Оптимизация загрузки тепловых электростанций в формирующихся рыночных условиях

• Автор: Щепащенко, Павел Александрович
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 168 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

0.0 Реформирование энергетики

0.1 Актуальность темы и решаемая проблема.

0.2 Цель работы и постановка задач исследований.

0.3 Методы исследований и обеспечение достоверности полученных результатов

0.4 Научная новизна и практическая ценность работы

0.5 Результаты исследований, выносимые на защиту

0.6 Апробация работы и основные публикации

0.7 Структура, объем и содержание диссертации.

ГЛАВА 1. Обоснование выбора методики оптимизации.
1.1 Обзор существующих методов оптимизации режимов работы электростанций в
энергосистемах
1.2 Описание выбранного метода
ГЛАВА 2 Методика оперативной оптимизации распределения нагрузок в
энергосистеме.
2.1 Методика оптимизации распределения нагрузок.
2.2 Пример оптимизации загрузки ТЭС энергосистемы при взаимодействии с
рынком электрической энергии
2.3 Оптимизация распределения тепловой и электрической нагрузки между
энергоблоками.
2.4 Оптимизация уровня заявленной мощности при взаимодействии с рынком
электроэнергии
2.5 Влияние экологических факторов на результаты оптимизации
2.6 Влияние погрешностей расчетов.
ГЛАВА 3. Характеристики энергетических установок.
3.1 Математическая модель расчета энергетических характеристик турбин.
3.2 Особенности учета форсировочных режимов.
3.3 Характеристики котельных агрегатов
3.3 Особенности учета нестационарных и переходных режимов работы энергоблоков .1 ГЛАВА 4 Методика определения надежности электростанций
4.1 Структурнофункциональные модели надежности работы оборудования тепловой
части энергоблока.
4.1.1 Режимная надежность котла
Режим неизменной нагрузки.
Режим регулирования нагрузки
4.1.2 Режимная надежность турбины
Режим неизменной нагрузки.
Режим регулирования нагрузки
4.2 Расчет показателей надежности функционирования энергоблока в различных
режимах.
Режим неизменной нагрузки.
Режим регулирования нагрузки
ГЛАВА 5 Выбор оптимального варианта работы энергосистемы при
покрытии ступенчатого графика нагрузки.
5.1 Оптимизация загрузки теплофикационных станций
5.2 Оптимизация загрузки конденсационных станций.
ВЫВОДЫ.
Приложение 1 Алгоритм расчета затрат на покупную электрическую
энергию и мощность с ФОРЭМ.
Приложение 2 Свидетельство об официальной регистрации программы для
Приложение 3 Варианты прохождения зимнего графика нагрузки.
Приложение 4.
Характеристики турбины Т500.
Характеристики турбины Т00.
Характеристики турбины ТР00
Характеристики турбины Т000.
Приложение 5 Характеристики конденсационных блоков.
Литература


В результате чего, энергосистема в конечном итоге несет убытки, а последствия этого отражаются на потребителях электроэнергии, так как завышается цена на производимую продукцию. Для решения указанной выше проблемы в работе поставлена следующая цель: выбор оптимального распределения электрической нагрузки между ТЭС в региональной энергосистеме с целью максимизации прибыли, с учетом взаимодействия с рынком электроэнергии, учетом надежности работы, ограничений по виду топлива, экологических ограничений, затрат на пуск-останов энергоблоков. Разработка методики комплексной оптимизации нагрузок ТЭС в региональной энергосистеме с учетом взаимодействия с рынком электроэнергии, надежности оборудования, экологических и топливных ограничений, ограничений по максимальным и минимальным нагрузкам станций, маневренных характеристик оборудования. Математическое моделирование процессов, происходящих в паротурбинной установке с производственным и теплофикационным отборами пара, при регулировании нагрузок. Определение путей дальнейшего повышения эффективности взаимодействия энергосистем с рынком энергии. В работе были использованы следующие методы исследований: математическое моделирование характеристик паротурбинных установок ТЭС выполненное на основе [,,,]; системный анализ эффективности установок ТЭС, проведенный в соответствии с основными положениями методики системных исследований и векторной оптимизации в энергетике. Новизна работы состоит в использовании векторной теории оптимизации для максимизации прибыли в энергосистеме, путем определения оптимального режима работы ТЭС в энергосистеме при взаимодействии с рынком электроэнергии, а также учете надежности оборудования, экологических и топливных ограничений, ограничений по максимальным и минимальным нагрузкам оборудования, потерь в сетях и других факторов. Использование векторной теории оптимизации позволяет получать оптимальные решения для энергоблоков имеющих как выпуклые, так и невыпуклые характеристики, с учетом ограничений. Работа имеет практическую ценность для электростанций и объединенного диспетчерского управления (ОДУ) энергосистем. Методика комплексной оптимизации электрических нагрузок ТЭС в энергосистеме при взаимодействии с рынком электроэнергии, учетом фактора надежности, экологических ограничений, ограничений по видам топлива, предельным нагрузкам оборудования, учетом потерь в сетях, затрат на пуски-остановы оборудования. Математическая модель и результаты расчетов характеристик паротурбинной установки с производственным и теплофикационным отборами пара на переменных режимах. Проблемы повышения эффективности и надежности систем теплоснабжения» (г. Саратов, г. Разработана «Программа оперативной оптимизации внутрисистемных режимов», зарегистрированная в РОСПАТЕНТе (свидетельство №), (Приложение 2). Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, содержащего 1 наименований. Объем диссертации 8 страниц. Во введении рассмотрены актуальность темы исследований и решаемая проблема. В первой главе представлен обзор существующих методов оптимизации режимов работы электростанций, обоснование выбранного метода, используемого в данной работе. Во второй главе изложена методика оперативной оптимизации распределения нагрузок в энергосистеме с учетом связи с рынком энергии и других системных факторов. В третьей главе изложена математическая модель расчета энергетических характеристик паротурбинной установки в переменных режимах. В четвертой главе приведена методика определения надежности работы энергоблоков, с использованием структурно-функционального метода, в режиме неизменной нагрузки и режиме регулирования нагрузки. В пятой главе приведены примеры выбора оптимальной загрузки электростанций энергосистемы при покрытии суточного графика нагрузки, с учетом фактора надежности, с применением разработанной методики векторной оптимизации. В заключительной части представлены основные результаты работы и выводы, полученные в ходе исследований. Термины, определения и сокращения, а также условные обозначения, использованные при изложении работы, являются общепринятыми и соответствуют действующим стандартам.