Основная цель выполненной работы – это обеспечения оптимизации эксплуатации новых нефтеперекачивающих станций (НПС) №№ 23,26 и 32 (зона ответственности районного нефтепроводного управления «Белогорск»), введенных в эксплуатацию в 2019 году в рамках проекта по увеличению производительности ВСТО-2 до 50 млн тонн нефти в год. С февраля 2019 года были модернизированы системы автоматизированного управления магистральным трубопроводом (САУ), диспетчерского контроля и управления (СДКУ), поддержки принятия решений диспетчера, контроля сейсмического воздействия, а также информационно-вычислительный комплекс «Тренажер» и оптоволоконная система мониторинга трубопровода. В ходе модернизации информационно-технических систем ЕСУ ВСТО-2 выполнены пусконаладочные работы в серверных помещениях территориального диспетчерского пункта «Хабаровск» и районного диспетчерского пункта «Белогорск», установлены дополнительные восемь серверов, добавлено и проверено прохождение порядка 8000 сигналов от НПС в СДКУ, проверены порядка 100 алгоритмов САУ на действующем магистральном трубопроводе.

Модернизация информационно-технических систем ЕСУ и внедрение новых алгоритмов позволило повысить безопасность эксплуатации ВСТО-2, а также обеспечить плавность перехода между режимами работы магистрального трубопровода.

Справка:

Сущность управления магистральным трубопроводом, как и любым другим производством, заключается в принятии рещений в процессе эксплуатации трубопроводного, резервуарного, энергетического и другого хозяйства, входящего в комплекс трубопроводного транспорта нефти и газа.

Взаимосвязанный комплекс месторождений, современных хранилищ, нефтегазоперерабатывающих заводов, районов потребления совместно с разветвленной сетью магистральных трубопроводов может быть представлен в виде единой технологической системы нефтегазоснабження.

Система нефтегазоснабження, если исходить из современных теорий управления — целенаправленный развивающийся комплекс взаимосвязанных технологических объектов (реально существующих и имитируемых) добычи, транспорта, хранения и распределения нефти, нефтепродуктов и др. Этот комплекс также включает энергетические, материальные и информационные потоки, объекты машинной переработки и передачи данных. В нем заняты большие коллективы для сбора, анализа и преобразования информации на различных иерархических и временных уровнях управления, проектирования и планирования.

Основной чертой современных систем нефтегазоснабження является их масштабность. Второй важной особенностью является динамичность, связанная с темпами развития нефтяной и газовой промышленностей и систематическим повышением удельного веса газа в топливно-энергетическом балансе. Третья особенность состоит в последовательной концентрации мощностей. Четвертая особенность — систематическая централизация нефтегазоснабження, повышение уровня централизации. Вместо отдельных изолированных систем возникли единые взаимосвязанные системы нефтегазоснабження.

Отличительная черта систем нефтегазоснабження по сравнению с другими энергетическими системами — это изменение ее ресурсной части. Перемещение добычи нефти и газа из одних районов в другие, причем существенно отдаленные от центров потребления, чрезвычайно осложняет размещение нефтегазотранспортных магистралей, ухудшает экономические показатели, тормозит освоение ресурсов.

Еще одна отличительная черта — значительная замедленность технологических процессов. Эта особенность нефтегазоснабжающих систем приводит к тому, что, например, для них в целом не существует совмещенного графика в суточном и недельном периодах. Совмещенные графики возможны лишь для месячных или сезонных периодов.

Нефтепровод, как большая система

Специфика нефтегазоснабжающих систем как больших систем проявляется также в следующем.

1. Их создание преследует цель обеспечить плановые поставки нефти, нефтепродуктов и газа при минимуме народнохозяйственных затрат с учетом возможности перестраивать поведение системы в случае изменения плановых объемов нефтяных и газовых ресурсов, ограничений по металловложениям, ввода новых потребителей, колебания нефтегазопотребления. Кроме того, должны быть предсказаны параметрическое изменение элементов (скопление гидрата, изменение характеристик агрегатов, пласта, скважин, установок и т. д.), температурное влияние на их работу.
2. Сложность иерархической структуры управления. Организация управления осуществляется на основе сочетания централизованных и децентрализованных принцнпов. Между технологическими объектами и функциональными подсистемами, а также между развиваемой структурой и плановыми подразделениями имеются многофакторные технологические и информационно-управленческие связи, с помощью которых на основе накопленного опыта в различных иерархических уровнях проявляются самоорганизация и адаптация.
3. Системность. Данное свойство больших систем проявляется как между подзадачами различного уровня одной и той же задачи, так и между различными по своему существу задачами. Задачи оперативного управления н текущего оптимального иланирования, регулирования неравномерности потребления и надежности, текущего и перспективного планирования находятся во взаимосвязи.
4. Размерность систем нефтегазоснабження. Ввиду чрезвычайно большого числа элементов, звеньев, подсистем, их входов и выходов, разнообразия выполняемых функций, многопараметричности и распределенности параметров, особенно при условии более точного их воспроизведения, их размерность достигает очень большой величины.
5. Целостность. Существующие системы нефтегазоснабження обладают целостностью в технологическом смысле , т. е. объекты объединены в технологические подсистемы «промысел—трубопровод—потребитель», что проявляется и в организационно-управленческой сфере деятельности. Однако наряду с этим имеются достаточно обособленные технологические объекты. В ближайшем будущем намечен быстрый рост степени целостности; появляются магистральные трубопроводы — перемычки, контурные трубопроводы, многониточные межсистемные магистрали, в целом образующие сеть трубопроводов высокой плотности. Целостность систем и их основной части — системы магистрального транспорта нефти и газа не противоречит искусственному делению иа автономные подсистемы.
6. Изменение планов материально-технических ресурсов. Из-за возможных некоторых диспроиорций в народном хозяйстве, температурных и параметрических колебаний, аварийных состояний возможны существенные изменения планов по ресурсам. Кроме того, неточность исходной информации приводит к неопределенности состояния системы, возникновению зоны равноэкономическмх решении, что в значительной мере ухудшает условия принятии окончательных решений.

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.

Источники: https://sdelanounas.ru/, http://proofoil.ru/

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!