении». Часть III. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2011. 282 с. 192 200.
  54. Алексеев А.В., Новицкий Н.Н., Мелехов Е.С. Информационно-вычислительный комплекс для автоматизации диспетчерского управления системами водоснабжения и водоотведения. // Вестник ИрГТУ. 2014. №6. С. 12-18.
  55. Алексеев А.В., Новицкий Н.Н., Обуздин С.Ю. Автоматизация эксплуатационных режимов и диспетчерского управления системами водоснабжения в МУП «Водоканал» г. Иркутска на базе электронных моделей // Водоснабжение и санитарная техника. 2017. № 11. С. 64-72.
  56. Токарев В.В., Алексеев А.В. Организация последовательно-параллельных расчетов при разработке эксплуатационных режимов тепловых сетей на единой информационной основе // Методы исследования, управления и оптимизации трубопроводных систем энергетики. Сб. науч. тр. Новосибирск: Наука, 2007. С. 246-258.
  57. Novitsky N.N., Tokarev V.V., Shalaginova Z.I., Alekseev A.V. Experience in developing and using software packages for calculation and organization of large-scale heat supply system operation // The Proceedings of the International Scientific Conference on Power industry and market economy. Ulaanbaatar, Mongolia, Mongolian university of science and technology. 2005. С. 323-329.
  58. Токарев В.В., Шалагинова З.И. Опыт применения информационно-вычислительного комплекса «АНГАРА-ТС» для организации режимов и разработки наладочных мероприятий теплоснабжающих систем крупных городов // Вестник ИРГТУ, 2011. № 12 (59). Раздел «Энергетика». С. 240-248.
  59. Токарев В.В., Новицкий Н.Н., Шалагинова З.И. Технология расчетов и опыт использования информационно-вычислительного комплекса (ИВК) «АНГАРА-ТС» при разработке режимов работы систем теплоснабжения крупных городов // Усовершенствование планирования режимов систем централизованного теплоснабжения. Улан-Батор, Монголия, Национальный диспетчерский центр энергосистем Монголии, 2014. С. 53-64.

Файлы:

Язык
RuEn

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Количество скачиваний:9818