ВУЗ:
Составители:
ПГУ АЭЭС оптимизация
онных методов.
С учетом допущений задача формулируется так: определить ре-
жим станций системы и выбрать состав оборудования КЭС по мини-
муму расхода топлива системы при выполнении всех ограничений.
ЦФ:
min),,(
КТГ
→
ϕ
ϕϕ=
∑
t
tttt
BB
,
где
ttt КТГ
,,
ϕ
ϕ
ϕ
– векторы параметров режима ГЭС, ТЭС, КЭС
Уравнения связи:
а) расходные характеристики КЭС В(Р), представленные в биб-
лиотеке и заданные для разного состава оборудования;
б) характеристики удельных нормативных расходов топлива на
электрическую энергию для ТЭЦ типа )(
уд jj
Pb
46
Ограничения:
а) баланс мощности
t
k
kt
j
t
i
itt
PPPPP
пКТjГ
±
+
+=
∑
∑
∑
,
Р
пt
– перетоки мощности из соседних систем.
б) условие обеспечения резерва мощности
)(
пКТjГрез t
k
kt
j
t
i
itt
PPPPPP
±
++
−
≤
∑∑
∑
в) ограничения по допустимым мощностям станций;
г) ограничения по среднеинтервальной и базовой выработкам ГЭС;
д) ограничения по тепловой нагрузке ТЭЦ
Метод оптимизации заключается в выборе наилучшей характеристи-
ки КЭС из библиотеки эквивалентных характеристик группы электростан-
ций, определение вынужденного режима ТЭЦ и распределение нагрузки
между ГЭС и ТЭС системы упрощенными методами.
Задача решается в виде взаимосвязанного комплекса подзадач:
1. Определение режима ГЭС. (максим. вытеснение ТЭС в пиковых
частях графика нагрузки системы – см. рис. Просто, большая погреш-
ность, но приемлемо для практики).
2. Определение графика мощностей и показателей станций по выну-
жденному режиму.
3. Определение режима КЭС. Задача рассматривается как внутри-
станционная. График нагрузки
без смены состава агрегатов выбирается
из библиотеки по графику, полученному в задаче 1.
4. Распределение нагрузок между регулируемыми ТЭС системы.
Подзадача возникает, если мощностей всех КЭС недостаточно для по-
крытия потребности в мощностях нагрузки. ТЭС с регулируемой мощно-
стью загружаются в очередности, определяемой эквивалентной расход-
ной характеристикой.
Могут возникнуть дополнительные подзадачи, например,
распреде-
ление мощности между ГЭС и ТЭС.
Долгосрочная
оптимизация
распределения
выработки
электрической
В этой задаче порядок расчета сохраняется таким же, как и в предыду-
щей, но рассматривается баланс энергии. Распределение производства
электроэнергии осуществляется между регулируемыми ТЭС. (Принципи-
альная разница в 4-й подзадаче)
Мы рассматривали задачу оптимизации для краткосрочных периодов.
Поскольку интервалы времени независимы, то оптимизацию можно вести
энергии
по минимуму расхода условного топлива системы для каждого интервала
в отдельности. B
i
=idem.
Оптимальное
планирование
ремонтов
энергетиче-
ского обору-
дования
Ремонт – это работа по поддержанию оборудования в состоянии экс-
плуатационной готовности и сохранению им номинальной мощности и необ-
ходимых эксплуатационных качеств.
Ремонты характеризуются высокой трудоемкостью (более половины
экспл. состава энергослужб – ремонтные службы), высокой стоимостью,
большой материалоемкостью.
Различают капитальный, текущий и средний ремонт. Капитальный – полный
анализ состояния, восстановление, модернизация. Текущий – для поддержа
-
ния в рабочем состоянии между кап. ремонтами. Средний – расширенный
текущий ремонт.
Режимы энергосистем прямо зависят от того, какие агрегаты находятся в
ремонте, в какое время осуществляется ремонт, какова его продолжитель-
ность. Это требует взаимосвязанного решения задач планирования балансов
мощности в энергосистеме и проведения ремонта.
47
Вводится понятие – ремонтная площадь годовых графиков
максимальных мощностей, которая определяет возможности
системы по выполнению ремонтов. На каждый календарный
период в энергосистеме известна максимальная нагрузка и
располагаемая мощность электростанции (см. рис.). Это
дает возможность определить ремонтную площадку на годо-
вом отрезке времени. Планирование ремонтов осуществля-
ется в границах ремонтной площадки. Так
планируются ка-
питальные и средние ремонты. Текущие – в дни с понижен-
ной нагрузкой (праздники, выходные).
Постановка
задачи
Прежде чем приступить к поиску оптимального графика ремонтов,
следует проверить достаточность ремонтной площадки – достаточ-
ность зоны провала по условию
пр
1
ремрем
ktPS
n
i
ii
∑
=
≥ ,
где k
рем
=0,85 – коэффициент полезного использования площади
провала.
Если ремонтная площадка мала, либо уменьшают объем ремонтных
работ, что вызывает снижение надежности оборудования, либо вводятся
ограничения (лимиты) мощности для потребителей.
Критерием оптимальности при составлении графиков кап. и ср.
ремонтов являются затраты, включающие затраты на кап. ремонт и
на топливо в системе. При заданном объеме ремонтных работ затра-
ты на их выполнение можно считать не зависящими от времени про-
ведения ремонта, тогда критерием оптимизации будет минимум рас-
хода топлива при прочих равных
условиях.
Особенность задачи – дискретность переменных.
ЦФ:
min)1)(( →
−
=
∑
i
tititit
xPBB .
Здесь
ti
x – вспомогательная переменная, равная 1, если агрегат в ре-
монте, и равная 0, если он не ремонтируется. Дополнительная нагрузка, об-
разовавшаяся за счет вывода в ремонт оборудования, должна быть распре-
делена на работающие агрегаты, что нужно учесть в расходных характери-
стиках.
ПГУ АЭЭС оптимизация
онных методов. энергии по минимуму расхода условного топлива системы для каждого интервала
С учетом допущений задача формулируется так: определить ре- в отдельности. Bi=idem.
жим станций системы и выбрать состав оборудования КЭС по мини- Оптимальное Ремонт – это работа по поддержанию оборудования в состоянии экс-
муму расхода топлива системы при выполнении всех ограничений. планирование плуатационной готовности и сохранению им номинальной мощности и необ-
ходимых эксплуатационных качеств.
ЦФ: B = ∑ Bt (ϕ Гt , ϕ Тt , ϕ Кt ) → min , ремонтов
энергетиче- Ремонты характеризуются высокой трудоемкостью (более половины
t экспл. состава энергослужб – ремонтные службы), высокой стоимостью,
ского обору- большой материалоемкостью.
где ϕ Гt , ϕ Тt , ϕ Кt – векторы параметров режима ГЭС, ТЭС, КЭС дования Различают капитальный, текущий и средний ремонт. Капитальный – полный
Уравнения связи: анализ состояния, восстановление, модернизация. Текущий – для поддержа-
ния в рабочем состоянии между кап. ремонтами. Средний – расширенный
а) расходные характеристики КЭС В(Р), представленные в биб- текущий ремонт.
лиотеке и заданные для разного состава оборудования; Режимы энергосистем прямо зависят от того, какие агрегаты находятся в
б) характеристики удельных нормативных расходов топлива на ремонте, в какое время осуществляется ремонт, какова его продолжитель-
электрическую энергию для ТЭЦ типа bуд j ( P j ) ность. Это требует взаимосвязанного решения задач планирования балансов
мощности в энергосистеме и проведения ремонта.
47
46
Вводится понятие – ремонтная площадь годовых графиков
Ограничения:
максимальных мощностей, которая определяет возможности
а) баланс мощности Pt = ∑ PГit + ∑ PТjt + ∑ PКkt ± Pпt , системы по выполнению ремонтов. На каждый календарный
i j k период в энергосистеме известна максимальная нагрузка и
Рпt – перетоки мощности из соседних систем. располагаемая мощность электростанции (см. рис.). Это
б) условие обеспечения резерва мощности дает возможность определить ремонтную площадку на годо-
вом отрезке времени. Планирование ремонтов осуществля-
Pрез ≤ Pt − (∑ PГit + ∑ PТjt + ∑ PКkt ± Pпt ) ется в границах ремонтной площадки. Так планируются ка-
i j k питальные и средние ремонты. Текущие – в дни с понижен-
в) ограничения по допустимым мощностям станций; ной нагрузкой (праздники, выходные).
г) ограничения по среднеинтервальной и базовой выработкам ГЭС; Прежде чем приступить к поиску оптимального графика ремонтов,
д) ограничения по тепловой нагрузке ТЭЦ следует проверить достаточность ремонтной площадки – достаточ-
Метод оптимизации заключается в выборе наилучшей характеристи- n
ки КЭС из библиотеки эквивалентных характеристик группы электростан-
ций, определение вынужденного режима ТЭЦ и распределение нагрузки
ность зоны провала по условию S рем ≥ ∑ Pi t рем i k пр ,
между ГЭС и ТЭС системы упрощенными методами. i =1
Задача решается в виде взаимосвязанного комплекса подзадач: где kрем =0,85 – коэффициент полезного использования площади
1. Определение режима ГЭС. (максим. вытеснение ТЭС в пиковых
провала.
частях графика нагрузки системы – см. рис. Просто, большая погреш- Если ремонтная площадка мала, либо уменьшают объем ремонтных
ность, но приемлемо для практики). работ, что вызывает снижение надежности оборудования, либо вводятся
2. Определение графика мощностей и показателей станций по выну- ограничения (лимиты) мощности для потребителей.
жденному режиму. Критерием оптимальности при составлении графиков кап. и ср.
3. Определение режима КЭС. Задача рассматривается как внутри- ремонтов являются затраты, включающие затраты на кап. ремонт и
станционная. График нагрузки без смены состава агрегатов выбирается
на топливо в системе. При заданном объеме ремонтных работ затра-
из библиотеки по графику, полученному в задаче 1.
ты на их выполнение можно считать не зависящими от времени про-
4. Распределение нагрузок между регулируемыми ТЭС системы.
Подзадача возникает, если мощностей всех КЭС недостаточно для по- ведения ремонта, тогда критерием оптимизации будет минимум рас-
крытия потребности в мощностях нагрузки. ТЭС с регулируемой мощно- хода топлива при прочих равных условиях.
стью загружаются в очередности, определяемой эквивалентной расход- Особенность задачи – дискретность переменных.
ной характеристикой. Постановка ЦФ: Bt = ∑ Bti ( Pti )(1− xti ) → min .
Могут возникнуть дополнительные подзадачи, например, распреде- задачи
ление мощности между ГЭС и ТЭС.
i
Долгосрочная В этой задаче порядок расчета сохраняется таким же, как и в предыду- Здесь xti – вспомогательная переменная, равная 1, если агрегат в ре-
оптимизация щей, но рассматривается баланс энергии. Распределение производства монте, и равная 0, если он не ремонтируется. Дополнительная нагрузка, об-
распределения электроэнергии осуществляется между регулируемыми ТЭС. (Принципи- разовавшаяся за счет вывода в ремонт оборудования, должна быть распре-
выработки альная разница в 4-й подзадаче) делена на работающие агрегаты, что нужно учесть в расходных характери-
электрической Мы рассматривали задачу оптимизации для краткосрочных периодов. стиках.
Поскольку интервалы времени независимы, то оптимизацию можно вести
