Разработка методики технико-экономического обоснования структуры и параметров энергокомплекса на базе возобновляемых источников энергии

• Автор: Сидельников, Андрей Иванович
• Шифр специальности: 05.14.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с.

ВВЕДЕНИЕ
1. Глава АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСОВ И САПР ЭНЕРГОКОМПЛЕКСОВ.

1.1. Обоснование необходимости выполнения работ по САПР ВИЭ

1.2. Постановка задачи и основные этапы ее решения

1.3. Анализ состояния и тенденции развития САПР.

1.4. Состав автоматизированных систем.

1.5. Характерные особенности САПР.

1.6. Методы решения задач проектирования

1.7. Оценка альтернатив.

1.8. Классификация САПР.

1.9. Методология создания и развития САПР.

1 Критерии эффективности САПР.
1 Классификация задач САПР ВИЭ и их анализ
1 Состояние развития САПР ВИЭ.
1 Базовый вариантТЗ на проектирование энергокомплекса на базе ВИЭ.
1 Выводы по первой главе
2. Глава СТРУКТУРНО ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСА.
2.1. Форм ал ы I ая модель энергокомплекса для САПР ВИЭ3
2.2. Описание схемы энергокомплекса.
2.3. Выбор принципа построения моделирующего алгоритма
2.4. Реализация моделирующего алгоритма.
2.5. Реализация системы управления модели.
2.6. Модель агрегата внешняя среда
2.7. Агрегат модели, моделирующий ТЭС
2.8. Агрегат модели, моделирующий ВЭС.
2.9. Агрегат модели, моделирующий СЭС.
2 Агрегат модели, моделирующий аккумулятор
2 Блок оптимизации
21. Машинный синтез.
22. Синтез на базе библиотеки функций.
2 Выбор адаптируемого и приобретаемого ПО.
2 Функциональное наполнение пакета моделирования
2 Выводы по второй главе
3. Глава ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКЕ .
3.1. Планирование машинных экспериментов
3.2. Тестовая группа исследований Особенности машинной реализации модели .
3.3. Основная группа исследований Особенности функционирования моделируемого объекта
3.3.1. Энергокомплекс работает в энергосистеме
3.3.2. Энергокомплекс работает на локального потребителя Выводы ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ОПРЕДЕЛЕНИЙ
ЛИТЕРАТУРА


Как было показано выше, начало работ по автоматизации проектирования может быть продиктовано экономической целесообразностью или требованием к осуществимости проекта. Процедура синтеза энергокомплекса требует осуществления схемного и параметрического синтеза, поэтому данную задачу можно отнести к сложным задачам. Дополнительным аргументом, обосновывающим сложность задачи, является факт того, что разрабатываемая процедура синтеза должна позволять решать задачи оценки параметров энергокомплекса работающего на локального потребителя или работающего в составе энергосистемы. При этом состав энергокомплекса может быть расширен за счет использования дизель - генераторов. Отсутствие методов решения задач по оценки параметров энергокомплекса при работе на автономного потребителя в настоящий момент позволяет только ориентировочно оценивать требуемые параметры для энергокомплекса на базе ВИЭ. Для получения ориентировочных данных за рубежом было проведено исследование с использованием опытных образцов. Так исследования, проведенные US National Renewable Energy Laboratory, на гибридной системе (ВЭС, ДВС - генератор, аккумулятор) в году (область Deering Аляска) показали, что аккумулятор позволяющий выдавать установленную мощность в течение минут может экономить % топлива и уменьшает количество запуска дизель генератора на % /. Полученные таким образом оценки не могут быть экстраполированы на случай когда энергокомплекс, работающий на локального потребителя, расположен в другом регионе, используются другие источники энергии или изменены требования потребителя к поставляемой электроэнергии. Как было замечено выше, отсутствие методики учетам всех факторов связано со сложностью решаемой задачи. В данном случае САПР ВИЭ выступает как средство реализации предлагаемой методики. Кроме вынужденного развития САПР ВИЭ связанного с необходимостью расчета параметров энергокомплекса, существует также и экономические предпосылки организации работ по САПР ВИЭ. Ряд аналитических отчетов проведенных зарубежными фирмами // показывают высокие темпы роста использования энергии для ветровых электростанций и солнечных. Соответствующие данные представлены в Таблице 1. Это означает увеличение спроса на проекты связанные с использованием возобновляемых источников энергии. Экономический эффект от использования САПР ВИЭ будет прежде всего наблюдаться в улучшение качества проекта за счет рассмотрения большего количества альтернативных вариантов решений, сокращением сроков проектирования , проведения экспертизы проектов и. В соответствие с вышесказанным основной задачей данной работы является разработка методики расчета параметров энергокомплекса, позволяющей с единой позиции вести расчет и проводить экспертизу различных вариантов энергокомплекса. Варианты энергокомплекса могут различаться составом преобразователей и накопителей возобновляемой энергии, схемой их соединения, вариантом работы (энергосистема или локальный потребитель). Предлагаемая методика базируется на использование средств вычислительной техники, поэтому этапы разработки данной методики совпадают с этапами разработки автоматизированных систем (АС) (см. Приложение I). Понятию проект соответствует следующее определение: ’’Проект это ограниченное по времени целенаправленное изменение отдельной системы с установленными требованиями к качеству результатов, возможными рамками расхода средств, ресурсов и специфической организацией "//. Стоимость проекта складывается из стоимостей каждого процесса, который должен быть выполнен в ходе реализации проекта. Деятельность САПР направлена на автоматизацию процессов возникающих в рамках проекта с целью повышения их качества, возможности их реализации или понижения их стоимости. На территории Российской Федерации начало массового использования компьютеров в проектировании приходится на -е годы. Компьютер, как инструмент проектирования, периферийное оборудование и языки программирования были доведены до уровня, когда их использование в промышленности стало не только возможным, но и экономически оправданным делом.