I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g   ( I J E C E )   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9 ,   p p .   4 2 ~ 5 4   I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8 ,   D O I :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 9 i 1 . p p 4 2 - 5 4             4 2       J o u r n a l   h o m e p a g e :   h t t p : / / i a e s c o r e . c o m / j o u r n a l s / i n d e x . p h p / I J E C E   C o m b i n e d   h e a t   a n d   p o w e r - o p t i m a l   p o w e r   f l o w   b a s e d   o n   t h e r m o d y n a m i c   m o d e l   w i t h   a s s o c i a t e d   p e t r o l e u m   a n d   w e t   g a s   u t i l i z a t i o n   c o n s t r a i n t s       P r i a m b u d i   P u j i h a t m a 1 ,   S a s o n g k o   P r a m o n o   H a d i 2 ,   S a r j i y a 3 ,   T r i   A g u n g   R o h m a t 4   1 , 2 , 3 D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   I n f o r m a t i o n   T e c h n o l o g y ,   U n i v e r s i t a s   G a d j a h   M a d a ,   I n d o n e s i a   4 D e p a r t m e n t   o f   M e c h a n i c a l   &   I n d u s t r i a l   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t a s   G a d j a h   M a d a ,   I n d o n e s i a       A r t i c l e   I n f o     A B S T R A C T   A r t i c l e   h i s t o r y :   R e c e i v e d   F e b   1 ,   2 0 1 7   R e v i s e d   J u l   3 1 ,   2 0 1 8   A c c e p t e d   A u g   1 3 ,   2 0 1 8       O i l   f i e l d s   p r o d u c e   a s s o c i a t e d   p e t r o l e u m   a n d   w e t   g a s ,   w h i c h   c a n   b e   m i x e d   w i t h   c o m m e r c i a l   n a t u r a l   g a s   a s   f u e l .   A s s o c i a t e d   p e t r o l e u m   a n d   w e t   g a s   a r e   a   l o w   c o s t ,   l o w   q u a l i t y   f u e l ,   w h e r e a s   c o m m e r c i a l   n a t u r a l   g a s   i s   t h e   o p p o s i t e .   T w o   p a r a m e t e r s   a r e   a f f e c t e d   b y   t h i s   m i x t u r e :   t h e   f u e l   c o s t   a n d   t h e   p o w e r     s t e a m   o u t p u t   o f   g a s   t u r b i n e     h e a t   r e c o v e r y   s t e a m   g e n e r a t o r s .   T h i s   r e s e a r c h   d e v e l o p s   a   U n i t   C o m m i t m e n t   a n d   O p t i m a l   P o w e r   F l o w   m o d e l   b a s e d   o n   M i x e d   I n t e g e r   N o n l i n e a r   P r o g r a m m i n g   t o   o p t i m i z e   c o m b i n e d   h e a t   a n d   p o w e r   c o s t   b y   c o n s i d e r i n g   t h e   o p t i m a l   m i x t u r e   b e t w e e n   a s s o c i a t e d   p e t r o l e u m   -   w e t   g a s   a n d   c o m m e r c i a l   n a t u r a l   g a s .   A   t h e r m o d y n a m i c   m o d e l   i s   u s e d   t o   r e p r e s e n t   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   g a s   t u r b i n e h e a t   r e c o v e r y   s t e a m   g e n e r a t o r s   w h e n   s u b j e c t e d   t o   d i f f e r e n t   f u e l   m i x t u r e s .   T h e   r e s u l t s   s h o w   t h a t   t h e   p r o p o s e d   m o d e l   c a n   o p t i m i z e   c o s t   b y   d e t e r m i n i n g   t h e   m o s t   e f f i c i e n t   p o w e r     s t e a m   d i s p a t c h   a n d   o p t i m a l   f u e l   m i x t u r e .   F u r t h e r m o r e ,   t h e   o p t i m i z a t i o n   m o d e l   c a n   a n a l y s e   t h e   t r a d e - o f f   b e t w e e n   p o w e r   s y s t e m   l o s s e s ,   s t e a m   d e m a n d   a n d   a s s o c i a t e d   -   w e t   g a s   u t i l i z a t i o n .   K e y w o r d s :   A s s o c i a t e d   p e t r o l e u m   g a s   C o m b i n e d   h e a t   a n d   p o w e r     M i x e d   i n t e g e r   n o n l i n e a r   p r o g r a m m i n g   O p t i m a l   p o w e r   f l o w   U n i t   c o m m i t m e n t   C o p y r i g h t   ©   2 0 1 9   I n s t i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e r i n g   a n d   S c i e n c e .     A l l   r i g h t s   r e s e r v e d .   C o r r e s p o n d i n g   A u t h o r :   S a s o n g k o   P r a m o n o   H a d i ,     D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g   a n d   I n f o r m a t i o n   T e c h n o l o g y ,     U n i v e r s i t a s   G a d j a h   M a d a ,     J l .   G r a f i k a   N o . 2 ,   Y o g y a k a r t a ,   I n d o n e s i a .   E m a i l :   s a s o n g k o @ u g m . a c . i d       1 .   I N T R O D U C T I O N   A s s o c i a t e d   p e t r o l e u m   g a s   ( A P G )   i s   n a t u r a l   g a s   t h a t   i s   p r o d u c e d   a s   a n   o i l   f i e l d   b y - p r o d u c t .   A P G   c a n   b e   d i s s o l v e d   i n   o i l   o r   a c c u m u l a t e d   a s   a   g a s   c a p   i n s i d e   t h e   o i l   r e s e r v o i r   [ 1 ] .   I n   a d d i t i o n   t o   A P G ,   o i l   f i e l d s   p r o d u c e   w e t   g a s   f r o m   s m a l l   s i z e / m a r g i n a l   g a s   r e s e r v e s .   D u e   t o   t h e   h i g h   g a s   p r o c e s s i n g   c o s t   a n d   l o w   g a s   q u a n t i t y ,   w e t   g a s   a n d   A P G   a r e   u s e d   a s   f u e l   i n   o i l   f i e l d   o p e r a t i o n s   [ 1 ,   2 ] .     I n   a   c o n v e n t i o n a l   o p e r a t i o n ,   A P G   u s e d   t o   b e   f l a r e d .   D u e   t o   e n v i r o n m e n t a l   c o n s t r a i n t s ,   o i l   c o m p a n i e s   m u s t   f i n d   a   w a y   t o   m o n e t i z e   A P G   a n d   w e t   g a s ,   w i t h   g a s   t o   w i r e   ( G T W )   e l e c t r i c i t y   g e n e r a t i o n   a s   o n e   p r o m i s i n g   a l t e r n a t i v e   [ 3 ] .     A P G   q u a l i t y   i s   m u c h   l o w e r   c o m p a r e d   t o   c o m m e r c i a l   n a t u r a l   g a s .   I t   h a s   l o w   h e a t i n g   c o n t e n t ,   h i g h   i n e r t ,   h i g h   h y d r o g e n   s u l f i d e   a n d   u n s t a b l e   v o l u m e   a n d   c o m p o s i t i o n .   T h e   d i r e c t   u s e   o f   A P G   a n d   w e t   g a s   a s   p o w e r   g e n e r a t i o n   f u e l   i s   l i m i t e d   b y   i t s   l o w   m e t h a n e   c o n t e n t   a n d   u n s t a b l e   g a s   c o m p o s i t i o n .   W e t   g a s   c o n t a i n s   h i g h e r   h y d r o c a r b o n s   w h i c h   c a n   c a u s e   t h e r m a l   r e g i m e   f a i l u r e   i n   g a s   t u r b i n e s   [ 4 ] .   T h e   l o w   h e a t   c o n t e n t   o f   A P G   a n d   w e t   g a s   m a y   a f f e c t   t h e   g a s   t u r b i n e s   p e r f o r m a n c e .   A   g a s   t u r b i n e   r e q u i r e s   a   h i g h e r   m a s s   f l o w   o f   A P G   a n d   w e t   g a s   c o m p a r e d   t o   n a t u r a l   g a s   t o   p r o d u c e   t h e   s a m e   p o w e r   o u t p u t   [ 2 ] .   T h u s ,   A P G   a n d   w e t   g a s   c a n   b e   c o m b i n e d   w i t h   c o m m e r c i a l   n a t u r a l   g a s   t o   m i n i m i z e   t h e   e f f e c t   o n   t u r b i n e   p a r t s   a n d   m a i n t a i n   r e l i a b l e   p e r f o r m a n c e .       S e v e r a l   s t u d i e s   i n v e s t i g a t e   t h e   u s e   o f   l o w   q u a l i t y   g a s   f o r   p o w e r   g e n e r a t i o n .   P a n j a i t a n   [ 5 ]   c o n d u c t e d   a n   e x p e r i m e n t   o f   r u n n i n g   a   g e n e r a t o r   w i t h   b i o g a s   f u e l .   T h e   r e s u l t   s h o w e d   t h a t   t h e   g e n e r a t o r   o u t p u t   p o w e r   h a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       C o m b i n e d   h e a t   a n d   p o w e r - o p t i m a l   p o w e r   f l o w   b a s e d   o n   t h e r m o d y n a m i c     ( P r i a m b u d i   P u j i h a t m a )   4 3 l o w e r   f r e q u e n c y   w h e n   c o m p a r e d   t o   h i g h   q u a l i t y   f u e l .   I n   t e r m s   o f   a s s o c i a t e d   a n d   w e t   g a s   u t i l i z a t i o n ,   A n o s i k e   [ 2 ]   c o n d u c t e d   a   t e c h n o - e c o n o m i c   s t u d y   t o   e v a l u a t e   A P G   u t i l i z a t i o n   f o r   p o w e r   p l a n t s .   W a t a n a b e   [ 6 ]   p r o p o s e d   a   g a s   t u r b i n e   c o m b i n e d   c y c l e   s y s t e m   w i t h   h i g h - v o l t a g e   d i r e c t   c u r r e n t   ( H V D C )   t r a n s m i s s i o n   t o   m o n e t i z e   a s s o c i a t e d   a n d   s t r a n d e d   g a s   r e s e r v e s .   A r u t y u n o v   [ 7 ]   p r o p o s e d   t h e   c o n v e r s i o n   o f   A P G   t o   s y n g a s   f o r   b e t t e r   p e r f o r m a n c e .   G o r b a c h e v   [ 8 ]   u t i l i z e d   2 . 5   a n d   6   M W   g a s   t u r b i n e   g e n e r a t o r s   f u e l e d   b y   A P G .   G u r y a n o v   [ 9 ]   c o n d u c t e d   a   t h e r m o - p h y s i c a l   a n a l y s i s   o f   a   c o m b u s t i o n   c h a m b e r   a n d   e n g i n e   o p e r a t i o n   a n d   m a d e   r e c o m m e n d a t i o n s   o n   c o n d i t i o n s   a n d   r e s t r i c t i o n s   o n   g a s   t u r b i n e s   r u n n i n g   w i t h   A P G .   V a n a d z i n a   [ 1 0 ]   p r o p o s e d   p o w e r   g e n e r a t i o n   a s   a n   e f f e c t i v e   s o l u t i o n   f o r   A P G   u t i l i z a t i o n   i n   t h e   r e f o r m e d   e l e c t r i c i t y   m a r k e t .   R a j o v i c   [ 1 1 ]   c o n d u c t e d   a   l i f e   c y c l e   a s s e s s m e n t   o f   A P G   u t i l i z a t i o n   f o r   c o m b i n e d   h e a t   p o w e r   p l a n t s   a n d   h e a t   b o i l e r s   i n   a n   o i l   f i e l d .   A l t h o u g h   e x t e n s i v e   r e s e a r c h   h a s   b e e n   d o n e ,   t o   t h e   b e s t   o f   o u r   k n o w l e d g e ,   t h e r e   h a s   n o t   b e e n   a n y   s t u d y   r e l a t e d   t o   p o w e r   &   s t e a m   d i s p a t c h   o p t i m i z a t i o n   t h a t   c o n s i d e r s   m u l t i p l e   f u e l   s t r e a m s :   A P G ,   w e t   g a s   a n d   c o m m e r c i a l   n a t u r a l   g a s .     A   m a t u r e   o i l   f i e l d   u t i l i z e s   a n   e n h a n c e d   r e c o v e r y   m e t h o d   w h e r e   t h e   p r o d u c e d   s t e a m   i s   i n j e c t e d   i n t o   t h e   g r o u n d   t o   r e d u c e   o i l   v i s c o s i t y   a n d   e a s e   t h e   o i l   f l o w   t o   t h e   s u r f a c e .   C o m b i n e d   h e a t   a n d   p o w e r   ( C H P )   s y s t e m   p r o d u c e s   s t e a m   b y   u t i l i z i n g   h o t   e x h a u s t   g a s   f r o m   t h e   g a s   t u r b i n e .   T h e   t h e r m a l   e f f i c i e n c y   o f   t h i s   s y s t e m   i s   v e r y   h i g h ,   u p   t o   8 0   %   c o m p a r e d   t o   3 6 - 5 0 %   o f   o p e n   c y c l e   p o w e r   g e n e r a t i o n   [ 1 2 ] .   T h i s   s c h e m e   c a n   b e   i m p l e m e n t e d   b y   c o n n e c t i n g   h e a t   r e c o v e r y   s t e a m   g e n e r a t o r s   ( H R S G )   t o   a   g a s   t u r b i n e   e x h a u s t .   S o m e   H R S G s   a r e   e q u i p p e d   w i t h   a d d i t i o n a l   d u c t   b u r n e r s   ( D B )   t o   i n c r e a s e   s t e a m   p r o d u c t i o n .   I n   a d d i t i o n   t o   t h e   C H P   s y s t e m ,   s t e a m   i s   a l s o   p r o d u c e d   f r o m   g a s - f i r e d   b o i l e r s .   I n   p r e v i o u s   s t u d i e s ,   C H P   o p t i m i z a t i o n   i s   b a s e d   o n   e m p i r i c a l   o b j e c t i v e   f u n c t i o n s   a n d   c o n s t r a i n t s .   R o i j e r s   a n d   A m e r o n g e n   [ 1 3 ]   m o d e l   t h e   o b j e c t i v e   f u n c t i o n ,   f u e l   v s .   p o w e r   a n d   s t e a m ,   a s   a   s e c o n d   o r d e r   p o l y n o m i a l .     T h e   t h e r m o d y n a m i c   p r o c e s s   c o n s t r a i n t   i s   m o d e l e d   b y   G u o   [ 1 4 ]   u s i n g   f e a s i b l e   o p e r a t i n g   r e g i o n s   ( F O R )   w h i c h   c o m p r i s e   s e v e r a l   l i n e a r   e q u a t i o n s .   H e u r i s t i c   a n d   d e t e r m i n i s t i c   m e t h o d s   h a v e   b e e n   u s e d   t o   s o l v e   C H P   o p t i m i z a t i o n .   S o m e   e x a m p l e s   o f   h e u r i s t i c   a l g o r i t h m s   t o   a d d r e s s   t h e   C H P   p r o b l e m   a r e   a s   f o l l o w s :   a n t   c o l o n y   [ 1 5 ] ,   e v o l u t i o n a r y   p r o g r a m m i n g   [ 1 6 ,   1 7 ] ,   p a r t i c l e   s w a r m   o p t i m i z a t i o n   [ 1 8 ,   2 1 ] ,   s e l f - a d a p t i v e   g e n e t i c   a l g o r i t h m   [ 1 9 ] ,   b e e   c o l o n y   [ 2 0 ] ,   o p p o s i t i o n - b a s e d   g r o u p   s e a r c h   [ 2 2 ] ,   d i f f e r e n t i a l   e v o l u t i o n   [ 2 3 ]   a n d   g r a v i t a t i o n a l   s e a r c h   a l g o r i t h m   [ 2 4 ,   2 5 ] .   S o m e   d e t e r m i n i s t i c   m e t h o d s   t h a t   h a v e   b e e n   i m p l e m e n t e d   f o r   C H P   o p t i m i z a t i o n   a r e   l i n e a r   p r o g r a m m i n g   [ 2 6 ] ,   L a g r a n g i a n   r e l a x a t i o n   [ 2 7 ] ,   a n d   B e n d e r s   d e c o m p o s i t i o n   [ 2 8 ] .     S h i   [ 2 9 ]   a n d   A b d u l l a h   [ 3 0 ]   i n c l u d e d   p o w e r   s y s t e m   l o s s e s   a s   c o n s t r a i n t s   o f   C H P   o p t i m i z a t i o n .   K i m   [ 3 1 ]   i n t r o d u c e d   a   t h e r m o d y n a m i c   m o d e l   i n   a   c o m b i n e d   h e a t   a n d   p o w e r   e c o n o m i c   d i s p a t c h   ( C H P E D )   i n   w h i c h   o b j e c t i v e   f u n c t i o n   i s   t o   m a x i m i z e   r e v e n u e   b y   e x p o r t i n g   e l e c t r i c i t y   i n   a   d e r e g u l a t e d   m a r k e t .   T h e s e   s t u d i e s   u s e   a   c o n s t a n t   a n d   p r e d e f i n e d   f u e l   p r i c e   w i t h   a   s i n g l e   f u e l   s o u r c e .   T h e   e f f e c t   o f   f u e l   m i x t u r e   h a s   n o t   b e e n   d i s c u s s e d   a s   y e t   a n d   i t   i s   a s s u m e d   t h a t   a l l   g a s   t u r b i n e s   a n d   H R S G s   h a v e   a   s i n g l e   f u e l   s o u r c e   o f   a   c o n s t a n t   q u a l i t y .   T h i s   r e s e a r c h   f o c u s e s   o n   c o m b i n e d   h e a t   a n d   p o w e r   ( C H P )   o p t i m i z a t i o n   w i t h   m u l t i p l e   f u e l   s o u r c e s :   c o m m e r c i a l   n a t u r a l   g a s ,   A P G   a n d   w e t   g a s   i n   a   m a t u r e   o i l   f i e l d   o p e r a t i o n .   F o r   c o n v e n i e n c e ,   t h e   t e r m   f i e l d   g a s   w i l l   b e   u s e d   t o   r e p r e s e n t   A P G   a n d   w e t   g a s .   T h e   t e r m   n a t u r a l   g a s   w i l l   b e   u s e d   t o   r e p r e s e n t   c o m m e r c i a l   n a t u r a l   g a s .   T h e   c o n t r i b u t i o n   o f   t h i s   r e s e a r c h   i s   a   U n i t   C o m m i t m e n t   a n d   O p t i m a l   P o w e r   F l o w   a n a l y s i s   w i t h   t h e   f o l l o w i n g   n o v e l t i e s :   a .   T h e   u s e   o f   t h e r m o d y n a m i c   m o d e l   w h i c h   c o n s i d e r s   m u l t i p l e   s t r e a m s   o f   f u e l   i n p u t :   n a t u r a l   a n d   f i e l d   g a s .   F o r   p r o c e s s e s   t h a t   o p e r a t e   o v e r   a   w i d e   r a n g e   o f   o p e r a t i n g   c o n d i t i o n ,   e m p i r i c a l   m o d e l s   a r e   u n s u i t a b l e   t o   r e p r e s e n t   t h e   p r o c e s s   d y n a m i c s   [ 3 1 ] .   T h e   e m p i r i c a l   m o d e l   o n   f u e l   v s .   p o w e r   v s .   h e a t   p r o d u c e d   c a n   n o   l o n g e r   g i v e   a   c l o s e   a p p r o x i m a t i o n ,   s i n c e   a   f i e l d   a n d   n a t u r a l   g a s   m i x t u r e   m a y   h a v e   a   l a r g e   v a r i a n c e   o f   g a s   c o m p o s i t i o n s   a n d   h e a t i n g   c o n t e n t .     b .   P r e v i o u s   u n i t   c o m m i t m e n t   p r o b l e m s   h a v e   d e a l t   w i t h   l o a d   d e m a n d ,   r e n e w a b l e   g e n e r a t i o n ,   u n i t   a v a i l a b i l i t y   a n d   e n e r g y   p r i c e s   a s   u n c e r t a i n t i e s   [ 3 2 ] .   T h i s   o p t i m i z a t i o n   m o d e l   w i l l   d e a l   w i t h   n e w   u n c e r t a i n t y   f a c t o r ,   w h i c h   i s   t h e   f u e l   m i x t u r e   b e t w e e n   h i g h - q u a l i t y   h i g h - p r i c e   n a t u r a l   g a s   w i t h   l o w - q u a l i t y   l o w - p r i c e   f i e l d   g a s .   T h e   f u e l   c o s t   w i l l   d e p e n d   o n   o p t i m u m   f u e l   m i x t u r e .       c .   A   m o d e l   t h a t   i s   a b l e   t o   a n a l y z e   t h e   t r a d e o f f s   b e t w e e n   s t e a m   p r o d u c t i o n ,   p o w e r   s y s t e m   l o s s e s   a n d   f i e l d   g a s   u t i l i z a t i o n .   S t e a m   p r o d u c t i o n   d e p e n d s   o n   p o w e r   d i s p a t c h ,   w h i c h   w i l l   a f f e c t   t h e   p o w e r   s y s t e m   v o l t a g e   p r o f i l e   a n d   l o s s e s .   P o w e r   d i s p a t c h   d e p e n d s   o n   f u e l   q u a l i t y ,   w h i c h   i s   d e t e r m i n e d   b y   m i x t u r e   b e t w e e n   n a t u r a l   a n d   f i e l d   g a s .     T h e   c a s e   s t u d i e s   u s e   a   s i m p l i f i e d   C H P   s y s t e m   i n   o n e   o f   S o u t h   E a s t   A s i a s   o i l   f i e l d .               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9   :     4 2   -   5 4   4 4 2 .   R E S E A R C H   M E T H O D   2 . 1 .       S y s t e m   o v e r v i e w   T h e   s y s t e m   c o n s i s t s   o f   2 1   g a s   t u r b i n e s ,   5   H R S G s   w i t h o u t   d u c t   b u r n e r s   a n d   3   H R S G s   w i t h   d u c t   b u r n e r s .   T h e   g a s   t u r b i n e s   s u p p l y   a n   i s l a n d   p o w e r   s y s t e m   w i t h   4 5 0   M W   a v e r a g e   l o a d ,   1 3   s u b s t a t i o n s ,   t h r e e   v o l t a g e   l e v e l s :   2 3 0 ,   1 1 5 ,   1 3 . 8   k V ,   a n d   2 8 0   k m   l e n g t h   o f   t r a n s m i s s i o n   l i n e s .   T a b l e   1   s h o w s   g a s   t u r b i n e   c a p a b i l i t i e s ,   b a s e   l o a d   h e a t   r a t e   a n d   s t e a m   p r o d u c t i o n   c a p a b i l i t i e s .   F i g u r e   1   s h o w s   t h e   s i n g l e   l i n e   d i a g r a m .         T a b l e   1 .   G a s   T u r b i n e   G e n e r a t o r   C a p a b i l i t y ,   S t e a m   P r o d u c t i o n   C a p a b i l i t y   a n d   H e a t   R a t e   U n i t   T Y P E   N O .   O F   U N I T S   A C T I V E   P O W E R   ( M W )   R e a c t i v e   P o w e r   ( M V A R )   B a s e   l o a d   H e a t   r a t e     ( G J / M W H )   S t e a m   P r o d .     ( m 3   c w e p d )   F u e l   D G   1 - 3   G a s   T u r b i n e   T y p e   1   3   1 0 0   7 5   1 0 . 4 4   1 5 , 9 0 0   N G   A G 1 - 5     G a s   T u r b i n e   T y p e   2   5   2 5   1 8   1 1 . 9 4   1 , 5 9 0   N G   +   F G   C G   G a s   T u r b i n e   T y p e   2   1   2 5   1 8   1 1 . 9 4     N G   M G 1 - 5   G a s   T u r b i n e   T y p e   3   5   1 5   1 2   1 5 . 1 4     N G   +   F G   M G 6 - 8     G a s   T u r b i n e   T y p e   2   3   2 5   1 8   1 1 . 9 4     N G   +   F G   M G 9 - 1 1   G a s   T u r b i n e   T y p e   4   3   3 8   2 6   1 1 . 4 5     N G   +   F G   G B   G a s   B o i l e r   1 0   -   -   -   7 9 5   N G                         N G   =   N a t u r a l   G a s       F G   =   F i e l d   G a s         F i g u r e   1 .   S i m p l i f i e d   s i n g l e   l i n e   d i a g r a m       T h e r e   a r e   f o u r   g a s   t u r b i n e   t y p e s   i n   t h e   s y s t e m :   T y p e s   1 - 4 ,   w i t h   d i f f e r e n t   c a p a b i l i t i e s   a n d   b a s e   l o a d   h e a t   r a t e .   T h e   b a s e   l o a d   h e a t   r a t e   i n d i c a t e s   g a s   t u r b i n e   e f f i c i e n c y .   T h e   m o s t   e f f i c i e n t   g a s   t u r b i n e   i s   D G 1 - 3   ( G a s   T u r b i n e   T y p e   1 ) ,   w h i l e   t h e   l e a s t   e f f i c i e n t   i s   M G 1 - 5   ( G a s   T u r b i n e   T y p e   3 ) .   T h e   g a s   t u r b i n e s   a r e   d i v i d e d   i n t o   s i x   g r o u p s ;   e a c h   g r o u p   c o m p r i s e s   i d e n t i c a l   g a s   t u r b i n e s .   F o r   e x a m p l e ,   M G   1 - 5   c o n s i s t s   o f   f i v e   i d e n t i c a l   T y p e   3   g a s   t u r b i n e s .   G a s   t u r b i n e s   A G   1 - 5   a n d   D G   1 - 3   h a v e   t h e   c a p a b i l i t y   t o   p r o d u c e   s t e a m .   D G   1 - 3   h a v e   a d d i t i o n a l   d u c t   b u r n e r s   i n s t a l l e d   t o   p r o d u c e   m o r e   s t e a m .   T e n   g a s - f i r e d   b o i l e r s   ( G B )   a r e   a l s o   u t i l i z e d   t o   p r o d u c e   s t e a m .     G a s   t u r b i n e s   A G 1 - 5 ,   M G 1 - 5 ,   M G 6 - 8 ,   M G 9 - 1 1   h a v e   t w o   f u e l   s o u r c e s :   n a t u r a l   g a s   a n d   f i e l d   g a s .   O t h e r   g a s   t u r b i n e s   a n d   g a s   b o i l e r s   o n l y   h a v e   n a t u r a l   g a s   a s   s i n g l e   f u e l   s o u r c e .   E a c h   f i e l d   g a s   s t r e a m   h a s   a n   a v e r a g e   p r o d u c t i o n   v o l u m e ,   s h o w n   i n   T a b l e   2 .   T o t a l   f i e l d   g a s   p r o d u c t i o n   v o l u m e   i s   3 7 , 3 5 7   c u b i c   m e t e r s   p e r   h o u r   a t   s t a n d a r d   c o n d i t i o n   ( 1 5 o C   t e m p e r a t u r e ,   1   a t m   p r e s s u r e ) .   T a b l e   2   s h o w s   s i g n i f i c a n t   d i f f e r e n c e   b e t w e e n   n a t u r a l   a n d   f i e l d   g a s   i n   t e r m s   o f   h e a t i n g   v a l u e .         T a b l e   2 .   N a t u r a l   a n d   F i e l d   G a s   D a t a   t o w a r d s   A G 1 - 5 ,   M G 1 - 5 ,   M G 6 - 1 1   P a r a m e t e r   U n i t   N a t u r a l   G a s   F i e l d   G a s   A G 1 - 5   F i e l d   G a s     M G 1 - 5   F i e l d   G a s   M G 6 - 1 1   D e n s i t y   ( s t d )   k g / m 3   0 . 7 8 5   0 . 9 2 8   0 . 9 6   1 . 2 8 2   V o l u m e   ( s t d )   m 3 / h o u r   s w i n g   1 5 , 6 1 2   4 , 1 3 0   1 7 , 6 1 5   L o w   H e a t i n g   V a l u e   ( m a s s )   k J / k g   4 4 , 8 2 1   3 2 , 3 9 4   3 0 , 9 3 2   2 0 , 4 6 6   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       C o m b i n e d   h e a t   a n d   p o w e r - o p t i m a l   p o w e r   f l o w   b a s e d   o n   t h e r m o d y n a m i c     ( P r i a m b u d i   P u j i h a t m a )   4 5 2 . 2 .     G a s   a n d   t h e r m o d y n a m i c   a n a l y s i s   F i r s t l y ,   t h e   o p t i m i z a t i o n   m o d e l   a n a l y z e s   t h e   c o m p o s i t i o n   o f   e a c h   g a s   s t r e a m   ( n a t u r a l   g a s   a n d   f i e l d   g a s ) .   T h e   n e t   h e a t i n g   v a l u e   p e r   m a s s   u n i t   i s   c a l c u l a t e d   a s   f o l l o w s :     , =   , +  ,            ( 1 )     S u b s c r i p t   N G   a n d   F G   c o r r e s p o n d   t o   n a t u r a l   g a s   a n d   f i e l d   g a s ,   r e s p e c t i v e l y .   M a s s   f l o w   f o r   n a t u r a l   a n d   f i e l d   g a s   i s   t h e   o p t i m i z a t i o n s   c o n t r o l   v a r i a b l e .   T h e n ,   t h e   L H V   v a l u e   b e c o m e s   t h e   i n p u t   f o r   G T - H R S G   t h e r m o d y n a m i c   e q u a t i o n s .   G T - H R S G   t h e r m o d y n a m i c   e q u a t i o n s   a r e   b a s e d   o n   t h e   m o d e l   p r o p o s e d   b y   K i m   [ 3 1 ] .   T h e   m o d e l   c a l c u l a t e s   t h e   f i n a l   o u t p u t   o f   t h e   g a s   t u r b i n e s   a n d   H R S G   i n   t e r m s   o f   p o w e r   a n d   s t e a m .     2 . 2 . 1 .   G a s   t u r b i n e   m o d e l   T h e   g a s   t u r b i n e   i s   m o d e l e d   u s i n g   t h e   f o l l o w i n g   f o r m u l a s .   a .   A i r   m a s s   f l o w   e n t e r i n g   c o m p r e s s o r   ( k g / s ) :     =                 ( 2 )     b .   A i r   v o l u m e t r i c   f l o w   ( m 3 / s ) :     =   (  )   (  )                   ( 3 )     c .   C o m p r e s s o r   o u t l e t   t e m p e r a t u r e   ( K ) :     = 1 +                                =     ( 4 )     d .   T u r b i n e   i n l e t   t e m p e r a t u r e   ( K ) :     = + , , ,                       , =  +     ( 5 )     T h e   g a s   c o m p o s i t i o n   a n d   m a s s   f l o w   p l a y   a n   i m p o r t a n t   r o l e   i n   d e t e r m i n i n g   L H V m , m i x   v a l u e .   e .   T u r b i n e   o u t l e t   t e m p e r a t u r e   ( K )     = 1 1                                                                     = , ,   ( 6 )     C o m p r e s s o r   a n d   t u r b i n e   e f f i c i e n c y   i s   a s s u m e d   c o n s t a n t   t h r o u g h o u t   t h e   o p e r a t i n g   r e g i o n .   f .   G a s   t u r b i n e   p o w e r   o u t p u t   ( M W ) :     = + , ( ) 1 0 0 0       ( 7 )     F u e l   c o n s u m p t i o n   c a n   b e   c o n v e r t e d   t o   v o l u m e   ( s t a n d a r d   m e t e r   c u b i c   p e r   s e c o n d )   a s   g i v e n :      =           =           ( 8 )       2 . 2 . 2 .   H R S G   a n d   d u c t   b u r n e r   m o d e l     H R S G   a n d   t h e   d u c t   b u r n e r   a r e   m o d e l l e d   w i t h   t h e s e   f o r m u l a s :   a .   H R S G   i n l e t   t e m p e r a t u r e   ( K ) :     = + , , ,               ( 9 )     =                                                 = ,       ( 1 0 )     f o r   H R S G s   w h i c h   a r e   n o t   e q u i p p e d   w i t h   d u c t   b u r n e r s ,   t h e   v a l u e   o f   w f , D B = 0 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9   :     4 2   -   5 4   4 6 b .   H R S G   s t e a m   p r o d u c t i o n   ( k g / s ) :     = , , (   )                  ( 1 1 )     c .   H R S G   s t e a m   p r o d u c t i o n   c a n   b e   c o n v e r t e d   t o   c o l d   w a t e r   e q u i v a l e n t   m e t e r   c u b i c   p e r   s e c o n d   b y   u s i n g   c o l d   w a t e r   d e n s i t y   v a l u e   a t   1 0 0 0   k g / m 3 :     =     1 0 0 0                 ( 1 2 )     2 . 2 . 3 .   G a s - f i r e d   b o i l e r   m o d e l   T h e   g a s - f i r e d   b o i l e r   i s   m o d e l l e d   a s   f o l l o w s :   a .   G a s   b o i l e r   s t e a m   p r o d u c t i o n   ( k g / s )     = ,                              = ,         ( 1 3 )     b .   G a s   b o i l e r   s t e a m   p r o d u c t i o n   c o n v e r t e d   t o   c o l d   w a t e r   e q u i v a l e n t   m e t e r   c u b i c   p e r   s e c o n d :     =   1 0 0 0                 ( 1 4 )     2 . 3 .   O p t i m i z a t i o n   f o r m u l a t i o n     I n   g e n e r a l ,   o p t i m i z a t i o n   i s   d i v i d e d   i n t o   t w o   s t a g e s :   a .   U n i t   C o m m i t m e n t :   t o   d e t e r m i n e   w h i c h   g a s   t u r b i n e   a n d   g a s - f i r e d   b o i l e r   u n i t s   s h o u l d   b e   o n / o f f   b a s e d   o n   p r e d i c t e d   l o a d   a n d   s t e a m   d e m a n d .   T h e   g a s   t u r b i n e ,   H R S G   a n d   g a s   b o i l e r   o n   /   o f f   s t a t u s   b e c o m e s   i n p u t   f o r   t h e   n e x t   o p t i m i z a t i o n   s t a g e   ( O p t i m a l   P o w e r   F l o w ) .     b .   O p t i m a l   P o w e r   F l o w :   t o   c a l c u l a t e   t h e   m o s t   o p t i m a l   o u t p u t   o f   t h e   g a s   t u r b i n e s ,   H R S G   a n d   g a s - f i r e d   b o i l e r s   w h i l e   s t i l l   m e e t i n g   p o w e r   s y s t e m   c o n s t r a i n t s ,   s u c h   a s   g e n e r a t o r   a c t i v e   a n d   r e a c t i v e   p o w e r   l i m i t s ,   t r a n s f o r m e r   t a p s   a n d   b u s   v o l t a g e s .   O p t i m a l   p o w e r   f l o w   a n a l y s i s   i s   n e e d e d   t o   u n d e r s t a n d   t h e   t r a d e o f f   b e t w e e n   p o w e r   s y s t e m   l o s s e s ,   v o l t a g e   a n d   p o w e r - s t e a m   d i s p a t c h .     2 . 3 . 1 .   O b j e c t i v e   f u n c t i o n s   T h e   o b j e c t i v e   f u n c t i o n   i s   t h e   m i n i m u m   c o s t   f o r   p o w e r   a n d   s t e a m   g e n e r a t i o n ,   w h i l e   s t i l l   m e e t i n g   p o w e r   s y s t e m   c o n s t r a i n t s .   T h e   t o t a l   f u e l   c o n s u m p t i o n   f o r   g a s   t u r b i n e s ,   d u c t   b u r n e r s   a n d   g a s - f i r e d   b o i l e r s   i s   f o r m u l a t e d   a s   f o l l o w s :   a .   T o t a l   f u e l   f o r   g a s   t u r b i n e   ( $ ) :     = , [  , ,  ,  + , , , ]                         ( 1 5 )     w h e r e   N G T   i s   t h e   t o t a l   n u m b e r   o f   g a s   t u r b i n e s .   b .   T o t a l   f u e l   f o r   d u c t   b u r n e r s   ( $ ) :     = , , , ,                               ( 1 6 )     w h e r e   N D B   i s   t h e   t o t a l   n u m b e r   o f   d u c t   b u r n e r s .   c .   T o t a l   f u e l   f o r   g a s - f i r e d   b o i l e r s   ( $ ) :     = , , , ,               ( 1 7 )     w h e r e   N G B   i s   t h e   t o t a l   n u m b e r   o f   g a s   b o i l e r s .   T h e   o b j e c t i v e   f u n c t i o n   c a n   b e   f o r m u l a t e d   a s :     m i n + +                 ( 1 8 )     T h e   s G T , i ,   s D B , i   a n d   s G B , i   v a r i a b l e s   a r e   b i n a r y   n u m b e r s ,   w h i c h   i n d i c a t e   t h e   r u n n i n g   s t a t u s   f o r   g a s   t u r b i n e s ,   d u c t   b u r n e r s   a n d   g a s   b o i l e r s .   T h u s ,   t h e   o p t i m i z a t i o n   i s   a   m i x e d   i n t e g e r   n o n - l i n e a r   p r o g r a m m i n g   p r o b l e m .   A f t e r   s e c u r i n g   t h e   s t a t u s   o f   t h e   g a s   t u r b i n e s ,   d u c t   b u r n e r s   a n d   g a s   b o i l e r s ,   o p t i m i z a t i o n   i s   r e f i n e d   u s i n g   t h e   C o m b i n e d   H e a t   a n d   P o w e r   O p t i m a l   P o w e r   F l o w   m o d e l .   T h e   o b j e c t i v e   f u n c t i o n   i s   s t i l l   t h e   s a m e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       C o m b i n e d   h e a t   a n d   p o w e r - o p t i m a l   p o w e r   f l o w   b a s e d   o n   t h e r m o d y n a m i c     ( P r i a m b u d i   P u j i h a t m a )   4 7 w i t h   e q u a t i o n   ( 1 6 ) - ( 1 8 ) ,   o n l y   t h e   b i n a r y   v a r i a b l e s   h a v e   b e e n   a t t a i n e d   f r o m   1 s t   s t a g e   o p t i m i z a t i o n .   N a t u r a l   a n d   f i e l d   g a s   p r i c e s   a r e   a s s u m e d   t o   b e   5 $ / G J   a n d   1 $ / G J ,   r e s p e c t i v e l y .       2 . 3 . 2 .   C o n s t r a i n t s   T h e   c o n s t r a i n t s   f o r   1 s t   s t a g e   o p t i m i z a t i o n   a r e :   a .   S p i n n i n g   r e s e r v e     , +                 ( 1 9 )     b .   R e a l   p o w e r   b a l a n c e     , =                   ( 2 0 )     c .   S t e a m   d e m a n d   a n d   s u p p l y   b a l a n c e     , + ,                 ( 2 1 )     w h e r e   N H R S G   i s   t h e   t o t a l   n u m b e r   o f   H R S G .   d .   R e a l   p o w e r   c a p a b i l i t y   l i m i t     , , ,                 ( 2 2 )     e .   F i e l d   g a s   a v a i l a b i l i t y   l i m i t      ,  ,                   ( 2 3 )     f .   S t e a m   p r o d u c t i o n   c a p a b i l i t y   l i m i t     , , ,                 ( 2 4 )     g .   T u r b i n e   i n l e t   t e m p e r a t u r e     , , ,                   ( 2 5 )     h .   F u e l   m a s s   f l o w   l i m i t     , , ,                 ( 2 6 )     T h e   a b o v e   ( 2 1 ) - ( 2 6 )   c o n s t r a i n t s   a r e   s t i l l   m a i n t a i n e d   i n   t h e   2 n d   s t a g e   o f   o p t i m i z a t i o n ,   w i t h   t h e   f o l l o w i n g   a d d i t i o n a l   c o n s t r a i n t s :   i .   P o w e r   F l o w   B a l a n c e     , , = 0                 ( 2 7 )     , , = 0               ( 2 8 )     = + +         ( 2 9 )     = +         ( 3 0 )     j .   R e a c t i v e   p o w e r   c a p a b i l i t y   l i m i t     , , ,                 ( 3 1 )         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9   :     4 2   -   5 4   4 8 k .   V o l t a g e   l e v e l s                       ( 3 2 )     l .   L i m i t   o f   t r a n s f o r m e r   t a p   c h a n g e r     , , ,                   ( 3 3 )     F o r   u n i t   c o m m i t m e n t   a n a l y s i s ,   t h e   m o d e l   u s e s   t h e   B O N M I N   s o l v e r   [ 3 3 ]   w h i c h   i s   p r o v i d e d   i n   O P T I   [ 3 4 ] ,   a   M A T L A B - b a s e d   o p t i m i z a t i o n   a d d - i n .   F o r   t h e   C o m b i n e d   H e a t   a n d   P o w e r   O p t i m a l   P o w e r   F l o w ,   t h e   m o d e l   u s e s   t h r e e   s o l v e r s :   I n t e r i o r   P o i n t   ( I P O P T )   [ 3 5 ]   p r o v i d e d   i n   O P T I ,   A c t i v e   S e t   ( M A T L A B   O p t i m i z a t i o n   T o o l b o x )   a n d   S e q u e n t i a l   Q u a d r a t i c   P r o g r a m m i n g ,   p r o v i d e d   i n   T O M L A B .   T h e s e   s o l v e r s   a r e   u s e d   f o r   c o m p a r i s o n   p u r p o s e s .     C a s e   s t u d i e s   a r e   s i m u l a t e d   b a s e d   o n   s t e a m   a n d   e l e c t r i c a l   l o a d .   S t e a m   d e m a n d   f o r   h i g h ,   m e d i u m   a n d   l o w   c a t e g o r i e s   a r e   2 , 3 1 9 ;   1 , 6 5 6   a n d   6 6 2   m 3   c o l d   w a t e r   e q u i v a l e n t   p e r   h o u r ,   r e s p e c t i v e l y .   E l e c t r i c a l   l o a d   f o r   h i g h   a n d   l o w   c a t e g o r i e s   a r e   4 5 0   a n d   3 5 0   M W .   T h u s ,   t h e   s i m u l a t i o n   c o v e r s   s i x   s c e n a r i o s ,   a s   f o l l o w s :   a .   S c e n a r i o   1 :   h i g h   s t e a m   d e m a n d   a n d   h i g h   e l e c t r i c a l   l o a d   b .   S c e n a r i o   2 :   m e d i u m   s t e a m   d e m a n d ,   h i g h   e l e c t r i c a l   l o a d   c .   S c e n a r i o   3 :   l o w   s t e a m   d e m a n d ,   h i g h   e l e c t r i c a l   l o a d   d .   S c e n a r i o   4 :   h i g h   s t e a m   d e m a n d   a n d   l o w   e l e c t r i c a l   l o a d   e .   S c e n a r i o   5 :   m e d i u m   s t e a m   d e m a n d ,   l o w   e l e c t r i c a l   l o a d   f .   S c e n a r i o   6 :   l o w   s t e a m   d e m a n d ,   l o w   e l e c t r i c a l   l o a d       3 .   R E S U L T S   A N D   A N A L Y S I S   F i r s t ,   w e   d i s c u s s   t h e   u n i t   c o m m i t m e n t   r e s u l t   s h o w n   i n   T a b l e   3 ,   w h i c h   c a l c u l a t e s   t h e   n u m b e r   o f   g a s   t u r b i n e s   r u n n i n g .   D G - T y p e   1   g a s   t u r b i n e s   h a v e   t h e   l o w e s t   h e a t   r a t e ;   t h u s   t h e y   a r e   t h e   m o s t   e f f i c i e n t .   F u r t h e r m o r e ,   t h e s e   u n i t s   c a n   a l s o   d e l i v e r   s t e a m .   H e n c e ,   i t   i s   r e c o m m e n d e d   t h a t   a l l   t h r e e   D G   T y p e   1   g a s   t u r b i n e s   r u n   i n   e v e r y   s c e n a r i o .       T a b l e   3 .   N u m b e r   o f   G a s   T u r b i n e   R u n n i n g   S c e n a r i o   H i g h   S t e a m H i g h   L o a d   M e d .   S t e a m H i g h   L o a d   L o w   S t e a m H i g h   L o a d   H i g h   S t e a m L o w   L o a d   M e d   S t e a m L o w   L o a d   L o w   S t e a m L o w   L o a d   D G   -     G a s   T u r b i n e   T y p e   1   3   3   3   3   3   3   A G     G a s   T u r b i n e     T y p e   2   5   5   2   3   2   2   M G -   G a s   T u r b i n e   T y p e   3   1   1   1   0   1   1   M G -   G a s   T u r b i n e   T y p e   2   0   0   2   0   0   0   M G     G a s   T u r b i n e   T y p e   4   3   3   3   2   2   2   T o t a l   U n i t   1 2   1 2   1 1   8   8   8       A G   T y p e   2   g a s   t u r b i n e s   a r e   a l w a y s   p r i o r i t i z e d   t o   r u n   d u e   t o   t h e i r   s t e a m   p r o d u c t i o n   c a p a b i l i t i e s .   A G   T y p e   2   i s   o n l y   l e s s   p r i o r i t i z e d   w h e n   t h e   s t e a m   d e m a n d   i s   l o w .   M G   T y p e   4   g a s   t u r b i n e s   a r e   t h e   s e c o n d   m o s t   e f f i c i e n t .   D u r i n g   h i g h   l o a d   s c e n a r i o s ,   i t   i s   r e c o m m e n d e d   t h a t   a l l   t h r e e   r u n .     I n   l o w   l o a d   s c e n a r i o s ,   M G   T y p e   4   p r i o r i t y   b e c o m e s   l o w e r / s i m i l a r   w i t h   A G   T y p e   2   u n i t s ,   w h i c h   h a v e   h i g h e r   h e a t   r a t e   b u t   a r e   c a p a b l e   o f   p r o d u c i n g   s t e a m .     O n l y   o n e   o u t   o f   f i v e   M G - T y p e   3   u n i t s   t h a t   i s   r e c o m m e n d e d   t o   r u n   i n   m o s t   s c e n a r i o s .   E v e n   t h o u g h   M G   T y p e   3   i s   t h e   l e a s t   e f f i c i e n t   u n i t ,   i t   s t i l l   h a s   h i g h e r   p r i o r i t i z a t i o n   c o m p a r e d   t o   t h e   o t h e r   g a s   t u r b i n e s   w h i c h   h a v e   l o w e r   h e a t   r a t e s .   T h i s   p r i o r i t i z a t i o n   i s   d u e   t o   t h e   a v a i l a b i l i t y   o f   d e d i c a t e d   f i e l d   g a s   f o r   M G - T y p e   3 ,   a s   s h o w n   i n   T a b l e   2 .   F u r t h e r   s i m u l a t i o n   s h o w s   t h a t   t h e   p o w e r   d i s p a t c h   f o r   M G   T y p e   3   i s   e q u a l   t o   i t s   a v a i l a b l e   f i e l d   g a s   s u p p l y .     F i g u r e   2   s h o w s   t h e   r e a l   p o w e r   d i s p a t c h .   D G   T y p e   1   u n i t s   a r e   r u n n i n g   o n   b a s e   l o a d   i n   a l l   s c e n a r i o s   d u e   t o   t h e i r   l o w   h e a t   r a t e .   A G   T y p e   2   c a n   p r o d u c e   s t e a m   a n d   t h e i r   p o w e r   d i s p a t c h   d e p e n d s   o n   t h e   s t e a m   d e m a n d .   M G   u n i t s ,   w h i c h   d o   n o t   h a v e   a   s t e a m   p r o d u c t i o n   c a p a b i l i t y ,   o n l y   p r o v i d e   a n   a d d i t i o n a l   p o w e r   s u p p l y   t o   m e e t   e l e c t r i c a l   l o a d   d e m a n d .   A l l   M G   u n i t s   p o w e r   d i s p a t c h   i n c r e a s e s   s i g n i f i c a n t l y   i n   l o w   s t e a m   d e m a n d   s c e n a r i o s .   T a b l e   4   s h o w s   t h a t   t h e r e   i s   a   s i g n i f i c a n t   c h a n g e   i n   p o w e r   s y s t e m   l o s s e s   i n   l o w   s t e a m   d e m a n d   s c e n a r i o .   A s   s h o w n   i n   A p p e n d i x   T a b l e s   1 0   a n d   T a b l e   1 1 ,   t h e   m a j o r i t y   o f   t h e   l o a d   i s   i n   F ,   G ,   H ,   I ,   J ,   K ,   L ,   M   s u b s t a t i o n s ,   w h i c h   a r e   l o c a t e d   c l o s e r   t o   t h e   M G   u n i t s .   W h e n   s t e a m   d e m a n d   i s   l o w ,   t h e r e   i s   n o   n e e d   t o   g e n e r a t e   m u c h   p o w e r   f r o m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       C o m b i n e d   h e a t   a n d   p o w e r - o p t i m a l   p o w e r   f l o w   b a s e d   o n   t h e r m o d y n a m i c     ( P r i a m b u d i   P u j i h a t m a )   4 9 A G .   T h u s ,   t h e   o p t i m i z a t i o n   m o d e l   w o u l d   r a t h e r   p r i o r i t i z e   M G   u n i t s ,   w h i c h   a r e   l o c a t e d   c l o s e   t o   t h e   l o a d   c e n t e r ,   t o   s i g n i f i c a n t l y   r e d u c e   p o w e r   s y s t e m   l o s s e s .           F i g u r e   2 .   R e a l   p o w e r   d i s p a t c h   ( M W )       T a b l e   4 .   P o w e r   S y s t e m   L o s s e s   ( M W )   S c e n a r i o   H i g h   S t e a m     H i g h   L o a d   M e d .   S t e a m     H i g h   L o a d   L o w   S t e a m     H i g h   L o a d   H i g h   S t e a m     L o w   L o a d   M e d   S t e a m     L o w   L o a d   L o w   S t e a m     L o w   L o a d   L o s s e s   9 . 4 5   9 . 4 5   5 . 7 8   7 . 9 2   7 . 0 5   7 . 0 5       T a b l e   5   a n d   T a b l e   6   s h o w   t h e   o p t i m a l   f u e l   c o m p o s i t i o n   i n   t e r m s   o f   v o l u m e t r i c   f l o w   a n d   m i x t u r e   r a t i o ,   r e s p e c t i v e l y .   A s   s h o w n   i n   T a b l e   2 ,   t h e   a v a i l a b l e   f i e l d   g a s   p r o d u c t i o n   f r o m   A G   u n i t s   i s   1 5 , 6 1 2   s t a n d a r d   m 3   p e r   h o u r .   T a b l e   5   s h o w s   t h a t   A G   u n i t s   u t i l i z e   a l l   a v a i l a b l e   f i e l d   g a s   i n   a l l   s c e n a r i o s .   S t e a m   p r o d u c t i o n   f r o m   A G   u n i t s   d e p e n d s   o n   t h e i r   p o w e r   d i s p a t c h .   N a t u r a l   g a s   a c t s   a s   a   b a c k   u p   f u e l   t o   p r o v i d e   a d d i t i o n a l   p o w e r   o u t p u t   t o   m e e t   s t e a m   d e m a n d .   D u r i n g   l o w   s t e a m   d e m a n d ,   n a t u r a l   g a s   c o n s u m p t i o n   d e c r e a s e s   s i g n i f i c a n t l y .       T a b l e   5 .   F u e l   V o l u m e t r i c   F l o w   ( S t a n d a r d   m 3   p e r   H o u r )   S c e n a r i o   A G   T y p e   2   M G   T y p e   3   M G   T y p e   2 & 4   N G   F G   N G   F G   N G   F G   H i g h   S t e a m     H i g h   L o a d   3 0 , 8 1 3   1 5 , 6 1 2   0   4 , 1 3 0   7 , 6 7 1   1 7 , 6 1 5   M e d   S t e a m     H i g h   L o a d   3 0 , 8 1 3   1 5 , 6 1 2   0   4 , 1 3 0   7 , 6 7 1   1 7 , 6 1 5   L o w   S t e a m     H i g h   L o a d   1 , 2 5 0   1 5 , 6 1 2   2 , 8 3 1   4 , 1 3 0   3 0 , 1 8 1   1 6 , 4 9 3   H i g h   S t e a m     L o w   L o a d   6 , 8 1 0   1 5 , 6 1 2   0   0   0   1 3 , 4 5 8   M e d   S t e a m     L o w   L o a d   1 , 0 4 4   1 5 , 6 1 2   0   4 , 1 3 0   0   1 5 , 2 6 5   L o w   S t e a m     L o w   L o a d   1 , 0 4 4   1 5 , 6 1 2   0   4 , 1 3 0   0   1 5 , 2 6 5   N G =   N a t u r a l   G a s               F G   =   F i e l d   G a s       T a b l e   6 .   O p t i m a l   M i x t u r e   o f   C o n s u m e d   N a t u r a l   G a s :   F i e l d   G a s   b y   V o l u m e   S c e n a r i o   H i g h   S t e a m     H i g h   L o a d   M e d .   S t e a m     H i g h   L o a d   L o w   S t e a m     H i g h   L o a d   H i g h   S t e a m     L o w   L o a d   M e d   S t e a m     L o w   L o a d   L o w   S t e a m     L o w   L o a d   A G   T y p e 2   6 6 % : 3 4 %   6 6 % : 3 4 %   7 % : 9 3 %   3 0 % : 7 0 %   6 % : 9 4 %   6 % : 9 4 %   M G   T y p e   3   0 % : 1 0 0 %   0 % : 1 0 0 %   4 1 % : 5 9 %   0 % : 0 %   0 % : 1 0 0 %   0 % : 1 0 0 %   M G   T y p e   2 & 4   3 0 % : 7 0 %   3 0 % : 7 0 %   6 5 % : 3 5 %   0 % : 1 0 0 %   0 % : 1 0 0 %   0 % : 1 0 0 %       2 9 5 . 7 2 9 5 . 7 2 9 5 . 7 2 9 5 . 7 2 9 5 . 7 2 9 5 . 7 1 0 7 . 6 1 0 7 . 6 3 2 . 5 4 2 . 4 3 1 . 8 3 1 . 8 5 . 7 5 . 7 1 3 . 7 5 . 7 5 . 7 1 3 . 3 5 0 . 8 5 0 . 8 1 0 0 . 9 2 0 . 1 2 4 . 2 2 4 . 2 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 H i g h   S t e a m   - H i g h   L o a d M e d   S t e a m   - H i g h   L o a d L o w   S t e a m   - H i g h   L o a d H i g h   S t e a m   - L o w   L o a d M e d   S t e a m   - L o w   L o a d L o w   S t e a m   - L o w   L o a d R e a l   P o w e r   ( M W ) D G - T y p e 1 A G - T y p e 2 M G - T y p e 3 M G - T y p e 2 M G - T y p e 4 C G - T y p e 2 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   1 ,   F e b r u a r y   2 0 1 9   :     4 2   -   5 4   5 0 M G   T y p e   3   u n i t s   a r e   t h e   m o s t   i n e f f i c i e n t   u n i t   b a s e d   o n   h e a t   r a t e   v a l u e .   I n   m o s t   s c e n a r i o s ,   p o w e r   d i s p a t c h   o n   M G - T y p e   3   i s   r e c o m m e n d e d   a t   5 . 7   M W .   T h e   a v a i l a b l e   f i e l d   g a s   f o r   M G   T y p e   3   b a s e d   o n   T a b l e   2   i s   4 , 1 3 0   s t a n d a r d   m 3   p e r   h o u r .   T a b l e   5   a n d   T a b l e   6   s h o w   t h a t   i n   m o s t   s c e n a r i o s ,   M G - T y p e   3   c o n s u m e s   o n l y   t h e   a v a i l a b l e   f i e l d   g a s   p r o d u c t i o n ,   w i t h o u t   c o n s u m i n g   a d d i t i o n a l   n a t u r a l   g a s .   T h u s ,   t h i s   u n i t   i s   r u n n i n g   m e r e l y   t o   c o n s u m e   f i e l d   g a s   i n   t h e   m a j o r i t y   o f   s c e n a r i o s .   T h i s   r e s u l t   s h o w s   t h a t   a p a r t   f r o m   h e a t   r a t e ,   l o w   c o s t   f i e l d   g a s   a v a i l a b i l i t y   a l s o   a f f e c t s   p o w e r   d i s p a t c h   o p t i m i z a t i o n .     I n e f f i c i e n t   u n i t s   c a n   b e   d i s p a t c h e d   a t   t h e   e x a c t   a m o u n t   o f   e q u i v a l e n t   a v a i l a b l e   f i e l d   g a s   e n e r g y .   A   d i f f e r e n t   c o n d i t i o n   i s   f o u n d   i n   t h e   l o w   s t e a m - h i g h   l o a d   s c e n a r i o .   T h e   o p t i m i z a t i o n   m o d e l   r e c o m m e n d s   M G   T y p e   3   c o n s u m e s   n a t u r a l   g a s ,   w i t h   t h e   p u r p o s e   o f   b o o s t i n g   M G   T y p e   3   o u t p u t .   A s   s t a t e d   i n   t h e   p r e v i o u s   s e c t i o n ,   b o o s t i n g   t h e   p o w e r   o u t p u t   f r o m   M G   u n i t s ,   i n c l u d i n g   T y p e   3 ,   w i l l   h a v e   a   s i g n i f i c a n t   i m p a c t   o n   l o s s   r e d u c t i o n .   I n   t h e   h i g h   s t e a m - l o w   l o a d   s c e n a r i o ,   i t   i s   n o t   r e c o m m e n d e d   t h a t   M G   T y p e   3   t o   r u n .   I n   t h i s   s c e n a r i o ,   u n i t s   t h a t   a r e   c a p a b l e   t o   p r o d u c e   s t e a m   a r e   p r i o r i t i z e d .   W i t h   h i g h   h e a t   r a t e   v a l u e s ,   T y p e   3   i s   t h e   u n i t   g i v e n   t h e   l o w e s t   p r i o r i t y .       M G   T y p e   2   a n d   T y p e   4   s h a r e   t h e   s a m e   f i e l d   g a s   s u p p l y ,   a s   s h o w n   i n   T a b l e   2 .   I n   t h e   f i r s t   t w o   s c e n a r i o s   ( h i g h   s t e a m h i g h   l o a d   a n d   m e d   s t e a m - h i g h   l o a d ) ,   f i e l d   g a s   b e c o m e s   t h e   p r i o r i t y   f u e l .   H o w e v e r ,   i n   l o w   s t e a m - h i g h   l o a d   s c e n a r i o s ,   t h e   o p t i m i z a t i o n   m o d e l   c h o o s e s   n a t u r a l   g a s   i n s t e a d   o f   u s i n g   a l l   t h e   a v a i l a b l e   f i e l d   g a s .   S i n c e   n a t u r a l   g a s   h a s   a   b e t t e r   L H V   v a l u e ,   s e l e c t i n g   n a t u r a l   g a s   b o o s t s   t h e   o u t p u t   o f   M G   T y p e   4   a n d   T y p e   2 .   S i n c e   M G   u n i t s   a r e   c l o s e r   t o   t h e   l o a d   c e n t e r ,   b o o s t i n g   t h e   p o w e r   o u t p u t   o f   M G   T y p e   4   a n d   2   r e d u c e s   p o w e r   s y s t e m   l o s s e s   s i g n i f i c a n t l y   f r o m   9 . 4 7   t o   5 . 7 8   M W ,   a s   s h o w n   i n   T a b l e   4 .     I n   a l l   l o w   l o a d s   s c e n a r i o s ,   M G   T y p e   2   a n d   4   o n l y   c o n s u m e   f i e l d   g a s .   H o w e v e r ,   t h e   c o n s u m e d   v o l u m e   i s   l e s s   t h a n   t h e   m a x i m u m   a v a i l a b l e   v o l u m e   s t a t e d   i n   T a b l e   2 .   D u r i n g   l o w   l o a d   s c e n a r i o s ,   u n i t s   t h a t   a r e   c a p a b l e   o f   p r o d u c i n g   s t e a m   s t i l l   h a v e   s i g n i f i c a n t   p o w e r   d i s p a t c h   t o   b o o s t   s t e a m   p r o d u c t i o n .   T h e   r e m a i n i n g   l o a d   t h a t   i s   s u p p l i e d   f r o m   M G   T y p e   2   a n d   4   i s   n o t   e n o u g h   t o   c o n s u m e   a l l   a v a i l a b l e   f i e l d   g a s .     T a b l e   7   s u m m a r i z e s   t h e   p e r c e n t a g e   o f   t o t a l   u t i l i z e d   f i e l d   g a s   c o m p a r e d   t o   a v a i l a b l e   f i e l d   g a s   p r o d u c t i o n .   O f   t h e   s i x   s c e n a r i o s ,   i t   i s   o n l y   i n   t h e   h i g h   s t e a m - h i g h   l o a d   a n d   m e d i u m   s t e a m h i g h   l o a d   s c e n a r i o s   t h a t   a l l   t h e   a v a i l a b l e   f i e l d   g a s   p r o d u c t i o n   i s   u t i l i z e d   a s   f u e l .       T a b l e   7 .   P e r c e n t a g e   o f   F i e l d   G a s   U t i l i z a t i o n   b y   V o l u m e   i n   E a c h   S c e n a r i o   S c e n a r i o   H i g h   S t e a m     H i g h   L o a d   M e d .   S t e a m     H i g h   L o a d   L o w   S t e a m     H i g h   L o a d   H i g h   S t e a m     L o w   L o a d   M e d   S t e a m     L o w   L o a d   L o w   S t e a m     L o w   L o a d   U t i l i z e d   F i e l d   G a s   m 3 / h r   @   S T D   3 7 , 3 5 7   3 7 , 3 5 7   3 6 , 2 3 5   2 9 , 0 7 0   3 5 , 0 0 6   3 5 , 0 0 6   A v a i l a b l e   F i e l d   G a s   m 3 / h r   @   S T D   3 7 , 3 5 7   3 7 , 3 5 7   3 7 , 3 5 7   3 7 , 3 5 7   3 7 , 3 5 7   3 7 , 3 5 7   F i e l d   G a s   %   U t i l i z a t i o n   1 0 0 %   1 0 0 %   9 7 %   7 8 %   9 4 %   9 4 %       F i g u r e   3   s h o w s   t h a t   s t e a m   d e m a n d   h a s   a   s i g n i f i c a n t   i m p a c t   o n   p o w e r   s y s t e m   v o l t a g e   q u a l i t y .   T o   b o o s t   s t e a m   p r o d u c t i o n ,   p o w e r   d i s p a t c h   o n   D G   a n d   A G   u n i t s   m u s t   b e   i n c r e a s e d .   T h e s e   u n i t s   a r e   l o c a t e d   r e m o t e l y   f r o m   t h e   l o a d   c e n t e r .   T h u s ,   d u r i n g   h i g h   a n d   m e d i u m   s t e a m   d e m a n d ,   p o w e r   s y s t e m   l o s s e s   t e n d   t o   b e   h i g h e r   c o m p a r e d   t o   t h e   l o w   s t e a m   d e m a n d   s c e n a r i o .   T h i s   c a u s e s   t h e   v o l t a g e   p r o f i l e   i n   h i g h   a n d   m e d i u m   s t e a m   d e m a n d   s c e n a r i o s   t o   b e   l o w e r   c o m p a r e d   t o   l o w   d e m a n d   s c e n a r i o .           F i g u r e   3 .   V o l t a g e   p r o f i l e   ( p e r   u n i t )   0 . 9 7 0 . 9 8 0 . 9 9 1 . 0 0 1 . 0 1 1 . 0 2 1 . 0 3 1 . 0 4 1 . 0 5 1 . 0 6 A B C D E F G H I J K L M V o l t a g e   P r o f i l e   ( p u ) S u b s t a t i o n H i g h   S t e a m   -   H i g h   L o a d M e d   S t e a m   -   H i g h   L o a d L o w   S t e a m   -   H i g h   L o a d H i g h   S t e a m   -   L o w   L o a d M e d   S t e a m   -   L o w   L o a d L o w   S t e a m   -   L o w   L o a d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   E l e c   &   C o m p   E n g     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       C o m b i n e d   h e a t   a n d   p o w e r - o p t i m a l   p o w e r   f l o w   b a s e d   o n   t h e r m o d y n a m i c     ( P r i a m b u d i   P u j i h a t m a )   5 1 S t e a m   p r o d u c t i o n   f r o m   H R S G ,   H R S G - D B   a n d   G B   i s   s h o w n   i n   T a b l e   8 .   I t   i s   r e c o m m e n d e d   t h a t   G B s   r u n   o n l y   i n   h i g h   s t e a m   d e m a n d   s c e n a r i o s .   T a b l e   9   s h o w s   t h e   o b j e c t i v e   f u n c t i o n   i n   e a c h   s c e n a r i o .   A l l   t h r e e   s o l v e r s   p r o d u c e   t h e   s a m e   o p t i m a l   c o s t   i n   a l l   s c e n a r i o s .       T a b l e   8 .   S t e a m   O u t p u t   ( m 3 / h o u r )   S c e n a r i o   H i g h   S t e a m     H i g h   L o a d   M e d .   S t e a m     H i g h   L o a d   L o w   S t e a m     H i g h   L o a d   H i g h   S t e a m     L o w   L o a d   M e d   S t e a m     L o w   L o a d   L o w   S t e a m     L o w   L o a d   D G   1 , 8 2 9   1 , 3 4 6   7 9 3   1 , 8 2 9   1 , 5 5 3   7 9 3   A G   3 1 1   3 1 1   1 0 4   1 4 5   1 0 3   1 0 3   G B   1 7 9   0   0   3 4 5   0   0       T a b l e   9 .   O p t i m a l   C o s t   ( $ / h o u r )   S c e n a r i o   H i g h   S t e a m     H i g h   L o a d   M e d .   S t e a m     H i g h   L o a d   L o w   S t e a m     H i g h   L o a d   H i g h   S t e a m     L o w   L o a d   M e d   S t e a m     L o w   L o a d   L o w   S t e a m     L o w   L o a d   O P T I   3 7 , 0 7 5   2 9 , 7 8 1   2 2 , 9 3 5   3 3 , 0 9 2   2 5 , 4 1 0   1 7 , 0 5 0   M a t l a b   3 7 , 0 7 5   2 9 , 7 8 1   2 2 , 9 3 5   3 3 , 0 9 2   2 5 , 4 1 0   1 7 , 0 5 0   T o m l a b   3 7 , 0 7 5   2 9 , 7 8 1   2 2 , 9 3 5   3 3 , 0 9 2   2 5 , 4 1 0   1 7 , 0 5 0       4 .   C O N C L U S I O N   T h i s   p a p e r   p r e s e n t e d   a n   o p t i m i z a t i o n   m o d e l   b a s e d   o n   m i x e d   i n t e g e r   n o n l i n e a r   p r o g r a m m i n g   w h i c h   c a n   a n a l y z e   t h e   t r a d e o f f   b e t w e e n   c o s t ,   s t e a m   p r o d u c t i o n ,   l o s s e s   a n d   f i e l d   g a s   u t i l i z a t i o n .   T h e   u t i l i z a t i o n   o f   m u l t i p l e   f u e l   s t r e a m s   i s   a   u n i q u e   p r o b l e m ,   t h e   f u e l   m i x t u r e   m u s t   b e   o p t i m i z e d   t o   a c h i e v e   t h e   l o w e s t   f u e l   c o s t .   T h e   u n i t   c o m m i t m e n t   r e s u l t   i s   n o t   s o l e l y   d e p e n d e n t   o n   h e a t   r a t e ;   r a t h e r ,   i t   a l s o   d e p e n d s   o n   f i e l d   g a s   a v a i l a b i l i t y .   A   l e s s   e f f i c i e n t   u n i t   c a n   b e   p r i o r i t i z e d   t o   r u n   i f   t h e r e   i s   a   s u f f i c i e n t   a m o u n t   o f   f i e l d   g a s   s u p p l y .       T h e r e   i s   a   s t r o n g   r e l a t i o n s h i p   b e t w e e n   p o w e r   d i s p a t c h ,   s t e a m   d i s p a t c h ,   f i e l d   g a s   u t i l i z a t i o n   a n d   p o w e r   s y s t e m   l o s s e s .   W i t h   h i g h   s t e a m   d e m a n d ,   h i g h   l o s s e s   a r e   a c c e p t e d   a s   a   c o n s e q u e n c e   o f   m a x i m i z i n g   s t e a m   p r o d u c t i o n   f r o m   g a s   t u r b i n e s   w i t h   H R S G .   S t e a m   d e m a n d   a l s o   h a s   a   s i g n i f i c a n t   i m p a c t   o n   p o w e r   s y s t e m   v o l t a g e   q u a l i t y .   S i n c e   t h e   m a j o r i t y   o f   t h e   l o a d   i s   f a r   f r o m   t h e   s t e a m - p r o d u c i n g   g a s   t u r b i n e s ,   t h e   v o l t a g e   p r o f i l e   i n   h i g h   s t e a m   d e m a n d   s c e n a r i o s   i s   l o w e r   c o m p a r e d   t o   l o w   s t e a m   d e m a n d   s c e n a r i o s .             T h e   s i m u l a t i o n   i s   a b l e   t o   f i n d   t h e   m o s t   o p t i m a l   f u e l   m i x t u r e .   T h e   o p t i m a l   m i x t u r e   d o e s   n o t   a l w a y s   m e a n   t h a t   a l l   a v a i l a b l e   l o w - c o s t   f i e l d   g a s   m u s t   b e   c o n s u m e d .   T h i s   d e m o n s t r a t e s   t h a t   t h e r e   i s   a   n e e d   t o   l i m i t   f i e l d   g a s   p r o d u c t i o n   t o   j u s t   t h e   r i g h t   a m o u n t   t o   a v o i d   o v e r   p r o d u c t i o n   a n d   e n s u r e   o p t i m a l   c o s t .   T h e   o p t i m i z a t i o n   m o d e l   i s   a l s o   a b l e   t o   g i v e   t h e   m o s t   o p t i m a l   s t e a m   d i s p a t c h   t o   H R S G ,   H R S G - D B   a n d   G B .   T h e   s i m u l a t i o n   s h o w s   t h a t   G B   i s   t h e   l e a s t   p r i o r i t i z e d   s t e a m   p r o d u c e r .   T h e   c a s e   s t u d i e s   i n   t h i s   w o r k   o n l y   f o c u s   o n   s i n g l e   o b j e c t i v e   o p t i m i z a t i o n .   F o r   f u t u r e   w o r k ,   t h i s   c a n   b e   e x p a n d e d   t o   m u l t i - o b j e c t i v e   o p t i m i z a t i o n ,   w i t h   c o s t   v s .   l o s s ,   c o s t   v s .   e m i s s i o n   o r   c o s t   v s .   s y s t e m   v o l t a g e   s t a b i l i t y   a s   t h e   o b j e c t i v e   f u n c t i o n s .   R e g a r d i n g   g a s ,   t h i s   r e s e a r c h   o n l y   f o c u s e s   o n   g a s   v o l u m e .   I n   f u t u r e   w o r k ,   t h i s   c a n   b e   e x p a n d e d   t o   h a n d l e   c o n s t r a i n t s   i n   t h e   g a s   d i s t r i b u t i o n   n e t w o r k .       R E F E R E N C E S   [ 1 ]   E . D .   A t t a n a s i ,   P . A .   F r e e m a n ,   R o l e   o f   S t r a n d e d   G a s   I n   I n c r e a s i n g   G l o b a l   G a s   S u p p l i e s ,   U n i t e d   S t a t e s   G e o l o g i c a l   S u r v e y ,   2 0 1 3 ,   5 7   p . ,   O p e n   F i l e   R e p o r t   2 0 1 3 - 1 0 4 4   [ 2 ]   N . B .   A n o s i k e ,   T e c h n o - e c o n o m i c   E v a l u a t i o n   o f   F l a r e d   N a t u r a l   G a s   R e d u c t i o n   A n d   E n e r g y   R e c o v e r y   U s i n g   G a s   t o   W i r e   S c h e m e ,   P h . D .   d i s s e r t a t i o n ,   S c h o o l   o f   E n g .   P o w e r   &   P r o p u l s i o n   D e p t . ,   C r a n f i e l d   U n i v e r s i t y ,   2 0 1 3   [ 3 ]   R .   K h a l i l p o u r ,   I . A .   K a r i m i ,   E v a l u a t i o n   o f   U t i l i z a t i o n   A l t e r n a t i v e s   f o r   S t r a n d e d   N a t u r a l   G a s ,   E n e r g y ,   v o l .   4 0 ,   p p .   3 1 7 3 2 8 ,   J a n   2 0 1 2   [ 4 ]   M .   M .   Z y r a n o v a   e t   a l ,   U p g r a d i n g   o f   A s s o c i a t e d   P e t r o l e u m   G a s   I n t o   M e t h a n e - R i c h   G a s   f o r   P o w e r   P l a n t   F e e d i n g   A p p l i c a t i o n s :   T e c h n o l o g i c a l   a n d   E c o n o m i c   B e n e f i t s ,   F u e l ,   v o l .   1 0 8 ,   p p .   2 8 2 2 9 1 ,   J u n   2 0 1 3 .   [ 5 ]   S . D .   P a n j a i t a n ,   Y a n d r i ,   S u k a n d a r ,   B .   S i t o r u s ,   C o m p a r a t i v e   S t u d y   o f   E l e c t r i c i t y   G e n e r a t i o n   F u e l e d   b y   G a s o l i n e ,   L i q u e f i e d   P e t r o l e u m   G a s   a n d   B i o g a s   f r o m   M u n i c i p a l   S o l i d   W a s t e ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   3   ( 6 ) ,   p p .   7 6 2 - 7 6 9 ,   D e c   2 0 1 3   [ 6 ]   T .   W a t a n a b e ,   H ,   I n o u e ,   H .   M o r i t s u g i ,   S .   O y a ,   G T W   ( G a s   t o   W i r e )   S y s t e m   f o r   D e v e l o p i n g   S m a l l   G a s   F i e l d   a n d   E x p l o i t i n g   A s s o c i a t e d   G a s ,   S P E   I n t e r n a t i o n a l   O i l   &   G a s   C o n f e r e n c e   &   E x h i b i t i o n ,   v o l .   1 ,   p p . 3 1 0 - 3 1 5 ,   2 0 0 6     [ 7 ]   V . S .   A r u t y u n o v ,   U t i l i z a t i o n   o f   A s s o c i a t e d   P e t r o l e u m   G a s   V i a   S m a l l   S c a l e   P o w e r   G e n e r a t i o n ,   R u s s i a n   J o u r n a l   o f   G e n e r a l   C h e m i s t r y ,   v o l .   8 1 ,   p p .   2 5 5 7 2 5 6 3 ,   D e c   2 0 1 1 .   [ 8 ]   P . A .   G o r b a c h e v ,   V . G .   M i k h a i l u t s a ,   G a s   T u r b i n e   P o w e r   S t a t i o n s   o n   A s s o c i a t e d   G a s   b y   M o t o r   S i c h   O J S C ,   R u s s i a n   J o u r n a l   o f   G e n e r a l   C h e m i s t r y ,   v o l .   8 1 ,   p p .   2 5 6 4 2 5 6 7 ,   D e c   2 0 1 1 .   [ 9 ]   A . I .   G u r y a n o v , A n a l y s i s   o f   t h e   G a s   T u r b i n e   E n g i n e   C o m b u s t i o n   C h a m b e r   C o n v e r s i o n   t o   A s s o c i a t e d   P e t r o l e u m   G a s   a n d   O i l ,   R u s s i a n   A e r o n a u t i c s ,   v o l .   5 8 ,   p p .   2 0 5     2 0 9 ,   J a n u a r y   2 0 1 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.