Выбор рациональной стратегии развития автономных энергетических систем : На примере Магаданской энергосистемы

• Автор: Франк, Михаил Иосифович
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 184 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1.МЕТОДЫ И МОДЕЛИ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ СТРАТЕГИЙ ГИЙ РАЗВИТИЯ АВТОНОМНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ
1.1.Научно-методические основы оптимизации стратегий
развития энергетики
1.2.0бщая постановка задачи оптимизации стратегии развития
автономной электроэнергетической системы
1.3.Методы оценки финансово-экономической эффективности стратегий развития энергетики
1.4.Математические модели элементов автономной электроэнергетической системы
2.ЭНЕРГЕТИКА МАГАДАНСКОЙ ОБЛАСТИ: СУЩЕСТВУЮЩЕЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ
2.1 .Хозяйственный комплекс
2.2.Топливно-энергетические ресурсы
2.3.Топливно-энергетический комплекс
3.РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СТРАТЕГИЙ РАЗВИТИЯ
ЭНЕРГОСИСТЕМЫ МАГАДАНСКОЙ ОБЛАСТИ
3.1.Условия развития энергетики области:
прогноз развития экономики и энергопотребления
3.2.Основные предпосылки и допущения, принятые при
оптимизации стратегий развития Центрального энергоузла
Магаданской энергосистемы
3.2.1.Расчет рациональной мощности ВЭС Центрального
энергоузла Магаданской энергосистемы
3.3.Возможные стратегии развития энергосистемы
3.4.Исходная информация, принятая при решении оптимизационных задач и определении экономической эффективности стратегий развития Центрального энергоузла
Магаданской энергосистемы
3.5.Результаты оптимизации и экономической оценки стратегий развития энергосистемы Магаданской области
3.6.Оценка финансово-экономической эффективности инвестиционного проекта продолжения строительства
Усть-Среднеканской ГЭС
Заключение
Литература
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Переходные и кризисные процессы, протекающие в экономике РФ значительно изменили и осложнили условия функционирования и развития электроэнергетических систем (ЭЭС).
К существенно новым явлениям относятся возникновение оптового рынка электроэнергии, резкое повышение цен на органическое топливо, необходимость осуществлять инвестиции в основном за счет коммерческих кредитов.
При этом в особенно тяжелом положении оказались энергосистемы депрессивных северных и восточных регионов страны, работающие в значительной мере на привозном топливе. Именно к таким энергосистемам и относится Магаданская энергосистема. Кроме того, Магаданская энергосистема является автономной, что также усложняет условия ее функционирования. Причем из-за существенной доли мощности ГЭС в энергосистеме на неопределенность финансово-экономических показателей ее функционирования накладывает неопределенность приточности воды в р. Колыме.
Вопросы рационального развития электроэнергетических систем привлекают интерес ученых и специалистов в нашей стране со времен разработки плана ГОЭЛРО, когда под руководством Г.М. Кржижановского был применен комплексный метод исследования энергетики. В 30 - 40* годах этот метод получил дальнейшее развитие в трудах В.В. Болотова [1, 2], В.И. Вейца [3, 4] и других авторов. Его идейная основа состоит в том, что любое воздействие на систему требует учета изменений во всех ее элементах.
В 50- годах во Франции для оптимизации развития ЭЭС были использованы модели и методы линейного программирования (ЛП) [5], позже такие подходы и методы были использованы в СССР [6], Польше [7], Югославии [8], США [9].
В работах Л.А. Мелентьева, A.A. Макарова, A.C. Макаровой, Л.Д. Криво-руцкого и других авторов [10- 16] были показаны взаимосвязи задачи оптими-

зации электроэнергетики с задачами оптимизации других отраслей и ТЭКа в целом. В работах JI.C. Беляева, А.Н. Зейлигера, В.А. Ханаева, Д.А. Арзамасцева, Н.И. Воропая, Л.М. Мардера, В.В. Ершевича, В.В. Труфанова, Е.А. Волковой, Л.Д. Хабачева и др. [14, 15, 17 - 24] была предложена иерархия задач оптимизации развития ЭЭС и разработаны методы их решения. Рассматривались следующие основные задачи:
1) оптимизация структуры генерирующих мощностей по типам энергоустановок;
2) оптимизация размещения и выбора мощностей электростанций;
3) оптимизация электрической сети;
4) выбор первоочередных электростанций.
Существенные успехи были достигнуты в разработке эффективных методов распределения электрической нагрузки между разными типами электрических станций и энергоустановок для различных интервалов суточного графика нагрузки энергосистемы [25, 26, 27], что важно, как для задач функционирования, так и задач развития ЭЭС.
В программно-вычислительном комплексе, предназначенном для решения второй задачи [ 17] внимание уделено оптимизации динамики ввода оборудования электростанций.
Значительные усилия были направлены на разработку методов оптимизации электроэнергетических систем в условиях неопределенности информации и многокритериальности (JI.C. Беляев, В.А. Ханаев В.В. Труфанов В.Р. Окороков и др. [14, 28 - 31]). Причем анализ эффективности сопоставляемых вариантов основан на использовании платежной матрицы и специальных критериев эффективности (Сэвиджа, Лапласа и др.).
Используемый в указанных работах методический подход основан на совместной оптимизации вводов энергоустановок на КЭС и АЭС и распределения электрических нагрузок электроэнергетической системы между генери-

Ограничения на максимальный и минимальный часовой расход воды на холостом сбросе:
(3Х = Е)Х - Бх,
сх = ох,

где: и часовой расход воды на холостом сбросе максимальный.
Ограничения на максимальный и минимальный часовой расход воды через гидротурбины:
0ГГ = |)ГТ_0ГГ, о11' = гГ,

где: и - максимальный часовой расход воды через гидротурбины.
Ограничения на максимальный и минимальный среднечасовой расход воды в створе ГЭС:
ох=бх-оУ о1 =ИХ -р£,
где: О - среднечасовой расход воды в створе ГЭС максимальный; Е)
среднечасовой расход воды в створе ГЭС минимальный.
И ограничение на мощность ГЭС:
Огэс
где: N130 -активная электрическая мощность ГЭС максимальная.
В модели линии электропередачи определяются потери активной мощности, представленные в виде функции от передаваемой мощности, сечения провода, длины линии и числа цепей.
Удельные на единицу длины потери активной мощности линии электропередачи вычисляются из выражения: