Математическое и программное обеспечение комбинаторного моделирования процессов управления запасами топлива теплоэлектроцентралей

• Автор: Мельникова, Вера Александровна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ ТОПЛИВА ТЭЦ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КОМБИНАТОРНОГО ПОДХОДА

1.1. Характеристика системы управления запасами топлива теплоэлектроцентралей

1.2. Простой дискретный процесс восстановления

1.3. Комбинаторно-вероятностная модель процесса планирования запасов топлива ТЭЦ

1.4. Комбинаторные полиномы разбиений

1.5. Рекуррентные соотношения для построения комбинаторных полиномов разбиений

ГЛАВА 2. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ ТОПЛИВА ТЭЦ
2.1. Алгоритмы построения комбинаторных полиномов разбиений на основе метода рекуррентных соотношений
2.2. Спецификация комбинаторного полинома
2.3. Система операций со спецификациями комбинаторных полиномов
2.4. Структура данных для хранения спецификации полинома
2.5. Основные численные методы
2.5.1. Алгоритм построения спецификации суммы двух полиномов
2.5.2. Алгоритм построения спецификации полинома с приведенными подобными слагаемыми
2.5.3. Алгоритм создания копии спецификации полинома
2.5.4. Алгоритм аналитического дифференцирования полинома с
использованием оператора В
2.5.5 Алгоритм построения спецификации комбинаторного полинома, полученного в результате нахождения его частной производной по переменной

2.5.6 Алгоритмы построения А-полиномов и матриц из них
2.5.7 Алгоритмы построения В-полиномов и матриц из них
2.5.8. Алгоритмы вычисления параметров комбинаторно-вероятностной модели
2.6. Структура программного комплекса
2.7. Описание функциональных возможностей программного комплекса
ГЛАВА 3. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО МОДЕЛИРОВАНИЮ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ ТОПЛИВА ТЭЦ
3.1. Принцип формирования исходных данных
3.2. Анализ результатов вычислительного эксперимента на основе данных I фазы отопительного сезона
3.3. Анализ результатов вычислительного эксперимента на основе данных II фазы отопительного сезона
3.4. Анализ результатов вычислительного эксперимента на основе данных III фазы отопительного сезона
3.5. Анализ результатов вычислительного эксперимента на основе данных IV фазы
3.6. Оценка точности и практической значимости прогноза
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Топливно-энергетический комплекс, представленный системой теплоэнергетических предприятий, является важнейшей структурной составляющей экономики России. Особую роль в составе систем регионального энергетического обеспечения играют теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), которые являются поставщиками тепла для промышленных и гражданских объектов. Организация эффективной системы снабжения производственного процесса ТЭЦ топливом должна обеспечить непрерывность производственного процесса. Последствия перебоев в работе отдельного теплоэнергетического предприятия сказываются не только на его потребителях, но и ведут к снижению эффективности функционирования энергетической системы региона в целом.
Для современного состояния теплоэнергетической отрасли РФ характерен ряд проблем, нашедших отражение в работах Ю.Н. Руденко, Н.И. Воропая [29; 30; 81] и др. В частности, по мнению авторов указанных работ, ряд теплоэнергетических предприятий России испытывают острый дефицит энергоресурсов, обусловленный ухудшением сырьевой базы и резким сокращением количества геологоразведочных работ. Отставание прироста разведанных запасов энергоресурсов от объемов добычи приводят к увеличению их стоимости. В то же время повышаются требования к их рациональному использованию и хранению с целью минимизации потерь.
Кругом проблем, связанных с надежностью объектов топливно-энергетического комплекса, занимается ряд ученых, среди них В.И. Зоркальцев,
О.Н. Войтов [36; 37; 16] и др. Вопросам математической теории надежности посвящены работы Б. В. Гнеденко, Ю.К. Беляева, И.Н. Коваленко, А.Д. Соловьева [24; 40] и др. Характерной чертой изученных подходов является рассмотрение показателей надежности отдельных элементов как неотъемлемых составляющих надежности системы в целом. Совокупность мероприятий по обеспечению ТЭЦ

Пример 1.3.
Построение следует начинать с формирования элементов главной диагонали и первого столбца матрицы тем же способом, что и в примере 1, затем осуществить построение остальной части матрицы, применяя соотношение (21):
B(3,2■,g) = -дB(2,;g)/дg1 =-c(gfg2)/дgl = -3g^ g2.
B(4,2;g) = -8B(3,■g)/дgl =-д(3£~5£22 -g"^g3)/дg1 = 15^1 ~48;ь8ъ.
5(5,2;#) =-35(4,1; я)/5#, =-5(-15я"7я23+10яГ6Я2Я, -£Г5£4 ^/д8 =
= -Ю5яГ8Я23 +60^Г7^2Йз -5^,^
5(4,3; £) =-35(3,1; £)/3,£2 = ~д(38;5822 - 8з) / д8.2 = -6#Г5£2.
5(5,3;#) =-35(4,1;#)/3£2 = -3(-15£,“7£23 + “ЯГЦц )/д8г = 45дГ7£22 -Ю&Т*£з-
5(4,4;я) = -35(4,1;8)1 д8з = -3(-15£~7£23 + К)#,-68,8, ~8?8а )!д8ъ =-|0ЯГ‘8г-
Полученные полиномы совпадают с соответствующими элементами таблиц, приведенных в [52].
Анализ приведенных примеров позволяет утверждать, что при построении матрицы из В-полиномов использование рекуррентного соотношения (21) более предпочтительно, так как предполагает обработку одного полинома, взятого из предыдущей строки матрицы, вместо двух, каждый раз при построении очередного элемента рассматриваемой матрицы [67; 69]. Кроме того, оператор дифференцирования соотношения (21) более прост в применении.
Анализ таблиц из полиномов разбиений, представленных в источнике [52], показывает, что размерность полиномов возрастает при увеличении «, что также объясняется видом их производящей функции. Причем, в случае В-полиномов, этот рост более интенсивный.
Этот факт оправдывает применение матриц из А-полиномов для нахождения параметров задачи планирования запасов ТЭЦ в рамках модели простого дискретного процесса восстановления. В следующем примере произведен расчет параметров простого дискретного процесса восстановления на основе соотношений, приведенных в разделе 1.3.