Модели, критерии и алгоритмы оптимизации управления региональной энергосистемой

• Автор: Сергеев, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 119 с.

ВВЕДЕНИЕ.
1 ПРОБЛЕМА ОПТИМИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ НА ЭТАПЕ ПЛАНИРОВАНИЯ
1.1 Общая характеристика задач планирования производственной деятельности региональной энергосистемы.
1.2 Проблема повышения эффективности процедуры планирования производственной деятельности региональной энергосистемы
1.3 Обзор современного состояния проблемы повышения эффективности управления производственной деятельностью энергосистем

У. 3. У Задача разработки математического обеспечения А СП Р.

1.3.2 Алгоритмы прогнозирования энергопотребления.

1.3.3 Некоторые задачи повышения качества прогнозов

1.3.4 Задача оптимизации загрузки ТЭС и их математические модели

1.4 Основные выводы по проблеме оптимизации управления производственной деятельностью региональной энергосистемы на этапе планирования
2 МОДЕЛИ КРИТЕРИИ И АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ В РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЕ
2.1 Структура и назначение комплекса алгоритмических средств про
гнозирования энергопотребления
2.2 Статистический алгоритм прогнозирования случайных процессов потребления электрической и тепловой энергии.
2.3 Алгоритм учта экспертных прогнозов энергопотребления.
2.4 Критерии и алгоритмы согласования прогнозов энергопотребления
2.5 Основные результаты разработки моделей, критериев и алгоритмов решения задач прогнозирования энергопотребления
3 МОДЕЛИ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ.
3.1 Проблема моделирования ТЭС
3.2 Модели удельного расхода топлива на производство электрической и тепловой энергии
3.3 Модели расхода электроэнергии и мощности на собственные нужды ТЭС
3.4 Основные результаты работы по проблеме моделирования
4 ЗАДАЧА ОПТИМИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПЛАНА РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ.
4.1 Проблема оптимизации производственной деятельности региональной энергосистемы
4.2 Постановка задачи оптимизации производственного плана региональной энергосистемы.
4.3 Программная реализация и пример решения задачи оптимизации производственного плана региональной энергосистемы.
4.4 Основные результаты решения задачи оптимизации производственного плана региональной энергосистемы
5 ВОПРОСЫ АППАРАТНОЙ И ПРОГРАММНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПЛАНОВЫХ РАСЧТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Заключение о внедрении результатов диссертационной работы
ВВЕДЕНИЕ


Критерий и алгоритм решения задачи оптимизации производственного плана энергосистемы в части распределения электрической нагрузки и выработки электроэнергии между собственными ТЭС энергосистемы и оптовым рынком электроэнергии и мощности. Задачи планирования стоят на верхнем уровне иерархии задач управления производственной деятельностью энергосистемы. В этом смысле приоритетность задач планирования обусловлена тем, что ряд параметров производственного плана определяют условия, в которых в дальнейшем диспетчерской службе энергосистемы предстоит осуществлять оперативное управление энергосистемой. Кроме этого, производственный план во многом определяет величину ожидаемых затрат на производство электрической и тепловой энергии, что в свою очередь оказывает влияние на формирование требований к финансовой и тарифной политике энергокомпании. Производственные планы разрабатываются на каждый год поквартально, и на каждый квартал помесячно. Основу производственного плана энергосистемы составляют балансы электрической и тепловой энергии и электрической мощности, дополненные расчетом потребности электрических станций энергосистемы в топливе. Энергетический баланс состоит из двух частей в первой расходной части определяется общая величина потребления энергиимощности и его составляющие, во второй приходной части источники энергии, которыми будет обеспечиваться спрос на энергию, определенный в первой части баланса. При разработке планового баланса тепловой энергии к теплопотреблению относят полезный отпуск тепловой энергии и е потери. Величина потребления мощности задается одним единственным значением. Однако для целей проводимого здесь исследования проблемы оптимального планирования в общем потреблении мощности целесообразно выделить полезный отпуск мощности потребителям, потребление мощности на собственные нужды станций и потери мощности. Потребность региона в электрической и тепловой энергии и электрической мощности может быть частично или полностью удовлетворена за счет выработки собственных тепловых электрических станций ТЭС и отопительных котельных энергосистемы, а также за счет покупки энергии и мощности у сторонних производителей. Сразу оговоримся о том, что в данной работе будет рассматриваться довольно распространенный, но все же частный случай условий функционирования региональной энергосистемы, а именно собственных генерирующих мощностей энергосистемы недостаточно для удовлетворения потребности региона в электрической энергии и мощности дефицитная энергосистемы, и поэтому она покупает часть электроэнергии и мощности на Федеральном оптовом рынке энергии и мощности ФОРЭМ, при этом энергосистема не осуществляет покупку у сторонних производителей тепловой энергии. Такая конфигурация исходных условий задачи планирования производственной деятельности энергосистемы объясняется в первую очередь потребностями практики, поскольку разработка критериев, моделей и алгоритмов планирования осуществляется под конкретную энергосистему, в данном случае АО Самараэнерго, функционирующую в указанных условиях. Однако результаты данной работы с небольшими уточнениями могут быть распространены и на другие частные случаи. В приходной части теплового баланса определяются объемы отпуска тепловой энергии по каждой ТЭС и каждой отопительной котельной энергосистемы. Повышение эффективности процедуры планирования энергетических балансов является одним из наиболее приоритетных направлений совершенствования управления региональной энергосистемой. Сложившаяся на данный момент практика планирования производственной деятельности энергосистемы, когда разработка производственного плана сводится, но сути, к простой консолидации в нем полученных от ТЭС заявок, не отвечает по ряду причин принципам эффективного управления энергокомпанией. Вопервых, в этом случае производственный план не имеет достаточного техникоэкономического обоснования. Вовторых, он не учитывает особенности управления энергосистемой как единым сложным объектом управления. Втретьих, при таком способе планирования не рассматриваются альтернативные варианты производственного плана, что лишает процедуру планирования гибкости и снижает устойчивость полученных результатов к неизбежным в будущем изменениям исходных условий планирования.