USD 63.7185

-0.09

EUR 70.7594

+0.03

BRENT 64.37

+0.09

AИ-92 42.38

-0.01

AИ-95 46.06

+46.06

AИ-98 51.5

0

ДТ

-47.86

3 мин
27

Идентификация режима работы насосного агрегата по данным системы диспетчерского контроля и управления с использованием методов математической статистики

В статье рассмотрены вопросы идентификации  режимов работы насосного агрегата с использованием методов математической статистики.

Данные, полученные из СДКУ, представляют собой временные ряды замеров параметров насосного агрегата, содержащие стационарные и нестационарные части. Стационарные части, характеризующиеся отсутствием тренда, систематических изменений дисперсии, строго периодичных флуктуаций и систематически изменяющихся взаимозависимостей между элементами, соответствуют установившимся режимам работы агрегата, а нестационарные – переходным.

К нестационарным следует отнести значения параметров насосных агрегатов, измеренные ранее чем 72 часа после проведения ремонта или монтажа насосного агрегата (по причине приработки деталей и интенсивного увеличения зазоров в щелевых уплотнениях рабочего колеса), в процессе запуска или остановки рассматриваемого насосного агрегата или соседних с ним агрегатов, при выполнении переключений на измерительных линиях или при переключениях на узлах учета нефти.

Дополнительная проверка режима работы насосного агрегата на стационарность выполняется с использованием критерия Дики-Фуллера [2]. Для примера рассмотрим временной ряд замеров подачи насосного агрегата . Запишем его в виде авторегрессии Для проверки временного ряда на стационарность рассчитывают значение t-статистики Стьюдента для параметра уравнения эквивалентного исходному уравнению авторегрессии, и сравнивают его с верхним и нижним табличными пороговыми значениями DF-статистики. Если значение расчетной t-статистики меньше (более отрицательное), чем нижнее критическое значение для соответствующего числа наблюдений (количества замеров, данные по которым получены из СДКУ), принимается гипотеза о стационарности процесса .

Проверка на стационарность временных рядов давления на всасе Pвх. t и нагнетании Pвых t, потребляемой мощности Nt и числа оборотов вала nt выполняется аналогично.

Следует отметить, что значения замеров параметров насосных агрегатов внутри стационарного режима также представляют собой случайные величины, которые могут содержать ошибки измерений. Для исключения грубых ошибок проводится проверка значений параметров на однородность. В рамках проверки определяется среднеарифметическое значение параметра насосного агрегата [3]:


где m – число наблюдений (количество замеров, данные по которым получены из СДКУ).

Далее для каждого из значений параметра в выборке определяются значения среднеквадратического отклонения (1.2) и уклонения (1.3) [3]:



Полученное значение vxj необходимо сравнить с табличным значением, которое зависит от числа наблюдений и доверительной вероятности Рa [1]. При превышении табличного значения уклонения замер считается ошибочным. Производится отбрасывание данного замера и добор нового.

Заключительным этапом идентификации режима работы насосного агрегата является проверка результатов замеров его параметров, полученных из СДКУ, на нормальность распределения. Для проверки принадлежности к нормальному распределению предпочтителен составной критерий [1].

Критерий 1. Производится вычисление отношения d~.



Распределение результатов наблюдений группы справедливо считать нормальным, если


Критерий 2. Справедливо считать, что результаты наблюдений имеют принадлежность к нормальному распределению, если не более m разностей  превысили значение  где - значение оценки среднего квадратического отклонения, которое вычисляется по формуле:


Значения P определяются таблично с использованием выбранного уровня значимости qи числа наблюдений .

В случае если уровень значимости отличается от табличных уровней, необходимо прибегнуть к линейной интерполяции.

При различии уровня значимости для критериев 1 и 2, в ходе проверки распределения результатов, результирующий уровень значимости определяется для составного критерия как q≤q1+q2

Среднее значение (математическое ожидание) каждого рассматриваемого параметра для наборов замеров, полученных из СДКУ и прошедших проверку на нормальность распределения, рассматривается в качестве идентифицированного значения параметра режима - подачи насосного агрегата Qср, давления на всасе Pвх.ср и нагнетании Pвых ср, потребляемой мощности Nср и числа оборотов вала nср.


Литература:

 

1.  ГОСТ Р 8.736-2011 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений.

2. Dickey D.A. and Fuller W.A. “Distribution of the Estimators for Autoregressive Time Series with a Unit Root” / Journal of the American Statistical Association. – 74. – 1979. – p. 427–431.

3.  РД 39-0147103-342-89 «Методика оценки эксплуатационных  параметров насосных агрегатов нефтеперекачивающих станций  магистральных нефтепроводов».


Авторы:

 

Осташов Андрей Валентинович, Доцент кафедры проектирования и эксплуатации газонефтепроводов Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, К.т.н.,

Матюха Даниил Евгеньевич, Ассистент кафедры проектирования и эксплуатации газонефтепроводов Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

Полная версия доступна после покупки

Авторизироваться
Читайте также
Система Orphus