высокопроизводительные компьютеры и специальное

ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ И СПЕЦИАЛЬНОЕ
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ В ЗАДАЧАХ МОДЕЛИРОВАНИЯ
ГАЗОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ
В.С.Ретинский
Российский государственный университет нефти и газа им. И.М.Губкина, Москва
Тел.: (095) 135-71-36, факс: (095) 135-83-36, e-mail: kto@saog.ac.ru
Задача моделирования нестационарных квазиизотермических режимов работы разветвленных сложных
систем магистрального транспорта газа (ССМТГ), содержащих компрессорные станции (КС), может быть
сведена к многократному (десятки и сотни раз) решению системы нелинейных алгебраических уравнений
сопряжения и линеаризованных систем дифференциальных уравнений теплопроводности.
Размерность полученной системы зависит от того, какие функции (расходы или давления) выбраны в
качестве неизвестных для решения системы уравнений сопряжения и газопередачи, и для реальных ССМТГ
составляет сотни и тысячи неизвестных.
Процесс решения полученной системы может быть опять же сведен к многократному решению (десятки раз)
систем линейных алгебраических уравнений специального разреженного вида для вычисления "взвешенных
моментов" искомых функций, которые используются в процедурах восстановления значений квадратов расходов
и давлений в узлах газотранспортной системы. При этом используются алгоритмы численных методов
обратного преобразования Лапласа для ортогональной системы смещенных многочленов Лежандра.
Эффективность процедур моделирования нестационарных режимов работы ССМТГ снижается при
использовании стандартных методов, если рассчитываются сети большой размерности, содержащие в общей
сложности десятки и сотни узлов и КС. Для таких систем при решении задач оперативно-диспетчерского
управления сложно получать значения давлений и расходов в несколько раз быстрее, чем протекает сам
процесс. Отсюда следует необходимость разработки специальных методов хранения и обработки информации о
ССМТГ, процедуры решения систем уравнений с тем, чтобы, используя особенности системы при решении
уравнений, добиться наиболее быстрого решения поставленной задачи. Одним из подходов является
использование высокопроизводительных компьютеров со специальным программным обеспечением
распараллеливания алгоритмов.