Створення експертно-моделювальної системи для аналізу факторів, які впливають на якість природного газу

Abstract

Проаналізовані вимоги чинних в Україні нормативно-технічних документів щодо визначення показників якості природних газів. Виконано порівняння з аналогічними європейськими та російськими стандартами. Для комплексного оцінювання якості природного газу запропоновано методику, що базується на теорії нечіткої логіки та лінгвістичної змінної.Встановлено чинники, що характеризують кількісні та якісні параметри фізико-хімічних властивостей видобутого з родовища природного газу, якість підготовки (очищення) природного газу для транспортування та технічні умови експлуатації газорозподільних мереж населеного пункту. Виконано їхню формалізацію та ієрархічну класифікацію. Для факторів впливу на якість природного газу універсальні множини вибрано відповідно до вимог чинних нормативно-технічних документів, гармонізованих з європейським законодавством. Обґрунтовано вибір найбільш важливих фізико-хімічних властивостей природного газу для його енергетичної оцінки.

Natural gas is the main energy resource in our country. Its share in total primary energy supply today is about 30 %. According to the Energy Strategy of Ukraine for the period until 2035 it is planned to remain the share at the same level. The requirements of the normative-technical documents in force in determining the quality indicators of natural gases are analysed. Gas quality is the degree of compliance of natural gas indicators with the established requirements, which is determined by its composition and physical properties. Comparison was made with similar European and Russian standards. Some of these characteristics (such as carbon dioxide content, measurement range, combustion heat values, etc.) contradict each other. A methodology based on the theory of fuzzy logic and linguistic variable is proposed for complex assessment of natural gas quality. Factors characterizing the quantitative and qualitative parameters of the physical and chemical properties of the natural gas extracted, the quality of preparation (purification) of natural gas for transportation, and the technical conditions of operation of gas distribution networks of the settlement have been established. Their formalization and hierarchical classification have been completed. For the factors of influence on the quality of natural gas universal sets are selected in accordance with the requirements of the current normative and technical documents harmonized with the European legislation. The choice of the most important physicochemical properties of natural gas for its energy evaluation is substantiated. The proposed hierarchical classification of factors affecting the quality of natural gas allows us to construct the functions of the estimation of the classified factors using linguistic variables. Belonging functions of the influencing factors on quality of natural gas are the basis for modelling of the expert system for support of management decision-making in the process of assessment and forecasting the natural gas quality.