Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Optimization of the work of a group of gas compressor stations in a gas system

Kai Grzegorz Czornik

Abstract

The purpose of this thesis was to analyse methods of optimization in gas networks and to create a computer program, which would simulate gas flow and optimize work of the gas compressor stations in network with a structure similar to Polish gas network. All of the considered assumptions that regarded topography of network as well as demand scenario can be justified in reality. In the introduction, global trends of the demand for energy and the justification for the selection of the natural gas optimization problem were presented. Chapter 2 contains the review of the literature, which revealed that it is impossible to indicate the sole right method. It is rather only feasible to indicate the scope of application for the particular methods. Furthermore, a topography of the network was developed inclusive of its scenario of supply and load. In the thesis, theoretical aspect of occurring phenomena in gas pump stations was discussed. Various methods of solving nonlinear equations were considered and explained from the theoretical and practical side. Moreover, different empirical equations that model gas flow were introduced. Subsequently, the choice of one of them was justified and its implementation in the program was discussed. In chapter 3.6 various flow calculation approaches were analysed, from which one was selected and applied in the program. Chosen method of optimization with genetical algorithm was presented using block diagrams and its implementation was described in detail. In chapter 5, input data and format of its use in the program were discussed. In the analytical part, obtained results were examined in terms of speed and effectiveness. The possibilities of improving the gas network optimization method with the genetic algorithm were reviewed. Finally, the practical possibilities of applying the method in reality were assessed.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Kai Grzegorz Czornik (FPAE) Kai Grzegorz Czornik,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Optymalizacja pracy zespołu tłoczni w systemie gazowniczym
Supervisor
Konrad Wojdan (FPAE/IHE) Konrad Wojdan,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)
Study subject / specialization
, Energetyka (Power Engineering)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
29-03-2019
Issue date (year)
2019
Pages
52, 12 str.zał.
Internal identifier
MEL; PD-5068
Reviewers
Konrad Świrski (FPAE/IHE) Konrad Świrski,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Konrad Wojdan (FPAE/IHE) Konrad Wojdan,, The Institute of Heat Engineering (FPAE/IHE)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
praca tłoczni, algorytm genetyczny, optymalizacja pracy tłoczni,symulacja sieci gazowej, przepływ gazu
Keywords in English
work of gas compressor stations, genetic algorithm, work optimization ofpumping system, gas network simulation, gas flow
Abstract in Polish
Celem poniższej pracy dyplomowej jest analiza metod optymalizacji pracy tłoczni w sieciach gazowniczych oraz wykonanie programu komputerowego, który będzie symulował przepływy oraz optymalizował pracę tłoczni w sieci o budowie zbliżonej do fragmentu polskiej sieci gazowej. Wszystkie przyjęte założenia dotyczące topografii sieci oraz scenariusza zapotrzebowania znajdują uzasadnienie w rzeczywistej sieci polskiego systemu przesyłu gazu. We wstępie przedstawiono światowe trendy zapotrzebowania na energię oraz zasadność rozpatrywania problemów optymalizacyjnych dotyczących systemów przesyłu gazu ziemnego w Polsce. Rozdział 2 dotyczy przeglądu literatury, który wykaże, iż nie da się wybrać jedynej właściwej metody optymalizacji pracy tłoczni. Możliwe jest raczej wskazanie zakresu stosowalności poszczególnych metod. Zbudowano topografię sieci gazowej oraz scenariusz zasilania i jej obciążenia. W pracy omówiono teoretyczną stronę zachodzących zjawisk fizycznych w tłoczniach. Rozpatrzono różne metody rozwiązywania równań nieliniowych i wytłumaczono jedną metodę od strony teoretycznej oraz praktycznej. Zaprezentowano różne wzory empiryczne modelujące przepływ gazu. Następnie uzasadniono wybór jednego z nich i omówiono jego implementację w programie. W rozdziale 3.6 omówiono różne sposoby podejścia do obliczania przepływu gazu, z których wybrano jedno podejście, zastosowane w wykonanym programie komputerowym. Wybrana metoda optymalizacji algorytmem genetycznym została przedstawiona za pomocą schematów blokowych, a jej implementacja w programie została szczegółowo opisana w pracy. W rozdziale 5 omówiono dane wejściowe do programu oraz format ich wykorzystania. W części analitycznej dokonano badania otrzymanych wyników pod kątem szybkości działania oraz skuteczności osiągania wyników. Omówiono możliwości ulepszenia wykonanego programu wykorzystującego algorytm genetyczny. Na koniec oceniono praktyczne możliwości zastosowania wybranej metody w rzeczywistych warunkach pracy systemu.
File
  • File: 1
    Praca_Inżynierska_Kai_Czornik.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 32576

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTeb8a22eb0d24414885f1269d64de6b79/
URN
urn:pw-repo:WUTeb8a22eb0d24414885f1269d64de6b79

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page