Цель работы: исследование методики планирования развития энергетического производства с использованием линейной оптимизационной модели.
1. Линейная модель планирования развития производства
Рассмотрим простейшую модель на примере энергетического производства. Предположим, имеется несколько площадок для возможного сооружения новых электростанций с заданными предельной мощностью Рiпр и удельными затратами ко. Известно размещение новых нагрузок с потребностью Рj в часы максимума, а также возможные трассы ЛЭП заданной длины, связывающие электростанции и нагрузки. Известны удельные затраты на транспорт Cо в руб/МВт.км.
Составим линейную оптимизационную модель, позволяющую определить мощность электростанций, направления и объемы транспорта мощности по ЛЭП. В качестве переменных принимаем P i,j – неизвестные потоки мощности от i-ой электростанции к j-му потребителю.
В модели учтем условия баланса мощностей у потребителей:
, j=1,…,J
где J – число объектов потребления;
и ограничения по предельной мощности станций:
, i=1,…,I
где I– число площадок для сооружения электростанций.
Целевая функция:
.
Сформированная модель является линейной и может решаться симплекс-методом. Модель имеет все признаки открытой транспортной задачи, и может быть решена и методами транспортной задачи (распределительным или методом потенциалов). В результате решения получится достаточно простая схема, определяемая базисным решением, где отличными от нуля будут только I+J переменных из общего числа I*J.
Составление линейной модели и решение ее известными методами линейного программирования
Выбрать схему развития энергосистемы для питания 4-х нагрузочных узлов от ТЭС, возможные площадки для размещения которых заданы. Длины возможных ЛЭП для выдачи мощности до узловых нагрузочных ПС заданы в таблице 1. Параметры Ко в о.ед./МВт и предельные установленные мощности Рпр ЭС в МВт, а также максимальные нагрузки узлов в МВт и Со в о.ед./(МВт*км) заданы в таблице 2.
Таблица 1. Длины в км
| Н1 | Н2 | Н3 | Н4 | |
| ЭС-1 | 80 | 70 | 50 | 100 |
| ЭС-2 | 60 | 110 | 70 | 90 |
| ЭС-3 | 100 | 60 | 90 | 80 |
Таблица 2.Параметры объектов системы
| № | Р1 | Ко1 | Р2 | Ко2 | Р3 | Ко3 | Рн1 | Рн2 | Рн3 | Рн4 | Со |
| 1 | 500 | 42 | 500 | 45 | 300 | 46 | 230 | 190 | 250 | 200 | 0,2 |
| 2 | 400 | 51 | 400 | 48 | 500 | 52 | 260 | 200 | 210 | 180 | 0,3 |
| 3 | 300 | 63 | 300 | 62 | 400 | 58 | 180 | 230 | 240 | 150 | 0,4 |
| 4 | 600 | 75 | 400 | 70 | 300 | 73 | 250 | 180 | 210 | 90 | 0,5 |
| 5 | 400 | 44 | 400 | 42 | 600 | 46 | 150 | 260 | 220 | 180 | 0,25 |
| 6 | 500 | 53 | 500 | 51 | 400 | 55 | 170 | 200 | 270 | 60 | 0,35 |
| 7 | 300 | 62 | 400 | 60 | 500 | 64 | 90 | 180 | 200 | 300 | 0,42 |
| 8 | 500 | 71 | 400 | 72 | 300 | 75 | 150 | 200 | 100 | 150 | 0,52 |
Порядок выполнения работы
1. Составить расчетную схему и линейную модель.
2. Решить модель симплекс методом, распределительным методом и методом потенциалов.
3. Определить структуру системы, приняв в составе ЭС блоки 100 и 200 МВт. Выбрать блочные трансформаторы, номинальное напряжение ЛЭП, число цепей и сечение проводов.
4. Привести вариант структурной схемы системы по результатам решения модели.
4. Контрольные вопросы
1. Что входит в состав оптимизационной модели?
2. Идея симплекс метода. Базисные и свободные переменные.
3. Допустимое базисное решение.
4. Открытая и закрытая транспортная задача.
5. Цепочка и ее характеристика
6. Методы составления опорного плана.
Лабораторная работа №3
Линейная модель выбора оптимального плана топливоснабжения
Цель работы: исследование оптимизационной модели топливоснабжения технологического процесса производства тепловой энергии.
Дата: 2019-04-23, просмотров: 269.
