管网上天然气日内输送的调度与定价最优控制
最优化与控制
2019-12-09 v1 流体动力学
摘要
我们针对瞬态流动条件下大规模输送管网上的天然气传输制定了一个经济最优控制问题。目标是最大化管道系统用户的经济福利，这些用户在具有时变注入、抽取以及压缩机与调节阀控制动作的系统中，于计量位置提供随时间变化的价格与数量投标以购买或供应天然气。我们的公式确保满足管道水力限制、压缩机站约束、运行因素以及既有天然气输送合同。管道被建模为度量图，边上有气体动力学偏微分方程，节点处有耦合条件。这些动态约束利用集总单元化简为稀疏非线性微分代数方程组。我们引入了一种用于时间周期公式的高效时间离散化方案，并将其扩展以开发滚动时域模型预测控制方案。我们将该计算方法应用于一个管道系统测试网络案例研究。除物理流与压缩机控制解外，优化还产生对偶函数，我们将其解释为网络中各位置天然气的时变经济价值。
引用
@article{arxiv.1912.02895,
title = {Optimal Control for Scheduling and Pricing Intra-day Natural Gas Transport on Pipeline Networks},
author = {Anatoly Zlotnik and Kaarthik Sundar and Aleksandr M. Rudkevich and Aleksandr Beylin and Xindi Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.02895},
year = {2019}
}
备注
To appear in Proc. 58th IEEE Conference on Decision and Control