23484

ارائه مدلي براي تحليل و ارزيابي وضعيت تاب آوري شبكه توزيع گاز مطالعه موردي : شبكه توزيع گازشهر گلستان از شهرستان بهارستان

كارشناسي ارشد

مهندسي صنايع - سيستمهاي كلان

1397-1399

1399/12/18

دكتر سعيد شوال پور آراني

دكتر مهرداد آقامحمد علي كرماني

مهندسي پيشرفت

چكيده امروزه انرژي يكي از مهمترين اركان چرخه اقتصادي كشورهاي مختلف است و گاز طبيعي به عنوان يكي از مهمترين حاملهاي انرژي 70% سبد تأمين انرژي كشور را به خود اختصاص داده است . انتقال گاز طبيعي ازمحل توليد به محلهاي مصرف توسط شبكه هاي انتقال و توزيع صورت مي گيرد، شبكه هاي توزيع گاز شهر به عنوان يكي از زيرساختهاي مهم شهري وظيفه توزيع گاز به مصرف كنندگان خانگي ، تجاري و صنعتي را به عهده دارند ، استمرار اين توزيع در سطح مصرف كنندگان به خصوص در فصول سرد سال ضروري و حياتي بوده و نقش مهمي در رشد اقتصادي و رفاه اجتماعي جامعه دارد ، لذا افزايش تاب آوري اين شبكه ها به منظور به حداقل رساندن تأثير عوامل اختلال در عملكرد آنها از اهميت به سزائي برخوردار است. در پژوهش حاضر پس از مرور عميق ادبيات و تعيين شرائط و روشهاي مناسب شبيه سازي اين شبكه و سنجه هاي مناسب مشخص كننده تاب آوري شبكه توزيع گاز در تئوري گراف ، اطلاعات مربوط به توپولوژي شبكه، مصارف گره ها و واحدهاي مصرف كننده (وزن گره ها) جمع آوري شده و با انجام شبيه سازي با نرم افزارجي پي نت ، ساختار توپولوژي شبكه و نقاط بحراني استخراج و با اضافه نمودن تعداد واحدهاي مصرف كننده (به عنوان وزن) ، ليست مجاورت تهيه و سپس با نرم افزار پايتون و كتابخانه نتوورك ايكس اقدام به محاسبه مقادير سنجه ها از گزارشهاي شبيه سازي گرديد. با توجه به نتايج شبيه سازي و محاسبات سنجه ها ، وضعيت تاب آوري شبكه تعيين گرديده و آناليز حساسيت شبكه به افزودن لينكها يكي از مواردي است كه پس از مشخص شدن ساختار شبكه و در مراحل مختلف انجام مي شود ، در مرحله بعد آسيب پذيري شبكه نسبت به خرابي هر گره يا لينك رابا در نظر گرفتن آناليز هيدروليكي ، ساختار توپولوژيكي و خاصيت آبشاري درخرابيها به طور توامان، بررسي وطي الگوريتمي رتبه بندي نودها و لينكها انجام مي شود ، بعبارتي در هر مرحله حذف يك نود يا لينك وضعيت شبكه را بر اساس بررسي هيدروليكي مجدد و كنترل فشار به دست آمده با فشار استاندارد ، تعيين و بر اساس وضعيت جديد شبكه ، تأثير حذف هر نود يا لينك بر ميزان ارائه خدمات شبكه محاسبه گرديده و 15 نود (تأسيسات) و 10 لينك (خط لوله ارتباطي) مهم از نظر تأثير آنها بر ارائه خدمات شبكه شناسائي مي شوند. و در نهايت با پيش بيني مصرف در گره ها در افق پنج ساله به وسيله مدلهاي سري زماني ARIMA ونرم افزار ايويوز، وضعيت نقاط بحراني و تاب آوري شبكه در پنج سال آينده مشخص و راهكار بهبود وضعيت آن در اين افق زماني ارائه گرديده است.

1400/02/14

Providing a model for analyzing and evaluating the resilience of gas distribution network Case study: Golestan gas distribution network from Baharestan city

3/9/2022 12:00:00 AM

Abstract: Today, energy is one of the most important pillars of the economic cycle of different countries and natural gas as one of the most important energy carriers occupies 70% of the country's energy supply basket. The transfer of natural gas from the place of production to the places of consumption is done by transmission and distribution networks. The city gas distribution networks, as one of the important urban infrastructures, are responsible for distributing gas to domestic, commercial and industrial consumers. The level of consumers, especially in the cold seasons, is essential and vital and plays an important role in economic growth and social welfare of society, so increasing the resilience of these networks in order to minimize the impact of disruptive factors is very important. In the present study, after an in-depth review of the literature and determining the appropriate conditions and methods for simulating this network and appropriate metrics to determine the resilience of the gas distribution network in graph theory, information about network topology, node consumption and number of consuming units (node weight) Was collected, and extracted by simulation with Gp Net software, network topology structure and critical points, by adding the number of consumer units (as weight), a list of proximity was prepared and then with Python software and Network X library. The values of the metrics were calculated from the simulated reports. According to the results of simulation and metrics calculations, the state of network resilience is determined, Network sensitivity analysis to add links is one of the things that is done after determining the network structure and in different stages. In the next step, the vulnerability of the network to the failure of each node or link, taking into account the hydraulic analysis, topological structure and cascading properties in the failures, is investigated simultaneously reviewed and by an algorithm ranking nodes and links.In other words, at each stage, the removal of a node or link, determines the network status based on re-hydraulic analysis and pressure control obtained with standard pressure, and based on the new network status, the effect of removing each node or link on the network services calculated. Finally, by predicting the consumption of nodes in the five-year horizon by ARIMA time series models and Eviews Softwar, the status of critical points and network resilience in the next five years is determined and the solution to improve its status in this time horizon is presented

تاب آوري شبكه هاي زيرساخت , شبكه توزيع گاز , تئوري گراف , پيش بيني مصرف گاز

Infrastructure Network Resilience , Gas Distribution Network , Graph Theory , Gas Consumption Prediction