Оптимизация распределения тепловых и электрических нагрузок между энергоблоками ТЭС с учетом неопределенности исходной информации

• Автор: Мерзликина, Елена Игоревна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 176 с. : ил.

Содержание.
Введение.

Глава 1. Аспекты проблемы оптимизации режимов работы

энергоблоков ТЭС. Постановка задачи исследования.

1.1. Анализ методов определения математических моделей энергетических характеристик энергоблоков ТЭС.

1.1.1. Энергетические характеристики энергоблоков ТЭС

1.1.2. Пассивный эксперимент.

1.1.3. Активный эксперимент

1.1.4. Получение математических моделей по результатам тепловых испытаний.

1.2. Анализ методов оптимизации, используемых для данной

задачи.
1.2.1. Постановка задачи оптимизации.
1.2.2. Метод неопределенных множителей Лагранжа
1.2.3. Метод динамического программирования Веллмана.
1.2.4. Метод покоординатного спуска метод ГауссаЗайделя
1.2.5. Градиентный метод.
1.2.6. Симплексметод
1.2.7. Метод случайного поиска.
1.2.8. Оврагоперешаговый метод.
1.2.9. Метод штрафных функций
1.2 Многокритериальная оптимизация.
1.3. Анализ способов учета неопределенности задания исходных
данных при решении задачи оптимизации
1.3.1. Стохастическое описание.
1.3.2. Статистическое описание.
1.3.3. Интервальное описание.
1.3.4. Нечеткое описание.
1.3.5. Решение задачи статической оптимизации в условиях
неопределенности.
1.4. Обзор современных технических и программных средств АСУ
1.5. Постановка задачи исследования
1.6. Выводы по главе.
Глава 2. Разработка методики получения математических моделей
расходных характеристик энергоблоков ТЭС.
2.1. Получение математических моделей энергетических
характеристик энергоблоков ТЭС с помощью пассивного эксперимента
2.1.1. Описание объекта моделирования и расчет статистических характеристик факторов и отклика.
2.1.2. Получение математической модели объекта по результатам пассивного эксперимента
2.1.3. Построение доверительных интервалов на функцию отклика.
2.2. Получение математических моделей энергетических
характеристик энергоблоков ТЭС с помощью активного эксперимента
2.2.1. Получение модели объекта с помощью активного эксперимента.
2.2.2. Построение доверительного интервала на функцию отклика по результатам активного эксперимента. Сравнение точности моделей, полученных по результатам пассивного и активного экспериментов.
2.3. Получение математических моделей энергетических
характеристик энергоблоков ТЭС на основании исходнономинальных удельных расходов условного топлива
2.3.1. Определение математических моделей расходных характеристик конденсационных энергоблоков
2.3.2. Методика получения математических моделей расходных характеристик теплофикационных энергоблоков.
2.3.3. Получение зависимости расхода топлива на отпущенную электроэнергию от мощности блока
2.3.4. Получение зависимости расхода топлива на отпущенное тепло от мощности блока.
2.3.5. Построение расширенной модели расходной характеристики энергоблока ТЭЦ.
2.4. Получение моделей расходных характеристик энергоблоков ТЭЦ
на основании данных пассивного эксперимента.
2.5. Выводы по главе
Глава 3. Анализ статистических характеристик влияющих факторов
3.1. Анализ влияния режимных и эксплуатационных факторов на
энергетические характеристики энергоблоков ТЭЦ
3.2. Анализ статистических характеристик влияющих факторов
3.2.1. Описание получения статистических характеристик влияющих факторов
3.2.2. Расчет статистических характеристик влияющих факторов
3.3. Выводы по главе
Глава 4. Разработка программного обеспечения, предназначенного для оптимального распределения нагрузки по энергоблокам ТЭС
4.1. Разработка алгоритма оптимального распределения
электрической нагрузки КЭС с учетом эксплуатационных ограничений.
4.2. Расчет оптимального распределения нагрузки по энергоблокам

4.2.1. Расчет оптимального распределения нагрузки в разных режимах.
4.2.2. Расчет суточной экономии топлива и средств для данной станции.
4.2.3. Распределение нагрузки с целью минимизации издержек на топливо.
4.2.4. Выводы о распределении нагрузки на КЭС.
4.3. Разработка алгоритма оптимального распределения
электрической и тепловой нагрузки ТЭЦ с учетом эксплуатационных ограничений
4.4. Решение задачи оптимизации для ТЭЦ.
4.4.1. Расчет оптимального распределения нагрузки по энергоблокам ТЭЦ.
4.4.2. Расчет суточной экономии топлива и средств для данной станции.
4.4.3. Выводы о распределении нагрузки по блокам ТЭЦ
4.4.4. Расчет оптимального распределения нагрузки по энергоблокам ТЭЦ с использованием моделей, построенных по результатам пассивного эксперимента.
4.5. Выводы по главе
Глава 5. Расчет оптимального распределения нагрузки в условиях неопределенности исходных данных
5.1. Разработка методики учета неопределенности исходных данных
при решении задачи оптимизации
5.2. Описание программы для расчета оптимального распределения
нагрузки по энергоблокам КЭС с учетом неопределенности исходных данных.
5.3. Расчет оптимального распределения нагрузки по энергоблокам
КЭС с учетом неопределенности исходных данных.
5.3.1. Определение моделей расходных характеристик энергоблоков
КЭС с учетом неопределенности исходных данных
5.3.2. Расчет оптимального распределения нагрузки по энергоблокам КЭС при найденной погрешности.
5.3.3. Сравнение рекомендаций по загрузке блоков КЭС при разных погрешностях
5.4. Выводы по главе 5.
Заключение.
Литература


Кроме того, на расход топлива влияют тепловая схему установки и структура оборудования собственных нужд 7,,,,,. Энергетические характеристики обычно получают для какихто фиксированных условий, на случай отклонения режима существуют поправки, кроме того, можно, например, получить расходную характеристику как многофакторную зависимость расхода топлива на блок не только от его тепловой и электрической нагрузок, но и от ряда других факторов давления и температуры острого пара, температуры уходящих газов и т. В данной работе будут использоваться расходные характеристики энергоблоков. Их математические модели можно получить тремя способами с помощью активного эксперимента, с помощью пассивного эксперимента и на основании имеющихся на станции данных о зависимости удельного расхода топлива на выработку электроэнергии и тепла от электрической и тепловой нагрузки энергоблока. Последний способ фактически является разновидностью активного эксперимента. При получении математической модели, объект обычно представляют в виде, приведенном на рис. Рис. На рис 1. Хик неконтролируемые факторы уХ выходная переменная. Обычно используют следующие математические модели расходных характеристик энергоблоков КЭС и ТЭЦ. Пассивный эксперимент. При проведении пассивного эксперимента не вмешиваются в технологический процесс измеряют факторы и отклик и обрабатывают полученные данные ,. Преимущество пассивного эксперимента состоит в том, что при этом не нарушается нормальное функционирования объекта в данном случае энергоблока. Это важно на энергетических объектах, которые должны функционировать в соответствии с диспетчерским графиком. Недостаток пассивного эксперимента состоит в том, что он для получения достаточной точности требует большого объема эксперимента, а при том же объеме эксперимента он менее точен, чем активный . После проведения пассивного эксперимента данные обрабатываются с помощью метода МРА множественного регрессионного анализа при выполнении предпосылок данного метода . Этот метод позволяет не только найти коэффициенты модели с помощью МНК, но и оценить работоспособность полученного уравнения регрессии построить доверительные интервалы на полученные коэффициенты модели и на функцию отклика. Активный эксперимент. При проведении активного эксперимента требуется вмешательство в технологический процесс. На действующих электростанциях, работающих по диспетчерскому графику, это может быть нежелательно, поэтому этот метод чаще всего используют на опытных установках, пилотных установках и т. Тем не менее, на действующих электростанциях этот метод также используют, так как он при том же объеме данных позволяет получить большую точность, чем пассивных эксперимент, и позволяет получить ту же точность при меньшем объеме данных. Активный эксперимент обычно проводят по определенному предварительно составленному плану, причем должны выполняться предпосылки МРА. Можно использовать методы ПФЭ полного факторного эксперимента, ДФЭ дробного факторного эксперимента, Доптимальные планы и т. Раз в несколько лет обычно раз в пять лет на станциях проводят тепловые испытания, при которых получают различные характеристики оборудования, в частности, исходнономинальные удельные расходы условного топлива на отпуск тепла и электроэнергии при различных условиях. На основании этих данных также можно найти математические модели расходных характеристик, используя, например, метод наименьших квадратов. Недостатком этого метода является то, что точность результатов тепловых испытаний обычно не указывается, поэтому невозможно оценить точность полученных моделей, не привлекая для этого дополнительную информацию. Кроме того, тепловые испытания обычно проводятся раз в несколько лет, поэтому полученные модели зачастую не отражают реальное состояние оборудования. Постановка задачи оптимизации. Пусть требуется распределить заданную электрическую и тепловую, если блоки теплофикационные между энергоблоками ТЭС таким образом, чтобы суммарный расход топлива на станцию был минимален, учитывая технологические ограничения. Втт. Вп ВТ2 . ВТп 9 1. Вп. ВТп .