Программно-вычислительный комплекс оптимизации режимов функционирования крупных промышленно-отопительных ТЭЦ

• Автор: Максимов, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 106 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Постановки задач и методы их решения I

1.1. Задачи оптимизации режимов работы ТЭЦ

1.2. Задача разработки быстродействующих математических моделей турбин

1.3. Методические подходы к разработке идентификационных математических моделей турбин
1.4. Методика распределения нагрузки между параллельно работающими котлами, с использованием методов динамического программирования.

1.5. Методика оценивания эффективности снижения температуры

обратной сетевой воды ТЭЦ.

Глава 2. Программновычислительный комплекс

2.1. Согласованная методика оптимизации режимов работы крупных

промышленноотопительных ТЭЦ
2.2. Структура ПВК
2.3. Характеристика ПВК 1 Глава 3. Примеры расчетов производимых программновычислительным
комплексом.
3.1. Пример расчетов турбоагрегата Т000 с использованием быстродействующей математической модели.
3.2. Примеры идентификации математических моделей основного энергетического оборудования
3.2.1. Идентификация математической модели теплофикационной
турбины ПТ0
3.2.2. Идентификация математической модели парового
котлоагрегата ТГМ
3.3. Примеры расчетов режимов работы крупной промышленно
отопительной ТЭЦ
3.4. Оценка эффективности снижения температуры обратной сетевой воды с использованием математической модели сложной 9 отопительной ТЭЦ.
Заключение
Литература


В процессе разработки математических моделей энергетических установок составляются материальные, энергетические и эксергетические балансы, в которых учитываются не только количество тепла, но и его качество, характеризуемое энтропией. Применения этого метода отражены в работах Ноздренко [], Хлебалина []. Использование такого подхода связано в основном с анализом работы энергетического оборудования и поиска путей увеличения к. Такой подход наиболее востребован, так как позволяет оперативно производить расчеты необходимых параметров, однозначно определяющих расчетный режим. Разработке математических моделей энергетического оборудования с использованием последнего подхода посвящено множество работ. Ф.А. Вульмана [-], в которой автором рассматриваются вопросы построения математических моделей ТЭУ на основе принципов модульного программирования. Предложен оригинальный подход по разработке программно-вычислительного комплекса для автоматизации математического моделирования ТЭУ. При оптимизационном исследовании сложных энергетических установок типичным является использование метода сплошного перебора заранее заданного множества вариантов схем и параметров [,,,,7]. Оригинальные подходы использованы в работах [,2,7], в которых для совершенствования сложных ТЭУ используются методы термодинамического анализа в сочетании с достаточно простыми моделями. В ИСЭМ СО РАН накоплен богатейший опыт математического моделирования ТЭУ. Преимущественно с использованием материальных и энергетических балансовых уравнений. Для автоматизации разработки математических моделей ТЭУ был создан программно-вычислительный комплекс «Система машинного построения программ (СМПП)», первоначальное применение, которого было осуществлено на ЭВМ БЭСМ-6. Позже с появлением персональных компьютеров комплекс был модифицирован под новые платформы и получил название СМПП-ПК [,,,,1]. Система позволяет по информации об элементном составе технологической схемы и связях между этими элементами автоматически генерировать программу расчета сложной ТЭУ. Подробно вопросы математического моделирования установок рассмотрены в работах [,,-,,,4]. Задачи оптимизации параметров различных технологических процессов является актуальной. Для ее решения разработано множество методических подходов, описанию которых посвящено ряд работ [3,8,-,,,,]. Для решения задач оптимизации теплосиловых систем в ИСЭМ СО РАН разработан и реализован в рамках СМПП-ПК оригинальный метод первого порядка «с памятью». Повышение эффективности процесса поиска решения осуществляется за счет использования на очередном шаге оптимизационного процесса не только текущей, но и предшествующей информации о функциях и их производных, полученных на предыдущих шагах. Подробно метод представлен в работе [-]. Основой успеха в решении проблем оперативного управления ТЭС на базе автоматизированных систем является наличие достаточно быстродействующих и точно отражающих текущее состояние оборудования математических моделей ТЭС и эффективных методов математического программирования, реализующих использование этих моделей для целей управления режимами функционирования ТЭС. Весомый вклад в решение задач оптимизации параметров функционирования ТЭЦ составляют работы [1,5,6,,,,,,3]. Однако недостаточно широкое внедрение такого рода работ при управлении режимами функционирования ТЭЦ обусловлено трудностями, возникающими как при моделировании сложных, нередко иерархически организованных теплоэнергетических объектов, каковыми являются ТЭС и ТЭЦ в том числе, так и при решении проблемы настройки математических моделей на изменяющееся фактическое состояние оборудования теплоэлектроцентрали, и, наконец, при постановке и решении оптимизационных задач. Подробные математические модели ТЭУ, разрабатываемые с помощью СМПП-ПК для задачи оптимизации имеют достаточную точность и позволяют разработчику иметь доступ ко всем параметрам потоков и оборудования входящих в эту модель, что несомненно является положительным моментом такой модели. Однако вычисление большого количества параметров требует соответствующих затрат машинного времени.