Учебное пособие к лабораторным работам

По направлению

«Электроэнергетика и электротехника

Челябинск

Издательство ЮУрГУ

2016

УДК 621.311

Б907

Одобрено

 учебно-методической комиссией энергетического факультета

Рецензенты;

    Булатов Б.Г.

Методы принятия оптимальных решений при развитии и эксплуатации энергосистем: Учебное пособие к лабораторным работам.– Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2016. – 48 с.

Приведены описания лабораторных работ, в которых исследуется применение методов линейного и нелинейного программирования для оптимизации принимаемых решений по развитию и управлению режимами объектов энергетических систем, а также средства автоматизации управления. Все работы выполняются на ПЭВМ.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по программам бакалавриата и магистратуры по направлению «Электроэнергетика и электротехника».

ãИздательский центр ЮУрГУ, 2016

ВВЕДЕНИЕ

 Предлагаемый лабораторный цикл предназначен для освоения методов использования линейных оптимизационных моделей для решения тех задач, в которых учет нелинейностей практически не влияет на величину критерия оптимизации и при невысокой точности исходных данных не оправдывает возможных сложностей использования нелинейных моделей. Достоинством линейной оптимизации является возможность применения надежного симплекс-метода. К таким задачам относят сегодня задачи развития и принятия решений в тех случаях когда, исходные данные определяются на основе прогнозирования.

Нелинейные модели используются в тех случаях, когда исходная информация более достоверна и учет нелинейностей позволяет увеличить величину экономического критерия. К таким задачам относят выбор оптимальных решений при эксплуатации уже существующих энергетических объектов. 

Программное обеспечение разработано в среде проектирования LabVIEW, основанной на языке графического программирования G. Программные модули, созданные в среде LabVIEW, оформлены в виде исполняемых файлов с расширением .exe и могут запускаться только из оболочки Windows. После активизации программного файла в центре экрана дисплея появляется фронтальная панель виртуальгого устройства (ВУ). Выше панели размещаются стандартные для Windows строки. В первой указано имя выполняемой программы. Вторая строка отведена под Меню, которое при выполнении лабораторных работ практически не используется. Ниже располагается панель инструментов, используемая для запуска программы.

При нажатии мышкой первой кнопки этой панели осуществляется одноразовое выполнение программы. Нажатие следующей кнопки с двумя стрелками приводит к циклически повторяющемуся запуску, при котором любое изменение объектов фронтальной панели тут же приводит к адекватному изменению параметров режима и их отображению на индикаторах панели. Выход из циклического режима осуществляется нажатием на кнопку Stop, которая появляется при запуске в строке инструментов.

Отказ от использования физических моделей или реальных установок при изучении специальных дисциплин многократно снижает затраты на создание лабораторного практикума, экономит площади и делает его доступным для индивидуальной самостоятельной работы студентов дневной и заочной формы обучения.

Использование математических моделей изучаемых объектов при современных технических характеристиках ЭВМ создает иллюзию непосредственного взаимодействия с исследуемой системой, что дает возможность в большинстве случаев проводить эксперименты, которые в условиях действующих установок или физических моделей были бы невозможны. Предлагаемые работы позволяют освоить основные понятия и приемы составления математических моделей, описывающих свойства, внутренние и внешние связи рассматриваемых объектов планирования и эксплуатации, закрепить представления о математических методах оптимизации, о приемах оптимизации режимов энергосистем. Одна из работ позволяет сформировать представление о структуре, технических средствах и функционировании автоматизированной системы диспетчерского управления. режимом энергосистемы.           

Лабораторная работа №1