Разработка методики оптимизации режима электроэнергетической системы с учетом стоимости потерь в электрической сети
Диссертация
Разработан алгоритм и программа решения задачи оптимизации состава включенных энергоблоков, имеющие в основе модифицированный метод ветвей и границ, в котором решение об отбрасывании подмножества, не содержащего экстремума, принимается на основании сопоставления промежуточного оптимального решения с оптимумом, найденным в соответствии с граничной линейной эквивалентной расходной характеристикой… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
- 1. 1. Проблема оптимизации режима вертикально-интегрированной электроэнергетической системы
- 1. 2. Формулировка задачи оптимизации режима электроэнергетической системы в условиях рыночных отношений
- 1. 3. Краткий обзор публикаций по проблеме оптимизации установившихся режимов электроэнергетических систем
- 1. 4. Выводы по главе
- Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ ЕЕ СУТОЧНОГО РЕЖИМА ПО АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
- 2. 1. Аналитическое представление расходных характеристик энергоблоков
- 2. 2. Аналитическое представление стоимостных характеристик энергоблоков
- 2. 3. Математическое представление стоимости простоя энергоблоков
- 2. 4. Ограничение в виде баланса мощности в электроэнергетической системе
- 2. 5. Ограничение в виде допустимого диапазона изменения активной мощности энергоблоков
- 2. 6. Математическая модель электропередачи
- 2. 7. Условия допустимости режима энергосистемы
- 2. 8. Аналитическое описание стоимости потерь электроэнергии в электрической сети
- 2. 9. Выводы по главе
- Глава 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА НАИВЫГОДНЕЙШЕГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ, С УЧЕТОМ СТОИМОСТИ ПОТЕРЬ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
- 3. 1. Постановка задачи
- 3. 2. Выбор методов оптимизации региональной электроэнергетической системы
- 3. 3. Алгоритм наивыгоднейшего распределения нагрузки между включенными энергоблоками региональной электроэнергетической системы
- 3. 4. Пример наивыгоднейшего распределения нагрузки между включенными энергоблоками региональной энергосистемы с применением разработанного алгоритма
- 3. 5. Исследование влияния учета потерь в электрической сети на распределения нагрузки между энергоагрегатами
- 3. 6. Определение величины шага и количества шагов в методе слепого поиска
- 3. 7. Выводы по главе
- Глава 4. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ОПТИМИЗАЦИИ СОСТАВА ВКЛЮЧЕННЫХ ЭНЕРГОБЛОКОВ БЕЗ УЧЕТА СТОИМОСТИ ПОТЕРЬ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
- 4. 1. Формулировка задачи
- 4. 2. Алгоритм оптимизации состава работающих энергоблоков генерирующей компании
- 4. 3. Пример оптимизации состава работающих энергоблоков генерирующей компании модифицированным методом ветвей и границ
- 4. 4. Исследование приемуществ модифицированного метода ветвей и границ
- 4. 4. Выводы по главе
- Глава 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПТИМИЗАЦИИ СУТОЧНОГО ГРАФИКА РАБОТЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПО АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
- 5. 1. Общая постановка задачи оптимизации суточного графика работы электроэнергетической системы по активной мощности
- 5. 2. Оптимизации суточного графика загрузки энергоблоков без учета стоимости потерь в электрической сети
- 5. 3. Выбор оптимального состава включенных энергоблоков модифицированным методом ветвей и границ с учетом стоимости потерь в электрической сети
- 5. 4. Оптимизации суточного графика загрузки энергоблоков электроэнергетической системы модифицированным методом ветвей и границ, с учетом стоимости потерь в электрической сети
- 5. 5. Выводы по главе
Список литературы
- Методы оптимизации режимов энергосистем под ред. Горнштейна В. М. -М.: Энергия, 1981 -359 с.
- Wood A.J., Wollenberg B.F. Power generation, operation and control -2nd ed. / USA: John Willey and sons, INC., 1996 — 569 c.
- Маркович И.М. Оптимизация режимов энергетических систем. -М.: МЭИ, 1967−72 с.
- Электрические системы. Электрические расчеты, программирование и оптимизация режимов под ред. Веникова В. А. — М: Изд-во «Высшая школа», 1973−320 с.
- Электрические системы. Кибернетика электрических систем под ред. Веникова В. А. — М: Изд-во «Высшая школа», 1974 — 328 с.
- Горнштейн В.М. Наивыгоднейшие режимы работы гидростанций в энергетических системах. М.: Госэнергоиздат, 1959 — 248 с.
- Веников В.А., Журавлев В. Г., Филиппова Т. А. Оптимизация режимов электростанций и энергосистем. М: Энергоатомиздат, 1990 352 с.
- Автоматизация диспетчерского управления в электроэнергетике под общ. ред. Руденко Ю. Н. и Семенова В. А. — М: МЭИ, 2000 — 648 с.
- Плетнев Г. П. Автоматизированные системы управления объектами тепловых электростанций. М.: МЭИ, 1995 — 353 с.
- Плетнев Г. П. Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике М.: МЭИ, 2007 — 352 с.
- Крумм J1.A. Методы приведенного градиента при управлении электроэнергетическими системами. Новосибирск: Наука, 1977. — 368 с.
- Аракелян Э.К., Пикина Г. А. Оптимизация и оптимальное управление. -М.: МЭИ, 2003−356 с.
- Пащенко A.B., Попова Ю. Б. Оптимизация режима энергосистемы по активной мощности с учетом динамического программирования // Изв. ВУЗов Энергетика. 1999. — № 6. — С. 39−46.
- Мельников H.A. Учет потерь в сети при определении наивыгоднейшего режима энергосистемы // Электричество. 1960. — № 2. -С. 78−81.
- Горнштейн В.М. Об определении наивыгоднейшего режима работы электрических систем // Электричество. 1961. — № 8.
- Журавлев В.Г. Дискуссии: Об определении наивыгоднейшего режима работы электрических систем // Электричество. 1963. — № 9. — С. 88.
- Павлов Г. М., Кантан В. В., Петрова С. С., Степанов Б. Н. Решение задачи наивыгоднейшего распределения нагрузки на счетно-решающей машине AHPAH-IV // Электричество. 1964. — № 2. — С. 24−26.
- Шаханов B.C. О методе вычисления оптимальных режимов объединенных энергосистем с применением современных цифровых вычислительных машин // Электричество. 1962. — № 3. — С. 9−14.
- Арзамасцев Д.А., Летун В. М. Определение экономичного режима гидро-тепловой энергосистемы // Электричество. 1980. -№ 7. — С. 47−51.
- А. Долгицер, О. Линкевич, А. Махнитко, Я. Герхард, С. Гусева, И. Зицмане. Оптимизация режимов когенерационных электростанций по максимуму прибыли // Elektroenergetika Journal, December, 2008, Vol. 1. — № 2. -С. 33−39.
- Горнштейн В.М. Наивыгоднейшее распределение нагрузки между параллельно работающими электростанциями: Диссертация кандидата технических наук, 1946 — 378 с.
- R.K. Swain, A.K. Barisal, P.K. Hota, R.N. Chakrabarti. Short-term Hydrothermal Scheduling using Clonal Selection Algorithm // International Journal of Electrical Power & Energy Systems, March 2011, Vol. 33. C. 647−656.
- Аракелян Э.К., Старшинов B.A. Повышение экономичности и маневренности оборудования тепловых электростанций. М.: МЭИ, 1993 328 с.
- Аракелян Э.К., Хоа Л.К., Мань Н. В. Оптимизация режима работы тепловых электростанций по экономическому и экологическому критериям // Вестник МЭИ. 2002. — № 4. — С. 25−30.
- Горев E.H. Эколого-экономическая оптимизация природоохранной деятельности в энергетике // Электрические станции. 1996. — № 8. — С. 28−32.
- Плетнев Г. П., Щедеркина Т. Е. Управление электрической нагрузкой энергоблоков ТЭС с учетом эксплуатационных ограничений // Известия ВУЗов. 1983.-№ 5.
- Аминов Р.З. Векторная оптимизация режимов работы электростанций. М: Энергоатомиздат, 1994 304 с.
- Кузин JI.T. Основы кибернетики. М.: Энергия, 1973 504 с.
- Шахвердян С.В., Бабаян Д. М. Приложение трехмерного динамического программирования к оптимизации режима ТЭЦ с применением ЦВМ // Теплоэнергетика. 1969. — № 2. — С. 63−66.
- Баринов В.А., Совалов С. А. Режимы энергосистем: методы анализа и управления. М.: Энергоатомиздат, 1990 440 с.
- Мань Н.В. Применение «оврагоперешагового» метода оптимизации для идентификации передаточной функции объектов управления // Теплоэнергетика. 1995. -№ 6. — С. 71−77.
- Хачатрян B.C., Мнацаканян М. А., Хачатрян К. В., Григорян С. Э. Оптимизация режима большой электроэнергетической системы методом декомпозиции по активным мощностям электрических станций // Электричество. -2008.-№ 2.-С. 10−22.
- F. Capitanescu, L. Wehenkel. Sensitivity-Based Approaches for Handling Discrete Variables in Optimal Power Flow Computations // IEEE Transactions on power systems, November 2010, Vol. 25. -№ 4. C. 1780−1789.
- Летун B.M. Оптимизация режимов работы энергосистем основа модели оптового рынка электроэнергии // Энергетик. — 2010. — № 4. — С. 2−4.
- Ерохин П.М. Задачи и технологии оперативно-диспетчерского управления режимами ЕЭС в конкурентно-рыночной энергетике России: Автореф. дис. д-ра техн. наук. Екатеринбург, 2005. — 48 с.
- Бартоломей П.И., Егоров А. О., Машалов Е. В., Паздерин А. В. Решение комплексной задачи распределения электроэнергии в энергосистеме // Электричество. 2007. — № 2. — С. 8−13.
- С. Floudas. Nonlinear and Mixed-Integer Optimization: Fundamentals and Applications. / New York: Oxford University Press, Inc., 1995 462 c.
- Цыпулев Д.Ю., Аракелян Э. К., Макарчьян В. А. Методические положения оптимального управления режимами ТЭЦ со сложным составом оборудования // Теплоэнергетика. 2008. — № 3. — С. 67−73.
- Бакластов А.А. Алгоритм оптимального распределения нагрузок между параллельно работающими агрегатами // Труды МЭИ. 1987. — № 142. -С. 61−69.
- Наумов И.В. Разработка методики оптимальной загрузки энергоагрегатов электростанций мегаполиса в условиях рыночных отношений: Дис.. канд. техн. наук. Москва, 2006. — 177 с.
- Болонов В. О. Аракелян Э.К. Оптимальное управление режимами работы оборудования ТЭЦ с ПТУ // Теплоэнергетика. 2007. — № 11. — С. 69−77.
- Натыкач В.В. Система оптимизации работы электростанции OPTIMAX // Энергетик. 2009. — № 12. — С. 43−45.
- Лежнюк П.Д., Кулик В. В., Оболонский Д. И. Моделирование и компенсация влияния неоднородности электрических сетей на экономичность их режимов // Электричество. 2007. — № 11. — С. 2−8.
- Мантров В.А. Совместная оптимизация распределения нагрузки в питающей и распределительной сетях 6−10 кВ // Электричество. 2007. — № 2. -С. 14−19.
- Аракелян Э.К. Методика выбора оптимальных параметров и режимов работы оборудования энергоблоков на частичных нагрузках // Теплоэнергетика. 2002. — № 4. — С. 57−60.
- Салихов A.A. Рациональная загрузка оборудования ТЭС // Электрические станции. 2006. — № 5. — С. 47−50.
- Мань Н.В., Аракелян Э. К., Хунг Н. Ч. Оптимизация фактического режима эксплуатации теплоэнергетических установок // Вестник Московского энергетического института. 1997. — № 6. — С. 56−61.
- Мань Н.В., Аракелян Э. К., Хунг Н. Ч. Оптимальное распределение нагрузки между параллельно работающими энергетическими блоками с учетом фактора надежности // Вестник Московского энергетического института. 1997. -№ 3. — С. 15−20.
- Плетнев Г. П., Щедеркина Т. Е., Виноградник М. В. Автоматизированное управление распределением суммарной нагрузки КЭС // Теплоэнергетика. 1990. -№ 10. — С. 61−64.
- Васин В.П., Старшинов В. А. Распределение нагрузок между агрегатами станции, при невыпуклых расходных характеристиках // Труды МЭИ. 1978.-124 с.
- Строев В.А., Рокотян И. С. Методы математической оптимизации в задачах систем электроснабжения. М.: МЭИ, 1993 — 72 с.
- Рокотян И.С., Федоров Д. А. Применение нелинейного математического программирования в энергетических задачах. М.: МЭИ, 1983−52 с.
- Гремяков А.А. Методы решения оптимизационных электроэнергетических задач. М.: МЭИ, 1989 — 64 с.
- Гремяков А.А., Рокотян И. С., Строев В. А. Модели оптимизационных расчетов при краткосрочном планировании режимов электроэнергетических систем. -М.: МЭИ, 1994 108 с.
- Строев В.А., Шаров Ю. В., Кузнецов О. Н. Алгоритмы расчета установившихся режимов и переходных процессов в электроэнергетической системе. М.: МЭИ, 2006 — 84 с.
- Злотник С.Г. Некоторые применения метода множителей Лагранжа и динамического программирования для определения наивыгоднейшего состава работающего оборудования электростанций и энергосистемы: Дис. канд. техн. наук. Кишинев, 1967. — 182 с.
- Смирнов К.А. Выбор наиболее экономичного состава включенных агрегатов // Электричество. 1962. -№ 1. — С. 12−15.
- C.-L. Chen, S.-C. Wang. Branch-and-bound scheduling for thermal generating units // IEEE Transactions on power systems, June 1993, Vol. 8. № 2. -C. 184−189.
- K.W. Hedman, M.C. Ferris, R.P. O’Neil, E.B. Fisher, S.S. Oren. Co-Optimizaton of Generation Unit Commitment and Transmission Switching With N-l Reliability // IEEE Transactions on power systems, May 2010, Vol. 25. № 2. -C. 1052−1063.
- Yaoyu Wang, Edmund Handschin. Unit Maintenance Scheduling in Open System Using Denetic Algorithm // IEEE Transmission and Distribution Conference (11−16 Apr. 1999), Vol. l.-C. 334−339.
- Летун B.M. Проблема выбора на электростанции состава работающего оборудования // Энергетик. 2009. — № 7. — С. 2−4.
- Порошин В.И., Черных Ф. Ю. Выбор состава включенного генерирующего оборудования // Электрические станции. 2009. — № 9. -С. 11−14.
- Гайибов Т.Ш. Оптимизация состава работающих агрегатов электростанций кусочно-линейной аппроксимацией нелинейных зависимостей // Электрические станции. 2009. — № 5. — С. 32−37.
- A. Frangioni, С. Gentile. A computational comparison of reformulations of the perspective relaxation: SOCP vs. cutting planes // Elsevier. 2009. — ORL 37. -C. 206−210.
- Шаханов B.C., Медведева Г. В., Кнеллер И. О., Аниканова В. Н. Выбор наивыгоднейшего состава работающего оборудования современных энергосистем. Кишинев: РИО АН МССР, 1970 157 с.
- Аракелян Э.К., Минасян С. А., Агабабян Г. Э. Методические основы многокритериальной оптимизации суточных режимов работы энергооборудования ТЭС // Теплоэнергетика. 2006. — № 10. — С. 7−10.
- A. Frangioni, С. Gentile, F. Lacalandra. Sequential Lagrangian-MILP approaches for Unit Commitment problems // Elsevier. 2011. — ORL 33. -C. 585−593.
- A. Frangioni, C. Gentile, F. Lacalandra. Solving unit commitment problems with general ramp constraints // Elsevier. 2008. — ORL 30. — C. 316−326.
- Зеленохат Н.И., Подрезова Д. В. Оптимизация режима работы энергосистемы с учетом стоимости потерь активной мощности в электрической сети // Энергетик. 2012. — № 3. с. 45−49.
- Реклейтис Г. И др. Оптимизация в технике. В двух книгах. М.: Мир, 1986−350 е., 320 с.
- Статистические методы в инженерных исследованиях ред. Круг Г. К. — М.: «Высшая школа», 1983 -216 с.
- Максименко И.М. Методы оптимального планирования диспетчерского графика с учетом результатов аукциона // Электронный журнал «Новое в российской электроэнергетике». 2003. — № 10. — С. 6−16.
- Абакшин П.С., Алябышева Т. М., Яганов P.M. Программное обеспечение для планирования суточных энергетических режимов ЕЭС России (ПРЭС-СУТКИ) // Электронный журнал «Новое в российской электроэнергетике». 2002. — № 6. — С. 37−40.
- Сайт программного комплекса RastrWin в интернете -www.rastrwin.ru.
- Сайт ОАО «НТЦ ФСК ЕЭС» в интернете http://ipad.ntc-power.ru.
- Шишкин A.A. Программный комплекс расчета установившихся режимов в схемах большой размерности // Электронный журнал «Новое в российской электроэнергетике». -2004. -№ 1. — С. 14−21.
- Сайт программного комплекса DigSlLENT Power Factory в интернете -www.digsilent.de.
- Сайт программного комплекса PSS/E в интернете -www.energy.siemens.com.
- Леонков A.M., Качан А. Д. Тепловые и атомные электрические станции: Дипломное проектирование. Минск: Вышэйшая школа, 1991 -336 с.
- Щегляев A.B. Паровые турбины (теория теплового процесса и конструкции турбин). М.: Энергия, 1976. 368 с.
- Бененсон Е.И., Иоффе Л. С. Теплофикационные паровые турбины. М.: Энергия, 1976. 264 с.
- Прокопенко А.Г., Мысак И. С. Стационарные, переменные и пусковые режимы энергоблоков ТЭС. М.: Энергоатомиздат, 1990 317 с.
- Плоткин Е.Р., Лейзерович А. Ш. Пусковые режимы паровых турбин энергоблоков. М.: Энергия, 1980. 192 с.
- Рокотян С.С., Шапиро И. М. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. М.: Энергоатомиздат, 1985 352 с.
- Приказ ФСТ России от 10 декабря 2010 года № 412-э/2 об оптовых ценах на газ, добываемый ОАО «Газпром» и его аффилированными лицами, реализуемый потребителям Российской Федерации (кроме населения).
- Постановление Региональной Энергетической Комиссии Москвы от 30.12.2010 г. № 289.
- Приказ ФСТ России от 07.12.2010 г. № 396-э/1.
- Приказ ФСТ России от 16.11.2010 г. № 305-э/1.
- Макоклюев Б.И. Анализ и планирование электропотребления. М.: Энергоатомиздат, 2008 296 с.
- Стерман Л.С., Лавыгин В. М., Тишин С. Г. Тепловые и атомные электрические станции. М.: Энергоатомиздат, 1995 -416 с.
- Шульгинов Н.Г. Особенности управления электроэнергетическими режимами работы энергосистем мегаполисов // Энергетик. 2007. — № 6. -С. 2−4.
- Гирфшельд В.Я., Князев A.M., Куликов В. Е. Режимы работы и эксплуатация ТЭС. М.: Энергия, 1980. 288 с.
- Васильев A.A., Крючков И. П., Наяшкова Е. Ф., Околович М. Н. Электрическая часть станций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1990 576 с.
- Прокопенко А.Г., Толкач К. И. Внедрение и эксплуатация экономичных энергоблоков на электростанциях. Киев: Техника, 1978 180 с.
- C.B. Royo. Generalized unit commitment by the radar multiplier method: Дис.. канд. мат. наук. Барселона, 2001. — 149 с.
- Воловик Ю.И. Экономические аспекты оценки эффективности работы ТЭЦ // Теплоэнергетика. 2007. — № 2. — С. 39−44.
- Макоклюев Б.И., Павликов B.C., Фефелова Г. И., Владимиров А. И. Динамика и тенденции электропотребления Московского региона // Энергетик. — 2007.-№ 6.-С. 10−15.
- Борисов Г. М., Гиршфельд В .Я. Получение тепловых экспериментальных характеристик турбоагрегатов с использованием метода планирования эксперимента // Теплоэнергетика. 1977. — № 5. — С. 47−49.
- Зеленохат Н.И., Хамандош O.A. Прогнозирование суточного графика нагрузки энергосистемы по новой методике // Вестник МЭИ. 2011. — № 3. -С. 43−48.
- Регламент подачи участниками оптового рынка электроэнергии уведомлений о составе и параметрах генерирующего оборудования и плановом почасовом потреблении системному оператору. М.: НП «Совет рынка», 2005.
- Регламент конкурентного отбора ценовых заявок и определения планового почасового производства субъектов оптового рынка электроэнергии. М.: НП «Совет рынка», 2005.
- Кнеллер И.О. Применение ЭВМ в энергосистемах: Из опыта Донбассэнерго. -М.: Энергоиздат, 1981. 184 с.
- Зеленохат Н.И., Подрезова Д. В., Палис Ш. Выбор оптимального состава работающего оборудования методом ветвей и границ // Деп. в ВИНИТИ РАН 26.01.2012 № 24-В2012. Москва, 2012.-26 с.
- Подрезова Д.В. Оптимизация управления режимами в электроэнергетической системе. Сборник материалов научного семинара стипендиатов программ «Михаил Ломоносов II» и «Иммануил Кант II» 2010/2011 года, с. 146−147.