 |
آقای حمیدرضا معتمدزاده دانشجوی دکتری جناب آقای دکتر معدولیت، روز چهارشنبه ۹۹/۰۴/۱۱ از رساله دکتری خود تحت عنوان "طراحی کنترلکننده پیشبین غیرخطی برای بهینهسازی در شبکه گاز طبیعی" دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت ۱۴ روز چهارشنبه در سالن دفاعیات دانشکده مهندسی مکانیک برگزار خواهد شد.
|
چکیده:
در شبکههای خط لوله انتقال گاز، برای کمینهکردن مصرف سوخت ایستگاههای تقویت فشار و رعایت قیود شبکه، باید نقاط تنظیم کمپرسورها به دقت محاسبه شوند. در عمل، تقاضای واقعی مصرفکنندهها دارای نوساناتی نسبت به مقادیر پیشبینی شده دارد و در نتیجه استفاده از یک کنترلکننده مناسب به منظور کمینهکردن مصرف سوخت و همچنین مدیریت نوسانات شبکه، اجتنابناپذیر است. کنترل پیشبین مدل، یک انتخاب مناسب برای سیستمهای دارای تاخیر طولانی مانند شبکههای گاز میباشد. در این رساله، رهیافتی نوین بر اساس الگوریتمهای هوشمند و سه تابع اساسی برای مدلکردن حالت گذرای شبکه خط لوله انتقال گاز پیشنهاد میشود. با استفاده از راهبرد پیشنهادی، هر تک لوله را میتوان به صورت جداگانه تحلیل کرد که این امر باعث افزایش سرعت تحلیل میگردد. همچنین، دو رهیافت کنترلی برای کنترل پیشبین مدل غیرخطی پلنت شبکه گاز پیشنهاد میشود. کنترل شبکه در دو مرحله حلقه باز و حلقه بسته صورت میپذیرد. در مرحله حلقه باز، با فرض مشخصبودن میزان تقاضای مصرفکنندههای شبکه، مصرف سوخت ایستگاه تقویت فشار بهینه شده و فشار خروجی به عنوان مسیر مرجع در مرحله حلقه بسته مورد استفاده قرار میگیرد. بدین منظور رهیافتی نوین بر اساس الگوریتمهای فراابتکاری برای بهینهسازی شبکه خطوط لوله گاز در شرایط تماما گذرا پیشنهاد میشود. بهینهسازی با یک رویه سرراست در هر نمونه زمانی انجام میشود که نسبت به بهینهسازی شبه-گذرا، منجر به پاسخهای دقیقتری است. در رهیافت اول، یک شبکه عصبی چند لایه برای مدلکردن شبکه خط لوله گاز به عنوان پلنت در حالت گذرا به کار میرود و یک الگوریتم بهینهسازی هوشمند برای کمینهکردن خطای کنترلی مورد استفاده قرار میگیرد. در رهیافت دوم به جای استفاده از بهینهساز هوشمند از یک شبکه عصبی، برای کنترل پلنت استفاده میشود. قدرت پیشبینی شبکه عصبی به منظور پیشبینی خروجی پلنت در یک افق پیشبین به کار میرود. در ابتدا شبکه عصبی به صورت برون-خط آموزش میبیند و وزنها و بایاسهای آن به عنوان مقادیر اولیه در آموزش بر-خط به کار خواهند رفت. راهبرد پیشنهادی از دو مرحله اصلی تشکیل شده است. در مرحله اول، نقاط تنظیم کمپرسورها به صورت حلقه باز با در نظر گرفتن دبی پیشبینی شده، در طول افق پیشبین، بهینه میشوند و فشارهای خروجی بدست آمده به عنوان مسیرهای مرجع برای سیستم کنترل حلقه بسته انتخاب میشوند. در مرحله دوم، کنترلکننده برای جبران نوسانات تقاضای مصرفکنندهها اعمال میشود. نتایج عددی، دقت و مقاوم بودن کنترلکنندههای پیشنهادی در حضور نوسانات دبی مصرفکنندهها، نویز و عدم قطعیتها را تایید میکند.
واژههای کلیدی: تحلیل حالت گذرا، شبکه خط لوله گاز، بهینهسازی، کنترل پیشبین مدل.
|