Simulación y operación óptima en Ecosimpro de estaciones de regulación y medida de la red de gas natural.

Abstract

Este trabajo de fin de máster que ha sido presentado para La obtención del título de máster en ingeniería de procesos y sistemas industriales se enmarca dentro de un proyecto de investigación más amplio, desarrollado en el departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad de Valladolid, centrado en el desarrollo de diversas funcionalidades para una librería de redes de gas natural en el entorno de modelado y simulación EcosimPro®. Dicha librería fue diseñada para mejorar la supervisión, monitoreo y simulación de redes de gasoductos de gas natural. El presente proyecto aborda la simulación dinámica de estaciones de regulación y medida presentes en las redes de distribución de gas natural y que sirven como elemento de conexión entre la red y el consumidor final, adaptando las condiciones del gas a las adecuadas para el suministro. Sin embargo el principal objetivo de este proyecto es el planteamiento y resolución del problema de optimización de programación no lineal (NLP), de la operación de una estación de regulación y medida de gas natural (ERM), minimizando los costes de diseño y operación de la ERM (diseño óptimo de los intercambiadores de calor, minimización del consumo de gas de la caldera, transferencia de fluido y eléctrico de las bombas hidráulicas y compresores), con variables de decisión en la forma continua y con parte de las restricciones dadas por ecuaciones diferenciales. Para resolver el problema de optimización se ha utilizado un algoritmo de programación cuadrática secuencial SQP llamado SNOPT implementado en EcosimPro®.