Экономико-математические методы оптимизации ключевых параметров и конфигурации тепловых сетей

• Автор: Васильева, Марина Евгеньевна
• Шифр специальности: 08.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
Глава I. Современные направления совершенствования методологии и инструментария экономической оптимизации теплофикационных сетей.
1.1 Развитие классических оптимизационных моделей и методов проектирования тепловых сетей.
1.2 Детерминированные и стохастические модели и методы линейного и динамического программирования.
1.3 Двухэтапные сетевые стохастические модели и прямые методы оптимизации тепловых сетей.
1.4 Сроки службы и экономическая эффективность реконструкции и развития тепловых сетей.
Глава 2. Сетевая стохастическая оптимизационная модель теплоснабжения и методы ее численной реализации.

2.1 Метод стохастической аппроксимации оптимальных параметров проектируемых систем.

2.2 Учет случайных факторов влияющих на гидродинамиче

ский и тепловой режимы работы сети теплоснабжения.

2.3 Роль стохастического квазшрадиента и методы его по
строения для двухэтапных задач СП.
2.4 Общая стохастическая модель оптимизации конфигурации и ключевых парамегров тепловой сеги.
2.5 Упрощающие преобразования и модификации постановок задачи.
2.6 Методы решения задачи.
2.6.1 Метод стохастической оптимизации с линеаризованной целевой функцией.
2.6.2 Метод стохастической оптимизации с нелинейной целевой функцией.
Глава 3. Применение разработанного экономикоматематического инструментария при опт имизации параметров реконструируемых участков Ростовтеплосети.
3.1 Информационное и программное обеспечение оптимизационных расчетов.
3.1.1 Краткая техникоэкономическая характеристика системы теплоснабжения Ростовтеплоссти.
3.1.2 Постановка задачи и подготовка исходной информации.
3.1.3 Программа, реализующая алгоритм для задачи с линеаризованной целевой функцией.
3.2 Реализация задачи на ЭВМ и анализ оптимального решения. Выводы и предложения.
Список использованных источников


Результаты исследований обсуждались также на расширенном заседании кафедры информатики и систем управления НГМД Новочеркасск. Основные результаты диссертационного исследования отражены в восьми опубликованных научных работах общим объемом 1,4 п. Диссертация изложена на 0 стр. ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДОЛОГИИ И ИНСТРУМЕНТАРИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ. Совершенствование методологии и методов оптимизации проектных решений но выбору структуры и параметров теплофикационных сетей непосредственно связано с успехами в области математического моделирования, методов многомерной условной оптимизации, вычислительной техники и информационных технологий. При этом следует подчеркнуть что. Первой моделью экономической оптимизации теплофикационной сети вполне закономерно явилась модель условной классической оптимизации, к которой можно применить давно известный классический метод неопределенных множителей Лагранжа. С появлением в середине нашего столетия методов математического программирования начинают создаваться матричные и сетевые схемноструктурные модели конфигурации и параметров тепловых сетей, ориентированные на детерминированную информацию и использование численных методов линейного и динамического программирования. С появлением стохастического программирования и имитационного моделирования стали создаваться модели оптимизации проектных параметров различных коммуникационных систем электрических, газовых, нефтеводопроводных, теплоэнергетических сетей с учетом влияния совокупности случайных факторов, определяющих системные ситуации их функционирования. При этом методоло1 ия системного анализа здесь получает свое завершение. Однако практическая ес реализация до недавнего времени сдерживалась отсутствием эффективных методов стохастической оптимизации. В этой главе кратко прослеживается исторический путь, приведший к возможности разработки практически эффективного инструментария экономической оптимизации развивающихся теплофикационных сетей ТС на основе двухэтапных стохастических моделей и прямых методов СП. Оптимизация предполагает многовариантный перебор решений. Чем больше область возможного выбора решений, тем больше эффект оптимизации. Область выбора решений расширяется по мере возрастания комплексности рассматриваемых проблем. Поэтому развитие оптимизационных методов и их приложений в той или иной сфере деятельности способствовало совершенствованию системной методологии. Эти научнометодологические процессы ярко прослеживаются в истории развития оптимизационных методов в проектировании теплофикационных систем. Развитие классических оптимизационных моделей и методов проектирования тепловых сетей. Первые ТС были созданы в США в г. ТС в начале своего развития представляли собой устройства простые по схеме и небольшие по размерам. В большинстве случаев магистральный трубопровод выполнялся из труб одного диаметра, и к нему непосредственно присоединялись тепловые абоненты. Определение диаметров трубопроводов сети производилось достаточно примитивно. Унизывалось только падение давления в трубопроводе, а главное внимание уделялось разработке конструкций ТС. В дальнейшем, увеличение числа и размеров ТС, а следовательно, и их стоимости, вызвали необходимость разработки техникоэкономического обоснования ТЭС проектов ТС. Встал вопрос о наивыгоднейшем распределении располагаемого падения давления напора по отдельным участкам сети и соответствующем выборе диаметров труб. Грасгсфа. В свое время этот метод имел существенное значение т. Была решена задача отыскания условного минимума функции стоимости магистрали при заданной суммарной потере напора с использованием метода множителей Лагранжа. Рассматривались условия, когда текущие эксплуатационные затраты по сети на амортизацию, ремонт, обслуживание сети и расходы на компенсацию потерь в сети выражаются в долях от единовременных капитальных затрат. Таким образом. iii, i. диаметр участка трубопровода. , , Диаметры в 1.