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 Р_i^пр  и удельными затратами к_о. Известно размещение новых нагрузок с потребностью Р_j  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

 Таблица 2.Параметры объектов системы

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.