RU2572411C2

RU2572411C2 - Method to meter and balance gas quantity and device for its realisation

Info

Publication number: RU2572411C2
Application number: RU2013152565/28A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Алексеевич Старовойтов
Original assignee: Вячеслав Алексеевич Старовойтов
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2016-01-10
Also published as: RU2013152565A

Abstract

FIELD: measurement equipment.

SUBSTANCE: invention relates to the field of thermal measurements and metering of quality and balance of natural gas and may be used to measure quantity and compose actual balance of natural gas under conditions of supply, transport and consumption in a system of a regional gad distribution network. A distinctive feature of the method to meter and balance quantity of gas and a device for its realisation is the fact that they meter quantities of gas both in the metering stations of the supplier, and in metering stations of consumers, and also thermal losses in the gas distribution network. Besides, on each gas metering station, apart from determination of volume under standard conditions they determine mass of gas to compose the total balance of regional masses, they determine thermal losses of mass and volume during gas transport to a specific consumer and thermal losses in a gas distribution network, they determine balances of volume under standard conditions with account of correction from functions of impact of mass balance metering, ambiguity of volume measurement under standard conditions and metering of thermal losses of gas transport, they determine balances of gas masses with account of ambiguity of gas mass and thermal losses measurement during gas transport, they determine thermal balance of the region with account of mass balance, with account of current heating capacity and current density of gas under standard conditions.

EFFECT: increased stability of gas metering, lower dispersion and increased accuracy of gas balance results.

7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области теплотехнических измерений и учета количества и баланса природного газа и может быть использовано при измерениях количества и составлении фактического баланса природного газа в условиях поставки, транспорта и потребления в системе газораспределительной сети региона.The invention relates to the field of heat engineering measurements and accounting for the amount and balance of natural gas and can be used in measuring the amount and drawing up the actual balance of natural gas in the conditions of supply, transport and consumption in the gas distribution network of the region.

Известны способы составления баланса газа в системе поставки и потребления, в которых основным документом, регулирующим рыночные отношения, являются «Правила учета газа», утвержденные Минэнерго России от 2012 г. Преимущественное право по учету газа отведено при приеме-передаче потребителю, а при отпуске газа - поставщику (п.2.6). Учету, измерению и расчету подвергаются количественные объемные (п.2.3) и качественные показатели газа (1.3), а также фактические потери газа (п.2.1). В качестве критерия баланса принят отчет за месяц (п.2.7).There are known methods of compiling a gas balance in the supply and consumption system, in which the main document governing market relations is the “Gas Accounting Rules” approved by the Ministry of Energy of Russia of 2012. The pre-emptive right to gas accounting is reserved for acceptance and transfer to the consumer, and for gas distribution - to the supplier (clause 2.6). Quantitative volumetric (item 2.3) and qualitative indicators of gas (1.3), as well as actual gas losses (item 2.1) are subject to accounting, measurement and calculation. As a balance criterion, a monthly report was adopted (clause 2.7).

Естественным следствием Правил является серия следующих друг за другом ужесточающих требований: ГОСТ 8.143-75 «ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная схема для средств измерений объемного расхода газа в диапазоне 1*10^-6-1*10² м³/с», ГОСТ Р 8.618-2006 «Государственная поверочная схема для средств измерений объемного и массового расходов газа» и ГОСТ Р 8.741-2011 «ГСИ. Объем природного газа. Общие требования к методикам измерений».A natural consequence of the Rules is a series of stricter requirements following one after another: GOST 8.143-75 “GSI. State primary standard and the all-Union scheme for measuring instruments for volumetric gas flow in the range 1 * 10 ^-6 -1 * 10 ² m ³ / s ", GOST R 8.618-2006" State calibration chart for measuring instruments for volumetric and mass gas flow "and GOST R 8.741-2011 "GSI. The volume of natural gas. General requirements for measurement procedures. "

Соответственно датам разработки и утверждения указанных стандартов установлены требования к рабочим средствам измерения расхода: 5%, 4% и (1.5, 2.0, 2.5 и 3)% - в зависимости от значений объемного расхода.According to the dates of development and approval of these standards, the requirements for working means of flow measurement are established: 5%, 4% and (1.5, 2.0, 2.5 and 3)% - depending on the values of the volume flow.

Однако волевые изменения требований вступают в противоречие с природой средств измерений. Так, (1.5-3)-процентный предел измерений, установленный ГОСТ Р 8.741-2011 закрывает доступ целому классу мембранных счетчиков, используемых для измерения расхода в промышленности в диапазоне до 160 м³/ч с межповерочным интервалом до 10 лет, с соответственно высокой надежностью и открывают дорогу ротационным счетчикам и ультразвуковым счетчикам. У современных ротационных счетчиков межповерочный интервал 5 лет, низкая надежность, выход из строя при гидроударах. Ультрозвуковые счетчики применяются с индивидуальными методиками измерений и требуют согласования с регуляторами давления.However, volitional changes in requirements conflict with the nature of measuring instruments. So, the (1.5-3) -percentage measurement limit established by GOST R 8.741-2011 closes access to a whole class of membrane meters used for measuring flow in the industry in the range up to 160 m ³ / h with an intertesting interval of up to 10 years, with correspondingly high reliability and open the way to rotary counters and ultrasonic counters. Modern rotary meters have an intertesting interval of 5 years, low reliability, failure during hydroshocks. Ultrasonic meters are used with individual measurement methods and require coordination with pressure regulators.

Формула «проектировщик всегда прав, потому что прав проектировщик» относится также к поставщику, не может быть аксиомой. Так, например, у поставщика установка расходомера до редуктора ГРС, на высоком давлении (40 кгс/см²), не равноценна с установкой расходомера на низкой стороне (3-6 кгс/см²). Резкий спад давления при большом расходе приводит к резкому изменению термодинамического состояния газа и соответственно к изменению его параметров. Последующее восстановление термодинамических параметров газа по мере его транспорта к потребителям ставит в неравные условия измерение параметров газа узла учета поставщика и потребителей. Если это не так, то не лежали бы несколько часов пробоотборники на газоперекачивающих станциях Поставщика, ожидая «успокоения газа» для измерения качественных показателей.The formula “the designer is always right, because the designer is right” also applies to the supplier; it cannot be an axiom. So, for example, at the supplier’s installation of the flow meter to the GDS gearbox at high pressure (40 kgf / cm ² ) is not equivalent to installing the flow meter on the low side (3-6 kgf / cm ² ). A sharp drop in pressure at a high flow rate leads to a sharp change in the thermodynamic state of the gas and, accordingly, to a change in its parameters. The subsequent restoration of the thermodynamic parameters of gas as it is transported to consumers places unequal conditions for measuring the gas parameters of the metering station of the supplier and consumers. If this is not so, then the samplers at the supplier’s gas pumping stations would not be lying for several hours, waiting for “gas calming” to measure quality indicators.

Практические примеры свидетельствуют о недостаточности повышения точности измерения объема и волевых приемов для решения задачи небаланса газа. Необходимы новые технические предложения в целях обеспечения требований единства измерений.Practical examples indicate the inadequacy of improving the accuracy of volume measurement and volitional techniques to solve the problem of gas unbalance. New technical proposals are needed to ensure uniform measurement requirements.

Известны сравнительные характеристики разброса теплотворной способности единицы массы природного газа и единицы объема (2) на основании исследования данных паспортов газа магистрального газопровода в течение нескольких лет. Приведены параметры разброса теплотворной способности единицы массы и единицы объема, выраженные в виде отношений среднеквадратических отклонений. Показано, что разброс теплотворной способности единицы массы стабильнее характеристик единицы объема в 4-5 раз.Comparative characteristics of the dispersion of the calorific value of a unit mass of natural gas and a unit volume (2) are known on the basis of a study of gas passport data of a main gas pipeline for several years. The parameters of the spread of the calorific value of a unit mass and a unit volume are given, expressed as ratios of standard deviations. It is shown that the spread of the calorific value of a unit of mass is 4-5 times more stable than the characteristics of a unit of volume.

Необходимость наряду с балансами объема сводить тепловой баланс требует ежесуточного контроля состава газа хроматографом, что в региональном плане дорого и требует поиска более простых способов решения данной задачи.The need, along with volume balances, to reduce the heat balance requires daily monitoring of the gas composition by a chromatograph, which is regionally expensive and requires the search for simpler ways to solve this problem.

Следует вывод - в известных источниках либо рассматривается узконаправленная задача совершенства измерений единичных параметров текучих сред, либо сравнительные характеристики не поддержаны техническими предложениями для получения положительного эффекта. И те и другие ограничены в применении при учете количества и балансе природного газа в регионах.The conclusion follows - in well-known sources, either the narrowly focused task of perfection of measurements of individual parameters of fluids is considered, or comparative characteristics are not supported by technical proposals to obtain a positive effect. Both of them are limited in application when accounting for the amount and balance of natural gas in the regions.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ баланса газа, изложенный в МИ 2578-2000, МИ 2578-2003, которые приняты в качестве прототипа.Closest to the proposed method is the gas balance method described in MI 2578-2000, MI 2578-2003, which are adopted as a prototype.

В известном способе учета и баланса количества газа в системе региона, по которому на отчетном интервале времени на основании установленных ранее центром метрологической службы относительных погрешностей (относительных расширенных неопределенностей) средств измерений расхода газа в диапазоне измерений узлов учета газа для потребителей, с помощью статистической обработки устанавливают ΔV_Δ - приращения объемов к измеренным исходным объемам в стандартных условиях, но не более абсолютной погрешности соответствующего средства измерений расхода, причем баланс исходных объемов поставщика и потребителей или исходного объема поставщика и скорректированных объемов потребителей составляют в виде разности объемов, между объемом, отпущенным поставщиком газа, и суммой объемов, израсходованных потребителями с приборным учетом и потребителями с учетом газа по нормам, причем производят расчет и изменение приращений в установленных пределах, при устремлении разности объемов, участвующих в балансе газа к нулю, причем известный способ распространен при условиях случайного характера распределения неопределенности измерений,In the known method of accounting and balancing the amount of gas in the region’s system, according to which, on the basis of the relative time uncertainties (relative expanded uncertainties) of the gas flow measuring instruments established by the metrological service center and in the measurement range of gas metering units for consumers, using statistical processing, ΔV _Δ - increments of volumes to the measured initial volumes in standard conditions, but not more than the absolute error of the corresponding means of measurement th consumption, and the balance of the initial volumes of the supplier and consumers or the initial volume of the supplier and the adjusted volumes of consumers is in the form of a difference of volumes between the volume supplied by the gas supplier and the sum of the volumes consumed by consumers with instrument accounting and consumers taking into account gas according to the norms, and produce calculation and change of increments within the established limits, when the difference in volumes involved in the gas balance tends to zero, and the known method is common under conditions of random tera distribution measurement uncertainty,

при постоянстве установленной центром метрологии абсолютной величины неопределенности измерений в межповерочном интервале средств измерения количества газа,with the constancy of the absolute value of the measurement uncertainty established by the metrology center in the intertesting interval of gas measuring instruments,

при учете реальных условий эксплуатации, в которых неопределенность измерений изменяется по установленному закону,taking into account the actual operating conditions in which the measurement uncertainty changes in accordance with the established law,

при учете изменения физико-химических свойств природного газа за время отчетного периода.taking into account changes in the physicochemical properties of natural gas during the reporting period.

Известный способ имеет следующие недостатки:The known method has the following disadvantages:

- показания узлов Поставщика не корректируются, что ставит в неравные условия участников рынка и противоречит утвержденным «Правилам учета газа» 2012 г. (п.2.6).- the readings of the Supplier’s nodes are not corrected, which places the market participants in unequal conditions and contradicts the approved “Gas Accounting Rules” of 2012 (clause 2.6).

- не учитывает массу газа в системе баланса газа. Данное упущение противоречит основным физико-химическим свойствам веществ и их соединений, например принципу построения таблицы Менделеева, в которой основные свойства веществ распределены в соответствии с их атомными весами, т.е. массами атомов. Следствием Периодического закона является устойчивая зависимость свойств веществ от массы (веса) молекул, грамм-молекул, от массы (веса) устойчивых сложных молекулярных соединений, которым является природный газ.- Does not take into account the mass of gas in the gas balance system. This omission contradicts the basic physicochemical properties of substances and their compounds, for example, the principle of constructing a periodic table in which the basic properties of substances are distributed in accordance with their atomic weights, i.e. masses of atoms. The consequence of the Periodic Law is a stable dependence of the properties of substances on the mass (weight) of molecules, gram molecules, on the mass (weight) of stable complex molecular compounds, which is natural gas.

Высокая стабильность теплотворной способности единицы массы природного газа (2) является ярким подтверждением Периодического закона Менделеева и требованием необходимости использования массы в системе учета газа.The high stability of the calorific value of a unit mass of natural gas (2) is a clear confirmation of the periodic law of Mendeleev and the requirement for the use of mass in the gas metering system.

Учет только объема газа при разбросе в широких пределах состава газа приводит к небалансу тепловых мощностей, что требует постоянной коррекции норм расхода газа либо необходимости мириться с неизбежными потерями, перерасходом или недостачей газа. Данное обстоятельство приводит к неустойчивой работе тепловых электростанций, литейных предприятий, предприятий химической индустрии и пр., а также обычных котельных «от мала до велика»; не учитывает тепловые потери газа в газораспределительных сетях, которые имеют существенные величины на региональных газопроводах протяженностью для отдельных регионов десятки тысяч километров. Например, протяженность сетей ОАО «Калугаоблгаз» составляет 6325 км с объемом транспортируемого газа 1.2 млрд·м³. Отсутствие учета тепловых потерь, перебрасывает потерянное количество газа с плеч газораспределительной организации на плечи потребителей, а в некоторых случаях, при уравнивании баланса, - и на плечи поставщика. Без учета тепловых потерь протяженность распределительных сетей ограничена только падением давления среды газа у удаленных потребителей.Taking into account only the gas volume with a wide variation in the composition of the gas leads to an imbalance of thermal capacities, which requires constant correction of the gas flow rate or the need to put up with the inevitable loss, overrun or shortage of gas. This circumstance leads to unstable operation of thermal power plants, foundries, chemical industry enterprises, etc., as well as ordinary boiler houses “from small to large”; It does not take into account the heat losses of gas in gas distribution networks, which are significant in regional gas pipelines with lengths of tens of thousands of kilometers for individual regions. For example, the length of the networks of OJSC Kalugaoblgaz is 6325 km with the volume of transported gas 1.2 billion m ³ . Lack of accounting for heat losses transfers the lost amount of gas from the shoulders of the gas distribution organization to the shoulders of consumers, and in some cases, when equalizing the balance, to the shoulders of the supplier. Without taking into account heat losses, the length of distribution networks is limited only by the pressure drop of the gas medium at remote consumers.

Задачей данного изобретения является использование дополнительных метрологических параметров, методик измерений и расчета, обеспечивающих более высокую стабильность учета газа, меньший разброс и повышение точности результатов баланса газа, а также измерение и учет транспортных потерь в сетях газораспределения.The objective of the invention is the use of additional metrological parameters, measurement and calculation methods that provide higher stability of gas metering, less variation and accuracy of gas balance results, as well as measurement and accounting of transport losses in gas distribution networks.

1. Поставленная задача решается тем, что составляется баланс объемов газа, причем устанавливаются ΔV_Δ-приращения объемов к измеренным исходным объемам газа в стандартных условиях как для потребителей, так и для поставщика, причем изменения ΔV_Δ-приращений объемов касается не только величин, но и знака при устремлении баланса к нулю, дополнительно составляется баланс масс газа аналогично балансу объемов, для чего определяют на узле учета поставщика отпущенную исходную массу газа и потребленные исходные массы газа потребителями с приборным учетом и без приборного учета по нормам, причем исходные массы газа могут быть измерены любым известным методом измерений, либо получены расчетным путем умножения исходных измеренных объемов в стандартных условиях поставщика и потребителей на соответствующие по ближайшим точкам отбора плотности газа в стандартных условиях.1. The problem is solved in that a balance of gas volumes is compiled, and ΔV _Δ- increments of volumes to the measured initial gas volumes are established under standard conditions for both consumers and the supplier, and changes in ΔV _Δ- increments of volumes concern not only the quantities, but and a sign when the balance tends to zero, an additional gas mass balance is compiled similarly to the volume balance, for which purpose the supplied initial gas mass and consumed initial gas masses by consumers with instrument taking into account and without instrument accounting according to the standards, and the initial gas masses can be measured by any known measurement method, or obtained by calculating by multiplying the initial measured volumes in the standard conditions of the supplier and consumers by the corresponding at the nearest points of gas density selection under standard conditions.

2. Дополнительно к п.1 проводят коррекцию и баланс скорректированных масс газа поставщика и потребителей, причем коррекция производится путем суммирования ΔМ_Δ-приращения с исходной массой, ΔМ_Δ-приращение рассчитывают умножением относительной суммарной неопределенности измерения массы в долях единицы на соответствующую величину исходной массы, величину ΔМ_Δ - приращения устанавливают не более абсолютной величины суммарной расширенной неопределенности измерений массы газа в диапазоне измерений, установленных в нормативных документах, со знаком приращения, обеспечивающим сходимость баланса масс.2. In addition to item 1, the correction and balance of the adjusted gas masses of the supplier and consumers is carried out, and the correction is made by summing the ΔM _Δ increments with the initial mass, ΔM _Δ increments are calculated by multiplying the relative total uncertainty of the mass measurement in fractions of a unit by the corresponding value of the initial mass , the value ΔM _Δ - increments set no more than the absolute value of the total expanded uncertainty of measurements of gas mass in the range of measurements established in the regulatory document ah, with an increment sign that ensures the convergence of the mass balance.

3. Дополнительно приводят баланс объемов к балансу масс газа, определяют составляющие баланс ΔV_m-скорректированные объемы, для чего измеренную или рассчитанную исходную массу газа на узле поставщика и узлах учета газа потребителей относят к соответствующей договорной плотности в стандартных условиях, а договорную плотность в стандартных условиях определяют по среднему значению текущей плотности в стандартных условиях за прошедший отчетный период или определенную другим способом, дополнительно определяют текущие ΔV_m-приращения к исходным объемам поставщика и потребителей путем определения абсолютной величины разности между текущими ΔV_m-скорректированными объемами и соответствующими исходными объемами в стандартных условиях.3. Additionally bring the volume balance to the gas mass balance, determine the components of the balance ΔV _m -adjusted volumes, for which the measured or calculated initial gas mass at the supplier’s site and consumer’s gas metering stations are referred to the corresponding contract density in standard conditions, and the contract density in standard conditions are determined by the average value of the current density in standard conditions for the last reporting period or determined in another way, additionally determine the current ΔV _m -increments to ref the same volumes of the supplier and consumers by determining the absolute value of the difference between the current ΔV _m -adjusted volumes and the corresponding initial volumes in standard conditions.

Дополнительно суммируют текущие ΔV_Δ и ΔV_m-приращения с текущими исходными объемами и проводят баланс объемов поставщика и потребителей на отчетном интервале, устанавливая знаки суммы ΔV_Δ и ΔV_m-приращений, обеспечивающих сходимость баланса скорректированных объемов.Additionally summarize the current ΔV _Δ and ΔV _m -increments with the current initial volumes and balance the volumes of the supplier and consumers on the reporting interval, setting the signs of the sum of ΔV _Δ and ΔV _m -increases, ensuring the convergence of the balance of adjusted volumes.

4. Дополнительно к п. 2 при определении баланса масс газа к сумме скорректированных масс потребителей прибавляют сумму соответствующих масс тепловых транспортных потерь газа по участкам газораспределительной сети, причем элементарную потерю массы газа определяют на участке газораспределительной сети в единицу времени произведением перепада плотности газа в стандартных условиях на известный расход объема газа на выделенном участке газораспределительной сети, перепад плотности рассчитывают по разности величин плотностей в стандартных условиях в начале и в конце выделенного участка, начало участка определено точкой отбора газа поставщика, конец - ближайшей точкой отбора газа, например точкой отбора газа на газопроводе удаленного потребителя, а общие тепловые потери массы определяют, суммируя элементарные потери по участкам газораспределительной сети на отчетном интервале времени определения баланса газа, считая перепад плотности в стандартных условиях величиной постоянной по участкам газораспределительной сети.4. In addition to paragraph 2, when determining the gas mass balance, the sum of the corresponding masses of thermal transport losses of gas over the gas distribution network sections is added to the sum of the adjusted masses of consumers, and the elementary gas mass loss is determined in the gas distribution network section per unit time by the product of the difference in gas density under standard conditions for a known gas volume flow rate in a selected section of the gas distribution network, the density difference is calculated from the difference in density values in the standard x conditions at the beginning and at the end of the allocated section, the beginning of the section is determined by the supplier’s gas sampling point, the end is determined by the nearest gas sampling point, for example, the gas sampling point on the gas pipeline of a remote consumer, and the total heat loss of mass is determined by summing the elementary losses on the gas distribution network sections on the reporting the time interval for determining the gas balance, considering the density difference under standard conditions as the constant value over the gas distribution network sections.

5. Дополнительно к п.3 при определении баланса объема газа к сумме скорректированных объемов потребителей прибавляют сумму объемов тепловых транспортных потерь газа по участкам газораспределительной сети, причем элементарную тепловую потерю объема газа на участке газораспределительной сети в единицу времени определяют путем деления соответствующей элементарной тепловой потери массы на договорную плотность в стандартных условиях, а общие тепловые потери объема рассчитывают, суммируя элементарные потери объема по участкам газораспределительной сети на интервале времени определения баланса объема газа, причем элементарную потерю массы газа определяют на участке газораспределительной сети в единицу времени произведением перепада плотности газа в стандартных условиях на известный расход объема газа на выделенном участке газораспределительной сети, перепад плотности рассчитывают по разности величин плотностей в стандартных условиях в начале и в конце выделенного участка, начало участка определено точкой отбора газа поставщика, конец - ближайшей точкой отбора газа, например точкой отбора газа на газопроводе удаленного потребителя,5. In addition to clause 3, when determining the balance of the gas volume, the sum of the volumes of the thermal transport losses of gas over the sections of the gas distribution network is added to the sum of the adjusted volumes of consumers of the gas, and the elementary heat loss of the gas volume in the section of the gas distribution network per unit time is determined by dividing the corresponding elementary heat loss of mass for contract density in standard conditions, and the total heat loss of volume is calculated by summing up the elementary loss of volume in gas distribution areas distribution network over the time interval for determining the gas volume balance, and the elementary loss of gas mass is determined in the gas distribution network section per unit time by the product of the gas density difference in standard conditions by the known gas volume flow rate in the allocated gas distribution network section, the density difference is calculated from the difference in density values in standard conditions at the beginning and at the end of the allocated section, the beginning of the section is determined by the supplier’s gas sampling point, the end is determined by the nearest gas sampling point and, for example, a gas sampling point on a gas pipeline of a remote consumer,

6. Дополнительно к п.4 проводят расчет теплового баланса. При этом в балансе масс умножают каждую составляющую на рассчитанную среднюю величину теплотворной способности единицы массы газа, определенную за несколько текущих прошедших месяцев, причем теплотворную способность рассчитывают путем деления текущей ежесуточно измеренной теплотворной способности единицы объема газа на соответствующую текущую.6. In addition to clause 4, heat balance is calculated. In this case, in the mass balance, each component is multiplied by the calculated average value of the calorific value of a unit mass of gas, determined over the past few months, and the calorific value is calculated by dividing the current daily measured calorific value of a unit volume of gas by the corresponding current.

Примечание. Масса газа может быть измерена непосредственно, например, кариолисовым расходомером, или косвенным методом, например, с помощью стандартного сужающего устройства;Note. The mass of gas can be measured directly, for example, by a karyolis flowmeter, or by an indirect method, for example, using a standard constricting device;

ρ_cnci - измеренное значение величины плотности газа в стандартных условиях, действующее на узле Поставщика в точке измерений расхода на i-e текущие сутки отчетного периодаρ _cnci - the measured value of the gas density in standard conditions, acting on the Supplier’s site at the point of flow measurement on ie the current day of the reporting period

- суммарный объем по зарегистрированным объемам в стандартных условиях Потребителей всех видов газораспределительной сети, в том числе объемы, рассчитанные по нормам, на собственные нужды сети газораспределительной организации (ГРО), включая население, принадлежащей к каналу ГРС.- the total volume of registered volumes under standard conditions of consumers of all types of gas distribution network, including volumes calculated according to the norms for the own needs of the gas distribution organization (GRS) network, including the population belonging to the gas distribution channel.

В свою очередь ГРС отпускают газ по группам (районам) j, k, l, …, принадлежность к которым устанавливается равноудаленностью потребителей от выхода ГРС и однотипностью трубопровода. Предел изменения j, k, l, …от единицы до количества потребителей J, К, L, … в соответствии с наименованием группы.In its turn, gas distribution stations supply gas to groups (districts) j, k, l, ..., belonging to which is established by consumers equidistance from the gas distribution outlet and the same type of pipeline. The limit of change is j, k, l, ... from one to the number of consumers J, K, L, ... in accordance with the name of the group.

Группы (районы) J, К, L, …распределены по соответствующим ГРС региона, принадлежащим к одному магистральному газопроводу.Groups (districts) J, K, L, ... are distributed according to the corresponding regional gas distribution systems belonging to one main gas pipeline.

- исходные текущие объемы в стандартных условиях потребителей всех видов- initial current volumes in standard conditions of consumers of all kinds

- сумма составляющих масс газа Потребителей по группам J, К, L, …, подключенных к данному каналу поставщика и измеренных за отчетный период за i-е сутки с распределением потребителей аналогично указанным в предыдущих абзацах,- the sum of the constituent masses of gas of Consumers in groups J, K, L, ... connected to this channel of the supplier and measured during the reporting period for the i-day with the distribution of consumers similar to those indicated in the previous paragraphs,

где:Where:

- рассчитанные исходные текущие массы потребителей по исходным текущим объемам;- calculated initial current masses of consumers according to initial current volumes;

ρcji, ρcki, ρcli, … - измеренное значение величины плотности газа в стандартных условиях, действующее в группе J, К, L, …на текущие i-е сутки отчетного периода.ρcji, ρcki, ρcli, ... - the measured value of the gas density under standard conditions, valid in the group J, K, L, ... on the current i-day of the reporting period.

В соответствии с пп.1, 2 и 8, фактически для региона или для района региона, где сводится баланс газа, устанавливаются пределы, до которых допускается разброс небаланса, стремящийся к нулю:In accordance with paragraphs 1, 2 and 8, in fact, for the region or for the region of the region where the gas balance is reduced, limits are set to which an unbalance spread is allowed, tending to zero:

где Δw_нб - небаланс тепла по отпуску и приему количества газа.where Δw _nb is the heat imbalance in the release and reception of the amount of gas.

В предельном случае процесса сведения баланса, когда «мосты все сожжены», т.е. исчерпаны все недочеты поставщика и потребителей, задача сводится к использованию факторов случайного распределения неопределенности (погрешности) измерений параметров газа и случайного характера распределения во времени состава газа. При этом предлагается использовать в расчетах наиболее стабильные физико-химические параметры газа, коими являются масса и единица массы газа, что и составляет суть предполагаемого изобретения.In the extreme case of the process of balancing, when “all bridges are burned”, i.e. all the shortcomings of the supplier and consumers have been exhausted, the task is reduced to using the factors of the random distribution of the uncertainty (error) in the measurement of gas parameters and the random nature of the distribution of gas composition over time. It is proposed to use in the calculations the most stable physico-chemical parameters of the gas, which are the mass and unit mass of the gas, which is the essence of the proposed invention.

Задача разбивается на составление исходных балансов, наряду с известным балансом объемов в стандартных условиях, дополнительно - баланса масс и тепла и скорректированных указанных балансов. Коррекция производится путем приращений к составляющим исходных балансов.The task is divided into the compilation of the initial balances, along with the well-known balance of volumes in standard conditions, in addition - the balance of mass and heat and adjusted specified balances. Correction is made by increments to the components of the original balances.

Приращения определяются по единым правилам, с той разницей, что при сложении с рассчитанными исходными объемами, массами, с учетом вероятностного характера, приращениям присваивают противоположные знаки для потребителя и поставщика.The increments are determined by uniform rules, with the difference that when added to the calculated initial volumes, masses, taking into account the probabilistic nature, the increments are assigned opposite signs for the consumer and the supplier.

При положительном небалансе (8), что обычно при большом количестве потребителей, в случае превышения величины небаланса установленного предела, с целью сходимости, устанавливают знак приращения для поставщика отрицательный, а для каждого потребителя - положительный, производят изменения величин приращений до тех пор, пока не будут выполняться неравенства (8). При этом изменения приращений для поставщика имеют первый приоритет.With a positive unbalance (8), which is usually with a large number of consumers, in case of exceeding the unbalance value of the established limit, for the purpose of convergence, the increment sign for the supplier is negative, and for each consumer is positive, changes in increments are made until inequalities (8) will hold. In this case, the increment changes for the supplier have the first priority.

При отрицательном небалансе выполняют аналогичные операции. При этом знаки для приращений поставщика и потребителя в целях сходимости баланса изменяются на противоположные.With a negative imbalance, similar operations are performed. In this case, the signs for the increment of the supplier and consumer in order to balance convergence are reversed.

Исходный объем, приведенный к стандартным условиям, определен на каждом коммерческом узле по закону Менделеева-Клайперона (1). Исходные массы потребителей измеряются или определяются по формулам (7.1).The initial volume reduced to standard conditions is determined at each commercial node according to the law of Mendeleev-Klaiperon (1). The initial masses of consumers are measured or determined by formulas (7.1).

Приращения к исходным объемам и массам определяются ниже.The increments to the initial volumes and masses are defined below.

Суммарные ΔV_Δ и ΔM_Δ - приращения по неопределенности измерений расхода за отчетный период для объема и массы определяются следующими условиями:The total ΔV _Δ and ΔM _Δ - increments in the uncertainty of flow measurements for the reporting period for volume and mass are determined by the following conditions:

- по потребителям J-го района определены суммой по i-м интервалам, по всем j-м потребителям:- for consumers of the J-th district are determined by the sum of the i-th intervals, for all j-th consumers:

Где

Where

- единичные приращения к объему и массе соответственно, равные величине абсолютной погрешности измерения единичного объема Vc_ji и массы m_ji,- unit increments to volume and mass, respectively, equal to the magnitude of the absolute measurement error of a unit volume Vc _ji and mass m _ji ,

δν_yyгji, δm_yyгji - относительная расширенная неопределенность (относительная погрешность) измерения (абсолютная величина) j-го УУГ измерения объема и массы, в процентах,δν _yyji , δm _yyji - the relative expanded uncertainty (relative error) of the measurement (absolute value) of the j-th UGG measurement of volume and mass, in percent,

Vc_nji, m_nji - текущий объем в стандартных условиях, текущая масса, рассчитанные на на i-ом интервале узла учета потребителя газа с номером от 1 до J;Vc _nji , m _nji - current volume in standard conditions, current mass calculated on the i-th interval of the gas metering unit with a number from 1 to J;

- для поставщика за отчетный период ΔV_Δ и ΔM_Δ-приращения по неопределенности измерений определяют суммой по i-м интервалам- for the supplier for the reporting period, ΔV _Δ and ΔM _Δ increments by measurement uncertainty are determined by the sum of the i-th intervals

Где

Where

Относительная погрешность каждого коммерческого УУГ утверждается ЦСМ и согласуется региональным представителем поставщика газа в двустороннем Акте.The relative error of each commercial CGM is approved by the FMC and agreed by the regional representative of the gas supplier in the bilateral Act.

Расчет теплового баланса (Δw_нб) проводят с учетом баланса масс (3) и средней величины теплотворной способности единицы массыThe calculation of the heat balance (Δw _nb ) is carried out taking into account the mass balance (3) and the average calorific value of a unit mass

где w_ncmcp=Z(w_ncvi/ρ_cnci)/k - средняя величина теплотворной способности единицы массы за несколько предыдущих отчетных периодов действующая на узле поставщика, k - количество элементарных текущих интервалов в выбранном расчетном периоде,where w _ncmcp = Z (w _ncvi / ρ _cnci ) / k is the average calorific value of a unit of mass for the previous several reporting periods operating at the supplier’s site, k is the number of elementary current intervals in the selected billing period,

w_ncvi - текущая теплотворная способность единицы объема замеренная на узле поставщика.w _ncvi - the current calorific value of a unit volume measured at the supplier’s site.

w_nmjcp, w_nmkcp, w_nmjср - средние величины теплотворных способностей единиц массы определенных на узлах групп потребителей, определенные за несколько отчетных периодов аналогично предыдущему определению.w _nmjcp , w _nmkcp , w _nmjav - average values of the calorific value of mass units determined at the nodes of consumer groups, determined for several reporting periods similar to the previous definition.

С учетом коррекции масс с использованием ΔM_Δ-приращений к текущим массам из уравнения небаланса скорректированных масс (9) вытекает уравнение теплового небаланса:Given the correction of masses using ΔM _Δ -increments to the current masses, the equation of thermal unbalance follows from the unbalance equation of the adjusted masses (9):

Данный метод позволяет использовать теплотворную способность единицы массы, измеренную на узле поставщика методом хроматографии (ГОСТ 23781-87, ГОСТ 22667-82) или методом определения теплоты сгорания водяным калориметром (ГОСТ 27193-86), в тепловых расчетах по всей сети ГРО.This method allows you to use the calorific value of a unit of mass, measured at the supplier’s site by chromatography (GOST 23781-87, GOST 22667-82) or by the method of determining the calorific value with a water calorimeter (GOST 27193-86), in thermal calculations throughout the entire distribution network.

Приведение баланса объемов к балансу масс газа проводят по результатам баланса масс в следующем порядке.Bringing the volume balance to the gas mass balance is carried out according to the results of the mass balance in the following order.

Определяют ΔV_m-приращения к исходному объему (сумме исходных объемов) по результатам учета баланса масс (3, 5, 7, 7.1) в системе баланса объема (2,4, 6, 6.1) в стандартных условиях нижеследующими преобразованиями.The ΔV _m- increments to the initial volume (the sum of the initial volumes) are determined according to the results of accounting for the mass balance (3, 5, 7, 7.1) in the volume balance system (2,4, 6, 6.1) under standard conditions with the following transformations.

Суммарный скорректированный объем газа ( $V_{n}^{*}$

) по ΔV_m-приращениям в соответствии с рассчитанной суммарной массой газа по каналу ГРС рассчитывается из определения суммарной массы (7, 7.1) через договорную величину плотности в стандартных условиях на отчетный период (ρ_cd):Total adjusted gas volume (

V_{n}^{*}

) for ΔV _m- increments in accordance with the calculated total mass of gas through the GDS channel is calculated from the determination of the total mass (7, 7.1) through the agreed density value under standard conditions for the reporting period (ρ _cd ):

где ρ_cd=(Σ_iρ_cji)/n* - среднее арифметическое значение плотности предыдущего (τ_0-1)перед текущим (t₀) отчетным периодом, а n* - количество элементарных расчетных i-периодов (суток) в предыдущем (τ_0-1) отчетном периоде (месяце).where ρ _cd = (Σ _i ρ _cji ) / n * is the arithmetic mean of the density of the previous (τ _0-1 ) before the current (t ₀ ) reporting period, and n * is the number of elementary calculated i-periods (days) in the previous ( τ _0-1 ) of the reporting period (month).

Суммарное приращение объема канала ГРС по потребителям на отчетном интервале состоит из суммы ΔV_m-приращений по каждому узлу учета потребителя газа (из разности двух уравнений (13) и (6), с составляющими, взятыми по абсолютной величине:The total increment of the GDS channel volume by consumers in the reporting interval consists of the sum of ΔV _m -increments for each gas consumer metering unit (from the difference of the two equations (13) and (6), with the components taken in absolute value:

Причем ряд абсолютных величин текущих приращений в i-е циклыMoreover, a number of absolute values of current increments in the i-th cycles

сохраняется в архивах на узле учета газа либо на соответствующем сервере.stored in archives on the gas metering unit or on the corresponding server.

Аналогично определяется суммарное ΔV_m-приращение объема поставщика (абсолютных величин разности составляющих) на узле учета газа поставщика:Similarly, the total ΔV _{m is} determined as the increment of the supplier’s volume (absolute values of the difference of the components) at the supplier’s gas metering unit:

где V_cnci, V_cnci ρ_сnci/ρ_cd - приведенные объемы в стандартных условиях: исходный и скорректированный соответственно,where V _cnci , V _cnci ρ _cnci / ρ _cd are the reduced volumes under standard conditions: the original and adjusted, respectively,

ρ_cnci - плотность газа в стандартных условиях, измеренная на выходе канала ГРСρ _cnci is the gas density under standard conditions, measured at the outlet of the GDS channel

Ряд текущих приращений по абсолютной величине:A number of current increments in absolute value:

сохраняется в соответствующих архивах.stored in the relevant archives.

Расчет тепловых потерь объема газа по газораспределительной сети ГРО (ΔV_c(t)) производится по участкам сети в соответствии с перепадами плотности газа на данных участках (при этом используются положения патента №2425333). Участки определены расположением групп J, К, L, …(районам) потребителей и выходами ГРС, принадлежащими к одному магистральному газопроводу, состав и плотность газа в стандартных условиях контролируется хроматографом или плотномером поставщика.Calculation of heat losses of the gas volume in the gas distribution network of the gas distribution network (ΔV _{c (t)} ) is performed for the sections of the network in accordance with the differences in gas density in these sections (the provisions of patent No. 2425333 are used here). The sections are determined by the location of groups J, K, L, ... (districts) of consumers and the outputs of gas distribution stations belonging to one main gas pipeline, the composition and density of gas under standard conditions is controlled by a chromatograph or densitometer of the supplier.

Транспортные тепловые потери объема суммируют по выделенным группам (районам) потребителей за отчетный интервал времени τ₀:Transport heat losses of volume are summarized by the selected groups (regions) of consumers for the reporting time interval τ ₀ :

где, например, для каждого потребителя группы J определены потери объема газа:where, for example, for each consumer of group J gas volume losses are determined:

элементарный объем тепловых потерь газа в стандартных условиях при транспорте газа к j-му потребителю определяется через договорнуюthe elementary volume of gas heat loss under standard conditions during gas transportation to the j-th consumer is determined through the contractual

плотность газа в стандартных условиях ρ_cd и перепад плотности в стандартных условиях, где:gas density under standard conditions ρ _cd and density difference under standard conditions, where:

- масса для потерь газа для j-го узла газа на i-м интервале;- mass for gas losses for the j-th gas node on the i-th interval;

Δρ_cji - перепад плотности на участке транспортного трубопровода от группы / до ГРС;Δρ _cji - density difference in the section of the transport pipeline from group / to GDS;

Qc_ij - объемный расход газа j-го потребителя J-го района за текущий период измерений τ_i, приведенный к стандартным условиям.Qc _ij is the volumetric gas flow rate of the j-th consumer of the J-th region for the current measurement period τ _i , reduced to standard conditions.

Общие тепловые потери распределительной сети района за отчетный период определяются соответствующей суммой, см. составляющую (19):The total heat loss of the district distribution network for the reporting period is determined by the corresponding amount, see component (19):

Тепловые потери на других участках сети ГРО определяются аналогично.Heat losses in other parts of the GRW network are determined similarly.

Измерение перепада плотности газа на участке сети производят путем измерения плотности в начале и конце участка газопровода поточным хроматографом или плотномером, либо путем ручного отбора проб газа и последующими измерениями в стационарной лаборатории. Однократный отбор проб в i-ый интервал времени производится с задержкой, равной времени прохода газа от ГРС до удаленной группы потребителей.Measurement of the difference in gas density in the network section is carried out by measuring the density at the beginning and end of the gas pipeline section by a flow chromatograph or densitometer, or by manual gas sampling and subsequent measurements in a stationary laboratory. A single sampling in the i-th time interval is carried out with a delay equal to the time of gas passage from the gas distribution station to a remote group of consumers.

Общие тепловые потери массы газа по району определяют суммированием потерь по участкам распределительной сети и суммированиям по i-ым интервалам за отчетный период с учетом (21):The total heat loss of the gas mass in the region is determined by summing the losses over the sections of the distribution network and summing at the i-th intervals for the reporting period, taking into account (21):

Известно устройство, близкое по структуре и алгоритмам работы к выполнению баланса по предлагаемому способу, например, «Автоматизированная система коммерческого учета газа» АСКУГ, разработанная в ООО HПП «Турботрон», г. Ростов-на-Дону, которое выбрано в качестве прототипа общей структуры предлагаемого устройства.A device is known that is close in structure and work algorithms to balance according to the proposed method, for example, "Automated system for commercial gas metering" ASKUG developed in LLC NPP Turbotron, Rostov-on-Don, which is selected as a prototype of the overall structure the proposed device.

Основу узлов учета газа составляют измерительные комплексы для измерения расхода, объема и массы газа.The basis of gas metering units are measuring complexes for measuring the flow rate, volume and mass of gas.

Известны измерительные комплексы SEVC-D, см. «Руководство по эксплуатации SEVC-D», предназначенные для измерения объема и объемного расхода природного газа в рабочих условиях и автоматического приведения измеренного объема газа по ГОСТ 5542-87 к стандартным условиям в зависимости от давления, температуры и коэффициента сжимаемости. Программирование данного корректора допускается через посредство интерфейса RS232.Known measuring systems SEVC-D, see "Operating Instructions SEVC-D", designed to measure the volume and volumetric flow of natural gas under operating conditions and automatically bring the measured gas volume in accordance with GOST 5542-87 to standard conditions depending on pressure, temperature and compressibility factor. Programming of this corrector is allowed through the RS232 interface.

Известны измерительные комплексы на основе корректора СПГ761, см. «Руководство по эксплуатации СПГ 761», Раздел 2.3 Основные функциональные возможности:Known measuring systems based on the corrector SPG761, see "Operating Instructions LNG 761", Section 2.3 Basic functionality:

… - косвенные измерения (вычисления) объемного расхода при рабочих и стандартных условиях, объема при стандартных условиях, массового расхода, массы...... - indirect measurements (calculations) of volumetric flow rate under operating and standard conditions, volume under standard conditions, mass flow rate, mass ...

… - ввод значений настоечных параметров (базы данных) с компьютера или с клавиатуры...... - entering values of the tuning parameters (database) from the computer or from the keyboard ...

… - Раздел 2.4. Коммуникация с внешними устройствами.... - Section 2.4. Communication with external devices.

…Корректоры снабжены интерфейсами RS232, …оптическим и RS485…интерфейс RS232... с поддержкой технологий GRPS, RS485…(для) объединения приборов в информационную сеть (местный уровень).... The correctors are equipped with RS232, ... optical and RS485 interfaces ... RS232 interface ... with support for GRPS, RS485 technologies ... (for) combining devices into an information network (local level).

Имеются и другие аналоги, например измерительные комплексы на основе «Блока коррекции объема газа «ФЛОУГАЗ», «Суперфлоу», «Гиперфлоу» и др. но, как и комплекс SEVC-D, они ограничены измерением количества газа в единицах объема.There are other analogs, for example, measuring complexes based on the Gas Volume Correction Unit FLOUGAZ, Superflow, Hyperflow, etc. But, like the SEVC-D complex, they are limited by measuring the amount of gas in volume units.

Наиболее близким к предлагаемому устройству узлов учета применяемых в системе АСКУГ является измерительный комплекс на основе корректора СПГ 761, который предложен в качестве прототипа узла учета газа.Closest to the proposed device metering units used in the ASKUG system is a measuring system based on the LNG corrector 761, which is proposed as a prototype gas metering unit.

Известная автоматизированная система коммерческого учета газа с известными узлами учета газа содержит (см. фиг.1) первый 1 сервер основного поставщика и второй сервер 2 региональной компании, канал связи 3 поставщика, ориентированный на технологию GSM/GRPS-связи, поточный хроматограф 4 поставщика, с системой отбора газа 5 из магистрального газопровода 6 высокого давления газа, содержит газораспределительные станции 7 ГРС, входы которых подключены магистральному газопроводу 6, а выходы через узлы учета газа 8 ГРС и газопроводы 9 газораспределительной сети региона подключены к узлам учета газа потребителей 10 напрямую или через кустовые узлы учета газа 11, через канал связи 3 поставщика первый сервер 1 подключен ко второму серверу 2, к поточному хроматографу 4, к узлам учета газа 8 ГРС, второй сервер 2 подключен через канал связи 3.1 региона, ориентированный на технологию GSM/GRPS - связи, к узлам учета газа потребителей 10 и кустовым узлам 11 учета газа, в составе узлов учета газа 8, 10 и 11 содержатся корректоры 12 (см. фиг.2) с портами связи, ориентированными: первые 13 - на технологию GSM/GPRS-связи, подключенные к каналам связи поставщика 3 и региона 3.1 соответственно на узлах поставщика 8 и потребителей 10 с кустовыми узлами 11 учета газа через GSM/GPRS модемы 13.1,A well-known automated gas metering system with known gas metering units contains (see FIG. 1) a first 1 server of a main supplier and a second server 2 of a regional company, a communication channel 3 of a supplier focused on GSM / GRPS communication technology, a flow chromatograph 4 of a supplier, with a gas extraction system 5 from a gas main 6 high-pressure gas pipeline 6, contains gas distribution stations 7 gas distribution stations, the inputs of which are connected to the gas main 6, and the outputs through gas metering stations 8 gas distribution stations and gas distribution pipes 9 The regional networks are connected to the gas metering nodes of consumers 10 directly or via cluster gas metering nodes 11, through the supplier’s communication channel 3, the first server 1 is connected to the second server 2, to the flow chromatograph 4, to the gas metering nodes 8 of the gas distribution station, and the second server 2 is connected via the communication channel 3.1 of the region, focused on GSM / GRPS technology - communications, to gas metering stations of consumers 10 and cluster nodes 11 of gas metering, gas metering units 8, 10 and 11 contain corrector 12 (see figure 2) with communication ports oriented: the first 13 - to the GSM / GPRS communication technology connected to the communication channels of the supplier 3 and region 3.1, respectively, at the nodes of the supplier 8 and consumers 10 with cluster nodes 11 for gas metering via GSM / GPRS modems 13.1 ,

вторые порты 14 ориентированы на работу в местной информационной сети, также в составе узлов учета газа содержатся первичные преобразователи 15 объема (массы), абсолютного давления и температуры, связанные с микропроцессором 12.1 корректора 12.the second ports 14 are oriented to work in the local information network, also the gas metering units contain primary converters 15 of volume (mass), absolute pressure and temperature, connected with the microprocessor 12.1 of corrector 12.

Известному устройству присущи все указанные недостатки-способа прототипа. Предлагаемое устройство обеспечивает работу по предложенному способу, устраняющему недостатки известного способа и известного устройства.The known device is inherent in all these disadvantages of the prototype method. The proposed device provides work according to the proposed method, eliminating the disadvantages of the known method and the known device.

Предлагаемое устройство содержит дополнительно серверы 16, установленные по районам региона, которые, в свою очередь, подключены к каналу связи 3.1 региона, в каждом районе установлен поточный хроматограф 17 или плотномер на газопроводе удаленного потребителя, которые также подключены к каналу связи 3.1 региона.The proposed device additionally contains servers 16 installed in the regions of the region, which, in turn, are connected to the communication channel 3.1 of the region, in each region there is a flow chromatograph 17 or densitometer on the gas pipeline of the remote consumer, which are also connected to the communication channel 3.1 of the region.

По отличительному признаку в предлагаемом устройстве узел учета газа дополнительно содержит корректор 18 учета и расчета вторичных параметров коррекции, в состав которого входит микропроцессор 19 с портами, ориентированными: первый 20 - на местную связь, второй 21 - на внешнюю связь с технологией GSM/GPRS-связью и третий порт 22 - на местную, оперативную связь, для временного подключения переносного персонального компьютера 23, к микропроцессору подключено табло 24 показаний оперативной информации.According to a distinctive feature in the proposed device, the gas metering unit further comprises a corrector 18 for accounting and calculating secondary correction parameters, which includes a microprocessor 19 with ports oriented: the first 20 to local communication, the second 21 to external communication with GSM / GPRS- technology communication and the third port 22 - to local, operational communication, for temporary connection of a portable personal computer 23, a scoreboard 24 of operational information is connected to the microprocessor.

Первый порт 20 местной связи корректора 18 подключен к второму порту местной связи 14 микропроцессора 12.1 корректора 12 узла учета газа 8 (10 и (или) 11), второй порт 21 корректора 18 вторичных параметров подключен к каналу связи 3.1 региона через GSM/GPRS модем 21.1.The first local communication port 20 of the corrector 18 is connected to the second local communication port 14 of the microprocessor 12.1 of the corrector 12 of the gas metering unit 8 (10 and (or) 11), the second port 21 of the corrector 18 of the secondary parameters is connected to the communication channel 3.1 of the region via the GSM / GPRS modem 21.1 .

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

На каждом узле учета газа поставщика 8 или потребителя 10 или узлового учета газа 11 (см. фиг.1) информация в виде электрических сигналов поступает с первичных преобразователей 15 (см. фиг.2) объема, абсолютного давления и температуры среды газа в корректор 12 узла учета газа, который приводит объем в рабочих условиях (V_pi), измеренный за 1-й период времени, к стандартным условиям (V_ci) по формуле Менделеева-Клайперона (1).At each gas metering node of the supplier 8 or consumer 10 or nodal gas metering 11 (see Fig. 1), information in the form of electrical signals is supplied from the primary transducers 15 (see Fig. 2) of the volume, absolute pressure and temperature of the gas medium to the corrector 12 gas metering unit, which brings the volume under operating conditions (V _pi ), measured over the 1st period of time, to standard conditions (V _ci ) according to the Mendeleev-Klaiperon formula (1).

Текущие объемы газа в рабочих и стандартных условиях сохраняются в оперативной памяти корректора 12.1 и накапливаются до окончания i-го периода. По окончании каждого часа и i-го периода bвеличины объемов в рабочих условиях Vp_i(i…24) и Vp_i (за час и i-период) и приведенные к стандартным условиям Ус_i(1…24) и Vc_i (за час и i-период) соответственно поступают в архив, оперативное запоминающее устройство - стек и хранятся в виде часовых, суточных и месячных расходов в корректоре 12.1.The current gas volumes in operating and standard conditions are stored in the RAM of corrector 12.1 and accumulated until the end of the i-th period. At the end of each hour and the i-th period, the quantities in the operating conditions are Vp _{i (i ... 24)} and Vp _i (per hour and i-period) and reduced to the standard conditions Us _{i (1 ... 24)} and Vc _i (per hour and i-period), respectively, are archived, random access memory is a stack and stored in the form of hourly, daily and monthly expenses in corrector 12.1.

Аналогично формируется и сохраняется в стеке информация по расходу массы газа. Средние параметры среды газа абсолютного давления и температуры сопровождают параметры расхода объема и массы газа. В суточных архивах (1-x периодов) также хранится информация о вторичных параметрах среды газа (плотности газа в стандартных условиях ρ_с, концентрации CO₂, N₂ и пр.).Similarly, information on the mass flow of gas is formed and stored in the stack. The average gas pressure parameters of absolute pressure and temperature are accompanied by gas volume and mass flow rate parameters. The daily archives (1-x periods) also store information on the secondary parameters of the gas medium (gas density under standard conditions ρ _s , concentration of CO ₂ , N ₂ , etc.).

После поступления в архив (долговременную память микропроцессора 12.1 корректора 12 узла учета газа 8 (10, 11) информация о расходах и сопровождающих параметров среды газа готова для запроса внешнего пользователя.After entering the archive (long-term memory of microprocessor 12.1 of the corrector 12 of the gas metering unit 8 (10, 11), information on the costs and accompanying parameters of the gas medium is ready for the external user to request.

На структурной схеме фактически единый GSM/GPRS канал связи условно разделен по условию ограничения доступа для пользователей. Например, для первого сервера 1 основного поставщика установлен доступ ко второму серверу 2 региональной компании, к поточному хроматографу 4 и узлам учета 8 ГРС 7. Второму серверу 2 разрешен доступ к первому серверу 1, к серверам 16 районов и к узлам учета 10,11 газа региона. Серверам районов 16 разрешена связь со вторым сервером 2 региона, с соответствующими по району узлами учета газа потребителей 10, кустовыми узлами 11 учета газа, а также с местным хроматографом 17 или плотномером. Причем в зависимости от алгоритма выполнения той или иной задачи ограничения доступа могут быть изменены первым 1 или вторым сервером 2 по соответствующему соглашению между поставщиком и региональной компанией по поставке газа.In the structural diagram, a virtually unified GSM / GPRS communication channel is conditionally divided according to the condition of access restriction for users. For example, for the first server 1 of the main supplier, access is established to the second server 2 of the regional company, to the flow chromatograph 4 and metering stations 8 of the GDS 7. The second server 2 is allowed access to the first server 1, to the servers of 16 districts and to the metering stations of 10.11 gas region. The servers of the districts 16 are allowed to communicate with the second server 2 of the region, with the corresponding gas metering stations for consumers 10, cluster gas metering stations 11, as well as with the local chromatograph 17 or densitometer. Moreover, depending on the algorithm for performing one task or another, access restrictions can be changed by the first 1 or second server 2 under the relevant agreement between the supplier and the regional gas supply company.

По окончании каждого i*n периода, где n=1, 2, … - количество текущих суток отчетного периода τ₀, сервера районов 16 запрашивают текущую информацию по расходам объемов и масс с узлов учета и кустовых узлов учета газа и выполняют расчеты по текущему балансу газа за i*n текущий период по формулам (2), (3), (4) и (5). Данные по текущей плотности, необходимой для расчетов на узлах 10, (11) учета газа потребителей, серверы 16 запрашивают у местных хроматографов (плотномеров) 17.At the end of each i * n period, where n = 1, 2, ... is the number of current days of the reporting period τ ₀ , district servers 16 request current information on volume and mass expenses from metering stations and cluster gas metering stations and perform calculations according to the current balance gas for i * n the current period according to formulas (2), (3), (4) and (5). Data on the current density required for calculations at nodes 10, (11) of gas metering of consumers, servers 16 are requested from local chromatographs (densitometers) 17.

Промежуточные расчеты расхода газа на узлах учета газа потребителей 10 и кустовых узлов учета 11 в i-периоды времени производятся за секундные циклы с учетом усредненного состава и физико-химических параметров газа, которые измеряются и рассчитываются на хроматографах или плотномерах 17 за больший период, не синхронизированный по времени с i-периодом. Серверы 16 районов передают информацию по составу и плотности газа районным узлам 10, 11 учета газа перед началом i-периода.Interim calculations of gas consumption at gas metering stations of consumers 10 and cluster metering stations 11 at i-periods of time are carried out for second cycles, taking into account the average composition and physico-chemical parameters of the gas, which are measured and calculated on chromatographs or densitometers 17 for a longer period, not synchronized by time with i-period. Servers of 16 districts transmit information on the composition and density of gas to the regional nodes 10, 11 of the gas metering before the start of the i-period.

В свою очередь, узлы учета газа 8 ГРС также, перед началом i-периода получают от первого сервера 1 необходимую информацию для расчетов в i-периоде по составу газа и плотности газа с хроматографа или плотномера 4 поставщика.In turn, the gas metering stations 8 of the gas distribution system also, before the i-period begins, receive from the first server 1 the necessary information for calculations in the i-period on the gas composition and gas density from the chromatograph or densitometer 4 of the supplier.

Кроме того, серверы 16 районов и сервер 1 по окончанию предыдущего отчетного периода производят расчеты договорной плотности ρ_cd, равной средней величине текущих плотностей в стандартных условиях ρ_сi за предыдущие n циклов измерений, равных количеству суток в предыдущем месяце.In addition, the servers of 16 districts and server 1 at the end of the previous reporting period calculate the contract density ρ _cd equal to the average current densities under standard conditions ρ _ci for the previous n measurement cycles equal to the number of days in the previous month.

Таким образом, по окончании i-1 периода, перед началом следующего отчетного периода информация о договорной плотности ρ_cd готова для использования на узлах учета потребителей и поставщика для расчета текущих параметров и текущих приращений объема и массы газа в следующем договорном периоде.Thus, at the end of the i-1 period, before the beginning of the next reporting period, the information on the contract density ρ _cd is ready for use at the customer and supplier metering stations to calculate the current parameters and current increments of gas volume and mass in the next contract period.

Дополнительно серверы районов 16 осуществляют автоматическую коррекцию баланса газа района по окончанию каждого i-го периода, рассчитывая соответствующие приращения и включая их в текущий баланс газа совместно с тепловыми потерями в газораспределительных сетях района, запрашивая необходимую дополнительную информацию у второго сервера 2 по входной плотности, измеряемой сервером 4 поставщика газа.Additionally, the servers of the districts 16 automatically correct the gas balance of the region at the end of each i-th period, calculating the corresponding increments and including them in the current gas balance together with the heat losses in the gas distribution networks of the region, requesting the necessary additional information from the second server 2 by the input density measured server 4 gas supplier.

При этом серверы 16 J, К, L, …районов производят расчет ряда текущих величин ΔV_Δ, ΔM_Δ - приращений по объему и массе для каждого района аналогично району J, используя выражения (9) и (10), включая и суммарные приращения за отчетный период, в зависимости от функции влияния абсолютных суммарных неопределенностей измерений соответствующего расхода по каждому узлу учета газа.At the same time, the servers of 16 J, K, L, ... regions calculate a number of current values ΔV _Δ , ΔM _Δ - increments in volume and mass for each region similar to region J using expressions (9) and (10), including the total increments for reporting period, depending on the influence function of the absolute total measurement uncertainties of the corresponding flow rate for each gas metering unit.

При этом производится учет абсолютных величин относительной расширенной неопределенности измерений объема (δν_yyгj) и массы (δ_myyгj) по диапазону измерений каждого узла учета газа, которые установлены центром метрологии (ЦСМ) в соответствующих паспортах.In this case, absolute values of the relative expanded uncertainty of volume measurements (δν _yyГj ) and mass (δ _myyгj ) are _taken into account over the measurement range of each gas metering unit, which are established by the metrology center (CMS) in the corresponding passports.

Для Поставщика первый сервер 1 выполняет расчеты за отчетный период, суммируя текущие объемы в стандартных условиях и массы газа, рассчитанные по формулам (4) и (5) для каждого узла учета 8 поставщика, а также осуществляет коррекцию объема и массы газа, рассчитывая текущие величины ΔV_Δ, ΔМ_Δ-приращений по объему и массе и суммы приращений за отчетный период (см. формулы (11) и (12)) по каждому узлу учета газа 8 поставщика, используя данные по составу газа и плотности хроматографа 4.For the Supplier, the first server 1 performs calculations for the reporting period, summing up the current volumes under standard conditions and gas masses calculated according to formulas (4) and (5) for each metering unit 8 of the supplier, and also carries out the correction of gas volume and mass, calculating the current values ΔV _Δ , ΔM _Δ increments in volume and mass and the sum of increments for the reporting period (see formulas (11) and (12)) for each gas metering unit 8 of the supplier, using data on gas composition and chromatograph density 4.

Серверы 16 J, К, L, …районов производят также приведение баланса объемов к балансу масс по каждому району (приведение объемов газа к единой договорной плотности).Servers of 16 J, K, L, ... districts also bring the balance of volumes to the mass balance for each district (reduction of gas volumes to a single contract density).

Для чего выполняют расчеты ряда текущих величин за каждый текущий i-й период ΔV_nm-приращений для каждого потребителя с учетом баланса массы на отчетном периоде по формуле (16.1).For this, a number of current values are calculated for each current i-th period of ΔV _nm increments for each consumer, taking into account the mass balance in the reporting period according to formula (16.1).

Заранее, по окончании каждого i-периода необходимые данные о текущих расходах объема сервера 16 получают на узлах учета потребителей 10 и узловых учетах газа 11. Данные по составу газа и текущей плотности в стандартных условиях серверы районов 16 получают по запросам к хроматографу или плотномеру 17 соотвествующего района.In advance, at the end of each i-period, the necessary data on the current expenses of the volume of the server 16 are received at the customer metering nodes 10 and nodal gas metering 11. The data on the gas composition and current density under standard conditions are received by the district 16 servers upon requests to the chromatograph or densitometer 17 of the appropriate district.

Аналогично выполняет расчеты сервер 1 по приведению исходных объемов в стандартных условиях, измеренных на узлах 8 учета газа на ГРС поставщика, к балансу масс. В расчетах ряда текущих величин за каждый текущий i-й период ΔV_nm-приращений и суммы за отчетный период по узлам 8 учета газа используются выражения (18), (17). При этом необходимые данные по составу газа и плотности сервер 1 запрашивает с хроматографа 4.Similarly, server 1 performs calculations to bring the initial volumes under standard conditions, measured at the gas metering nodes 8 at the supplier's gas distribution station, to the mass balance. In the calculations of a number of current values for each current i-th period of ΔV _nm increments and the amount for the reporting period for gas accounting nodes 8, expressions (18), (17) are used. At the same time, the server 1 requests the necessary data on the gas composition and density from the chromatograph 4.

Суммарные приращения по потребителям за отчетный период по региону определяет второй сервер 2 региона по формуле (16) с использованием данных серверов 16 районов. Аналогичные операции выполняет сервер 1 для поставщика, рассчитывая по формуле 17 приращения для одного узла учета газа, с последующим суммированием по узлам учета 8 ГРС районов.The total increment by consumers for the reporting period in the region is determined by the second server 2 of the region according to the formula (16) using the data from the servers of 16 districts. Similar operations are performed by server 1 for the supplier, calculating according to formula 17 increments for one gas metering unit, followed by summing over the metering stations of 8 regional gas distribution stations.

Сервера 16 определяют тепловые потери по газопроводам газораспределительной сети районов, используя расчетные формулы для каждого узла учета газа: потерь по объему в стандартных условиях (20), для потерь массы (21), а для расчетов общих тепловых потерь по району суммируют потери по всем узлам учета газа, используя выражения 19.Servers 16 determine heat losses through gas pipelines of a gas distribution network of regions using calculation formulas for each gas metering unit: volume losses in standard conditions (20), for mass losses (21), and for calculating the total heat losses in a district sum losses for all nodes gas metering using expressions 19.

Для расчета тепловых потерь серверы 16 запрашивают величину текущей плотности поставщика у второго сервера 2, который, в свою очередь, получает ее с хроматографа 4 через первый сервер 1.To calculate the heat loss, the servers 16 request the current density of the supplier from the second server 2, which, in turn, receives it from the chromatograph 4 through the first server 1.

В сервере 16 каждого района текущие величины ΔV_Δ, ΔM_Δ, ΔV_m - приращений и тепловых потерь по узлам учета потребителей суммируются с текущими величинами приведенных исходных объемов, образуя предельный ряд коррекции объемов (уравнение приведено для района J-сумма объемов и коррекций к объемам по всем узлам района от 1 до J):In the server 16 of each district, the current values ΔV _Δ , ΔM _Δ , ΔV _m - increments and heat losses at the metering nodes of consumers are summed up with the current values of the given initial volumes, forming a limit series of volume correction (the equation is for the region J-sum of volumes and corrections to volumes for all nodes of the district from 1 to J):

где: i изменяется от 1 до n, а n равно количеству дней в текущем отчетном интервале τ₁ (месяце);where: i varies from 1 to n, and n is equal to the number of days in the current reporting interval τ ₁ (month);

Σ_jΣ_iVc_ji, Σ_jΣ_iΔVc_nmji, Σ_jΣ_iΔVc_nδji, Σ_jΣ_iΔVc_ntji - суммарный приведенный к стандартным условиям объем газа, суммарное приращение объема по результатам учета массы газа, суммарное приращение объема по учету относительной суммарной неопределенности измерений, суммарные тепловые потери по сети газораспределения района соответственно.Σ _j Σ _i Vc _ji , Σ _j Σ _i ΔVc _nmji , Σ _j Σ _i ΔVc _nδji , Σ _j Σ _i ΔVc _ntji - total volume of gas reduced to standard conditions, total volume increment according to the results of gas mass accounting, total volume increment according to accounting relative total measurement uncertainty, total heat loss over the gas distribution network of the area, respectively.

Накапливаемая сумма предела скорректированных объемов V*c_J доступна для пользователя в любое время на отчетном интервале сервера 16 каждого района.The accumulated sum of the adjusted volume limit V * c _J is available to the user at any time on the reporting interval of server 16 of each district.

Расчеты суммы скорректированных объемов в серверах районов К, L, …проводятся аналогично району J.Calculations of the amount of adjusted volumes in the servers of the districts K, L, ... are carried out similarly to the region J.

Районные сервера 16 формируют аналогично объемам предельные ряды потребленных масс газа потребителями:District servers 16 form, similar to volumes, the limit series of consumed gas masses by consumers:

где Σ_jΣ_Im_nji, Σ_jΣ_im_nδji, Σ_jΣ_iΔm_ntji - сумма массы газа, потребленного потребителями района, суммарное приращение от учета относительной неопределенности измерений массы газа, суммарные потери массы газа при его транспорте по газопроводам газораспределительной сети региона соответственно.where Σ _j Σ _I m _nji , Σ _j Σ _i m _nδji , Σ _j Σ _i Δm _ntji is the sum of the mass of gas consumed by consumers in the area, the total increment from taking into account the relative uncertainty of gas mass measurements, the total loss of gas mass during its transportation through gas distribution pipelines network of the region, respectively.

С учетом данных поставщика газа соответствующей ГРС района серверы района 16 производят расчеты баланса газа в соответствии с выражениями (2) и (3) для нескорректированных объемов и масс газа и частными выражениями формул (6) по объемам и (7.1) и массам, учтенным по районам.Based on the data of the gas supplier of the corresponding GDS of the district, the servers of region 16 calculate the gas balance in accordance with expressions (2) and (3) for unadjusted volumes and masses of gas and particular expressions of formulas (6) for volumes and (7.1) and masses taken into account areas.

Предельные ряды для скорректированных объемов поставщика получают по разности между исходными объемами, приведенными к стандартным условиям по закону Клайперона-Менделеева (1) и (4) и приращениями:The limit series for the adjusted volumes of the supplier are obtained by the difference between the initial volumes, reduced to standard conditions according to the Klaiperon-Mendeleev law (1) and (4) and increments:

- по неопределенности измерений объема газа (11) - Σ_iVc_nсδi;- by the uncertainty of gas volume measurements (11) - Σ _i Vc _nсδi ;

- по учету массы газа, полученными с учетом (18) - Σ_iVc_ncmi;- to account for the mass of gas obtained taking into account (18) - Σ _i Vc _ncmi ;

Предельные ряды для скорректированных масс поставщика получают по разности между исходными массами, полученными по формуле (4) и приращениями:The limit series for the adjusted masses of the supplier are obtained by the difference between the initial masses obtained by the formula (4) and increments:

- по неопределенности измерений масс газа (11) - Σ_iΔ_ncδi;- by the uncertainty of measurements of gas masses (11) - Σ _i Δ _ncδi ;

Расчеты небаланса с использованием пределов скорректированных объемов и масс выполняют сервера 16 аналогично выражениям (2) и (3):The unbalance calculations using the adjusted volumes and masses limits are performed by the server 16 similarly to expressions (2) and (3):

Далее серверы 16 преобразуют величины составляющих уравнения (26) и (27) в целях удовлетворения требований (8). После чего осуществляют перераспределение приращений по узлам Поставщика и Потребителей, соблюдая установленные требования по пределам абсолютных величин неопределенностей измерений (ΔVc_δ, Δm_ncδ) максимальной величины приращения объема по массе (макс ΔVc_mi). Конечный результат баланса готов для сервера 2 по окончанию отчетного периода.Next, the servers 16 convert the values of the components of equations (26) and (27) in order to satisfy the requirements (8). Then, the increments are redistributed among the nodes of the Supplier and Consumers, observing the established requirements for the limits of the absolute values of measurement uncertainties (ΔVc _δ , Δm _ncδ ) of the maximum value of the volume increment by weight (max ΔVc _mi ). The final balance result is ready for server 2 at the end of the reporting period.

Второй сервер 2 по составлению общего баланса региона и по окончанию отчетного периода формирует общий тепловой баланс региона в соответствии с расчетными операциями (13) и (14). Информация по тепловому балансу сохраняется в месячном и годовом архивах и доступна для пользователя.The second server 2, by compiling the general balance of the region and at the end of the reporting period, forms the general heat balance of the region in accordance with the settlement operations (13) and (14). Information on the heat balance is stored in the monthly and annual archives and is available to the user.

Таким образом, по окончанию элементарного расчетного и измерительного любого i-го периода (окончания коммерческих суток) серверы района 16 проводят балансы газа объема, массы и тепловые балансы без коррекции и с коррекцией на основании которых принимается решение на текущий период соответственно по формулам (2), (3) и указаниям (8).Thus, at the end of the elementary calculation and measurement of any i-th period (end of the commercial day), the servers of region 16 carry out gas balances of volume, mass and heat balances without correction and with correction based on which a decision is made for the current period, respectively, by the formulas (2) , (3) and instructions (8).

Последовательная проверка состояния и сведение баланса по суткам в районах обеспечивает реальность его сведения за отчетный период в регионе.Consistent checking of the condition and balancing the daily balance in the regions ensures the reality of its information for the reporting period in the region.

По окончании отчетного периода второй сервер 2 формирует окончательный отчет по балансу газа, на основании которого производится контрольная раздача фактически учтенного газа по районам, сервера которых производят окончательные расчеты по фактически потребленному газу потребителями.At the end of the reporting period, the second server 2 generates a final report on the gas balance, on the basis of which a control distribution of actually recorded gas is carried out to areas whose servers make final calculations on the actually consumed gas by consumers.

Сумма объемов газа тепловых потерь по региону за время отчетного интервала предъявляется ГРО в отчетном документе поставщика.The sum of the volumes of gas heat losses in the region during the reporting interval is presented by the GRT in the supplier's reporting document.

По отличительному признаку узел учета газа в целях расширения функций и дополнительной информации для потребителя и (или) и поставщика дополнительно содержит корректор 18 вторичных параметров.According to a distinctive feature, the gas metering unit additionally contains a corrector 18 of secondary parameters in order to expand the functions and additional information for the consumer and (or) and the supplier.

Корректор 18 предназначен для учета и расчета вторичных параметров коррекции объема и массы газа, рассчитанных на измерительном комплексе 12 соответствующего узла учета газа 10 (11 и (или) 8).The corrector 18 is designed to account for and calculate the secondary parameters for the correction of the volume and mass of gas calculated on the measuring complex 12 of the corresponding gas metering unit 10 (11 and (or) 8).

Корректор 18 выполняет частные расчеты соответствующих приращений и тепловых потерь на участке газопровода по принадлежности сети ГРО. При этом разгружаются серверы 2 региона и 16 района, а также дополнительная информация по вторичным параметрам позволяет поставщику или (и) потребителю принимать решение о целесообразности совершенствования узла учета, об уменьшении потерь при транспорте и предъявлении требований к качеству газа.The corrector 18 performs private calculations of the corresponding increments and heat losses in the gas pipeline section according to the distribution network. At the same time, the servers of 2 regions and 16 districts are unloaded, as well as additional information on secondary parameters allows the supplier or (and) consumer to decide on the feasibility of improving the metering station, on reducing transport losses and making gas quality requirements.

Микропроцессор 19 корректора вторичных параметров 18 (см. фиг.2) обеспечивает автоматические запросы к внешним устройствам через порт внешней связи 21 и GSM/GPRS - модем 21.1 по вводу-выводу информации, производит алгоритмические - арифметические операции по хранению, преобразованию информации, производит вывод информации на табло 24. Установка базы данных, прием необходимой информации производятся также через третий порт 22 персональным компьютером 23.The microprocessor 19 of the corrector of the secondary parameters 18 (see figure 2) provides automatic requests to external devices through the external communication port 21 and GSM / GPRS - modem 21.1 for input / output of information, performs algorithmic - arithmetic operations for storing, converting information, outputs information on the scoreboard 24. The installation of the database, the reception of the necessary information are also made through the third port 22 by a personal computer 23.

Ввод и вывод необходимой информации с измерительного комплекса 12 узла учета газа 10 (11 и (или) 8), связь с внешними устройствами происходит через порт 13 и GSM/GPRS - модем 13.1.Input and output of the necessary information from the measuring complex 12 of the gas metering unit 10 (11 and (or) 8), communication with external devices occurs through port 13 and GSM / GPRS - modem 13.1.

Обмен информацией по местным запросам между корректором 12.1 узла учета газа 12 и корректором 18 происходит через порты 14 и 20.The exchange of information on local requests between the corrector 12.1 of the gas metering unit 12 and the corrector 18 occurs through ports 14 and 20.

Корректор вторичных параметров 18 выполняет операции расчета и учета ΔV_Δ, ΔM_Δ - приращений объема и массы газа от функций влияния суммарной относительной неопределенности измерений объема и масс.The corrector of the secondary parameters 18 performs the operations of calculation and accounting ΔV _Δ , ΔM _Δ - increments of the volume and mass of the gas from the influence functions of the total relative uncertainty of the measurement of volume and mass.

Расчет ΔV_Δ, ΔM_Δ-приращений объема и массы для потребителя производится: за текущий i-й (один) период для выбранного узла учета газа по формулам (10), за несколько i-x периодов, от 1 до n - по формулам (9).The calculation of ΔV _Δ , ΔM _Δ- increments of volume and mass for the consumer is performed: for the current i-th (one) period for the selected gas metering unit according to formulas (10), for several ix periods, from 1 to n - according to formulas (9) .

Для поставщика газа корректор вторичных параметров 18 выполняет расчет ΔV_Δ, ΔM_Δ-приращений объема и массы за текущий i-й (один) период по формулам (12), за несколько i-x периодов, от 1 до n - по формулам (11).For the supplier of secondary gas parameters corrector 18 performs ΔV _Δ calculation, ΔM _Δ -prirascheny volume and mass of the current i-th (one) during the formulas (12), several ix periods from 1 to n - of formula (11).

Относительная расширенная неопределенность, в зависимости от диапазона работы коммерческого узла учета заносится в базу данных корректора 18 в соответствии с требованиями, установленными ЦСМ в «Акте проверки состояния и применения средств измерений…» по ГОСТ Р 8.740-2011.The relative expanded uncertainty, depending on the operating range of the commercial metering unit, is entered into the corrector database 18 in accordance with the requirements established by the FMC in the “Act of checking the status and use of measuring instruments ...” according to GOST R 8.740-2011.

Корректор 18 вторичных параметров определяет единичные, за i-й период абсолютные величины ΔV_m-приращений объема по результатам учета массы газа, используя формулы (16.1) и (18) для узлов потребителя и поставщика соответственно.The corrector 18 of the secondary parameters determines the unit absolute values of ΔV _m volume increments for the i-th period according to the results of gas mass accounting using formulas (16.1) and (18) for consumer and supplier nodes, respectively.

Суммарное количество на отчетном интервале абсолютных величин ΔV_m-приращений объема по результатам учета масс для Потребителя определяют по формулам (16), для выбранного узла Поставщика по формуле 17.The total number in the reporting interval of the absolute values of ΔV _m volume increments according to the results of mass accounting for the Consumer is determined by formulas (16), for the selected Supplier node by formula 17.

Расчет тепловых потерь объема газа проводит также корректор 18 вторичных параметров на отчетном интервале на участке сети по принадлежности к узлу учета выполняют по формуле 19.1 с учетом текущих потерь массы (21, объема (20). Для расчета перепада плотности Δρ_cji на участке сети газораспределения, необходимые данные по текущим плотностям в точках отбора на границах участка газораспределительной сети по принадлежности к узлу учета, корректор 18 вторичных параметров запрашивает с хроматографа 4 через серверы 16 и 2.The calculation of heat losses of the gas volume is also carried out by the corrector 18 of the secondary parameters on the reporting interval in the network section according to the metering unit, according to formula 19.1, taking into account the current weight loss (21, volume (20). To calculate the density difference Δρ _cji in the gas distribution network section, the necessary data on the current densities at the sampling points at the borders of the gas distribution network section according to the metering unit, the corrector 18 of the secondary parameters is requested from chromatograph 4 through servers 16 and 2.

Данные по договорной плотности в стандартных условиях корректор 18 запрашивает у сервера 16, условно-постоянные на отчетный период по району. Текущие данные по расходу (Qc_ij) корректор получает с сопряженного корректора 12.1 через собственный порт 21 и порт 14 корректора 12.1.Corrector 18 requests data on contract density in standard conditions from server 16, conditionally constant for the reporting period in the district. The corrector receives the current consumption data (Qc _ij ) from the corrector 12.1 through its own port 21 and port 14 of the corrector 12.1.

Расчет предельного скорректированного объема V*c_J* и массы m*_J по сумме приращений и тепловых потерь объема и массы производят соответственно, используя формулу (22) и (23) для узлов 10, 11 Потребителя и узлового узла учета газа. Для Поставщика соответственно используются формулы (24) и (25).The calculation of the maximum corrected volume V * c _J * and mass m * _J by the sum of increments and heat losses of volume and mass is carried out, respectively, using the formula (22) and (23) for nodes 10, 11 of the Consumer and the gas metering node. For the Supplier, formulas (24) and (25) are respectively used.

Микропроцессор 19 также воспринимает и хранит информацию о скорректированных и согласованных Поставщиком объемов V**c_J и массы m**_J газа.The microprocessor 19 also receives and stores information on volumes V ** c _J adjusted and agreed upon by the Supplier and gas mass m ** _J.

Солью, первоосновой предлагаемого способа и устройства, является использование массы газа в качестве одного из основных критериев учета количества газа и сведения баланса между поставщиком и потребителями, включая газораспределительную организацию. Причем расход газа газораспределительной организацией дополнен измеренными тепловыми потерями. Применение данного способа неизбежно приводит к совершенствованию автоматизированной коммерческой системы учета газа, включая совершенствование узлов учета потребителя и поставщика. Предлагаемая АСКУГ расширяет функции системы с контрольной до сведения баланса газа. Предлагаемый узел учета газа АСКУГ позволяет проводить не только самодиагностику, с конкретным учетом инструментальных потерь, диагностировать тепловые потери при транспорте газа по участку газораспределительной сети и диагностировать потери измерения объема газа и корректировать объем с учетом массы газа.Salt, the primary basis of the proposed method and device, is the use of a gas mass as one of the main criteria for accounting for the amount of gas and balancing between the supplier and consumers, including the gas distribution organization. Moreover, the gas flow rate by the gas distribution organization is supplemented by measured heat losses. The application of this method inevitably leads to the improvement of an automated commercial gas metering system, including the improvement of consumer and supplier metering units. The proposed ASKUG extends the functions of the system from the control to the gas balance. The proposed gas metering system ASKUG allows not only self-diagnostics, taking into account specific instrumental losses, diagnose heat losses during gas transportation along a gas distribution network and diagnose gas volume measurement losses and adjust volume based on gas mass.

Усложнение Автоматизированной системы и узлов учета газа с лихвой окупается последующей выгодой определения и уменьшения тепловых потерь по транспорту газа, совершенствованию сети ГРО, ГРС и узлов учета газа. Открытие информации и учет инструментальных потерь устанавливает в конституционных равных правах поставщика, транспортную организацию и потребителя.The complication of the Automated system and gas metering stations more than pays off with the subsequent benefit of determining and reducing heat losses in gas transport, improving the network of gas distribution stations, gas distribution stations and gas metering stations. Disclosure of information and accounting for instrumental losses establishes in a constitutional equal right the supplier, the transport organization and the consumer.

Экономическая выгода от применения предлагаемой системы очевидна. Динамичная система сведения баланса, прямая заинтересованность владельца узла в его совершенствовании, использовании более точных расходомеров, прямые измерения тепловых потерь требуют нахождения путей их сокращения. Учет нестабильности состава газа требует уменьшения его разброса. В целом, использование баланса по массе обращает внимание на противоречия между единицами измерения количества газа и необходимости контроля массы газа, обеспечивающие прямые тепловые расчеты в системе поставки газа.The economic benefits of using the proposed system are obvious. A dynamic balance reduction system, the direct interest of the site owner in its improvement, the use of more accurate flow meters, direct measurements of heat losses require finding ways to reduce them. Taking into account the instability of the gas composition requires a reduction in its dispersion. In general, the use of the mass balance draws attention to the contradictions between the units of measurement of the amount of gas and the need to control the mass of gas, providing direct thermal calculations in the gas supply system.

Сведение баланса в масштабе региона позволяет сократить миллиардные убытки при миллионных затратах на разработку и внедрение предлагаемого способа и устройства.Balancing the balance on a regional scale can reduce billions in losses while spending millions on the development and implementation of the proposed method and device.

ЛитератураLiterature

1. Правила учета газа. (Проект) Минтопэнерго России (2012 г.).1. Gas accounting rules. (Project) Ministry of Fuel and Energy of Russia (2012).

2. В.А. Старовойтов. «Термодинамика транспорта и баланса природного газа». З. и ПМ №1 - 2011 г.2. V.A. Starovoitov. "Thermodynamics of transport and natural gas balance." Z. and PM No. 1 - 2011

3. В.В. Лячнев, В.А. Старовойтов. «О закономерности изменений состава и плотности потока природного газа». Журнал «Компетентность» 7/68/2009.3. V.V. Lyachnev, V.A. Starovoitov. "On the laws of changes in the composition and density of the flow of natural gas." Journal "Competency" 7/68/2009.

Claims

1. The method of accounting and balancing the amount of gas, according to which, on a reporting time interval, based on the relative errors (relative expanded uncertainties) previously established by the center of the metrological service of the gas flow measuring instruments in the measurement range of consumer gas metering stations using statistical processing, ΔV _Δ - increments of volumes to the measured initial volumes in standard conditions, but not more than the absolute error of the corresponding means of flow measurement, and the balance is the original the volumes of the supplier and consumers or the initial volume of the supplier and the adjusted volumes of consumers are in the form of a difference of volumes between the volume supplied by the gas supplier and the sum of the volumes consumed by consumers taking into account instrumentation and consumers taking into account gas according to the norms, and calculation and change of increments to each the gas metering station, within the established limits, when the difference in volumes involved in the gas balance tends to zero, and the known method is common
under conditions of a random nature of the distribution of measurement uncertainty,
with the constancy of the absolute value of the measurement uncertainty established by the metrology center in the intertesting interval of gas measuring instruments,
taking into account the actual operating conditions in which the measurement uncertainty changes in accordance with the established law,
taking into account changes in the physicochemical properties of gas during the reporting period,
characterized in that a balance of gas volumes is compiled, and ΔV _Δ increments are calculated for consumer volumes and supplier volumes, including a change in the magnitudes and signs of increments for both consumers and the supplier, an additional gas mass balance is compiled similarly to the volume balance, for which at the supplier’s metering unit, the supplied initial mass of gas and the consumed initial mass of gas by consumers with instrument accounting and without instrument accounting in accordance with the standards,
moreover, the initial mass of the gas can be measured by any known measurement method, or obtained by calculating by multiplying the original measured or set according to the norms of the volumes in the standard conditions of the supplier and consumers by the appropriate values at the nearest sampling points to the gas metering station of gas densities under standard conditions.

2. The method according to claim 1, characterized in that the correction and balance of the adjusted gas masses of the supplier and consumers is carried out similarly to the balance of the adjusted volumes, moreover, the correction is made by summing the ΔM _Δ -growth of the mass with the initial mass, and ΔM _Δ -growth of the mass is calculated multiplying the relative total uncertainty measure or determine the mass fractions of units corresponding to the magnitude of the initial mass value ΔM _Δ -prirascheniya weight set not more abs tnoj values of total extended uncertainty of measurement or determination of mass in the measurement range set in regulations, thus taking the sign of the increment, the convergence ensures mass balance.

3. The method according to claim 1, characterized in that it additionally leads the balance of volumes to the mass balance of the gas, for which, firstly, determine the components of the balance of the value ΔV _m -adjusted volumes, while the measured or calculated initial mass on the metering unit of the supplier and consumer metering centers are assigned to the corresponding contractual gas density under standard conditions, which is determined by the average value of the current density under standard conditions for the previous reporting period or in another way, and secondly, they additionally determine the causes of ΔV _m -increments to the initial volumes of the supplier and consumers by determining the absolute value of the difference between the current ΔV _m -adjusted volumes and the corresponding initial volumes in standard conditions, thirdly, additionally summarize the current ΔV _Δ and ΔV _m -increments with the current initial volumes in standard conditions and balance the second-adjusted volumes of the supplier and consumers in the reporting time interval, setting the signs of the total ΔV _Δ and ΔV _m -increments in order to balance convergence.

4. The method according to claim 2, characterized in that when determining the gas mass balance, in addition to the sum of the adjusted masses of consumers, the sum of the corresponding masses of thermal transport losses of gas over the gas distribution network sections is added, and the elementary gas mass loss is determined at the gas distribution network section per unit time by the product the difference in gas density under standard conditions for a known gas volume flow rate in a selected section of the gas distribution network, the density difference is calculated by the difference in densities under standard conditions at the beginning and at the end of the allocated section, the beginning of the section is determined by the supplier’s gas sampling point, the end is determined by the nearest gas sampling point, for example, the gas sampling point on a remote consumer’s gas pipeline, and the total heat loss of the mass is determined by summing up the elementary loss over the gas distribution sections network at the reporting time interval for determining the gas balance, considering the density difference under standard conditions as the constant value over the sections of the gas distribution network.

5. The method according to claim 3, characterized in that when determining the balance of the gas volume, in addition to the sum of the adjusted volumes of consumers, the sum of the volumes of thermal transport losses of gas over the sections of the gas distribution network is added, and the elementary thermal loss of gas volume at the section of the gas distribution network per unit time is determined by dividing the corresponding elementary heat loss of mass by contract density in standard conditions, and the total heat loss of volume is calculated by summing the elementary volume over sections of the gas distribution network over the time interval for determining the gas volume balance, and the elementary loss of gas mass is determined in the section of the gas distribution network per unit time by the product of the difference in gas density under standard conditions by the known gas volume consumption in the allocated section of the gas distribution network, the density difference is calculated from the difference in values densities under standard conditions at the beginning and at the end of the allocated section, the beginning of the section is determined by the supplier’s gas sampling point, c - the nearest gas sampling point, for example, a gas sampling point on a gas pipeline of a remote consumer,

6. The method according to claim 4, characterized in that the heat balance is additionally calculated, while each component in the mass balance is multiplied by the calculated average value of the calorific value of the gas mass unit, determined over the past few months, taking into account the current daily calorific value of the unit mass of gas, which is calculated by dividing the current daily measured calorific value of a unit volume of gas by the corresponding current measured or calculated density in standard loviyah, wherein the calorific value of the gas current per unit volume and the current density at standard conditions is determined from the sample gas at the next sampling point on the metering unit.

7. Automated gas metering system (ASKUG) contains the first gas supplier server and the second server of the regional gas sales company - RGK, contains the supplier’s communication channel and the RGK’s communication channel oriented to GSM / GPRS communication technology, and contains a gas supplier flow chromatograph with a gas extraction system from a high-pressure gas main gas pipeline, contains gas distribution stations - gas distribution stations,
distributed by region
the inputs of which are connected to the main gas pipeline,
and the outputs are sequentially connected through gas distribution centers owned by gas distribution stations and corresponding gas distribution networks of the regions of the region connected to commercial gas meters of consumers directly or through cluster gas meters,
the first server of the supplier through the communication channel of the supplier is connected to the second server, connected to the flow chromatograph of the supplier,
gas metering stations of ASKUG contain correctors, which include ports oriented to GSM / GPRS communication technology and local communication ports,
moreover, the ports of the correctors of gas metering stations of gas distribution stations with GSM / GPRS - communication technology are connected through the channel of the supplier to the first server of the supplier,
similar ports of correctors of gas metering stations of consumers and cluster gas metering stations are connected through a RGC communication channel to a second server, and local communication ports of gas metering stations, if necessary, are focused on organizing local automated systems, characterized in that for implementing the proposed method according to claim 4, either 5 or 6 ASKUG additionally contains regional servers installed in the regions of the region, which are connected through the RGC communication channel to the regional nodes of commercial gas metering of consumers and bushes gas metering nodes through the ports of metering station corrector nodes, oriented to GSM / GPRS communication technology, regional servers are also connected via the RGC communication channel to the second RGC server, connected to the region by a chromatograph or densitometer installed in the region on the remote consumer’s gas pipeline, which also connected through the communication channel of the RGC with the second server of the RGC.

8. The automated gas metering system ASKUG according to claim 7, characterized in that the gas metering stations additionally contain correctors for accounting and calculating secondary correction parameters, each of which includes a microprocessor with ports oriented to GSM / GPRS communication technology and local communication, and the GSM / GPRS communication port is connected to the corresponding GSM / GPRS communication channel, the first local communication port is connected to the local communication port of the corresponding gas metering unit corrector, the second local communication port is connected to the input from a personal computer, and the data output of the microprocessor is connected to the display board of the corrector secondary account and calculate the correction parameters.