Аннотация
В работе рассмотрен вопрос разработки и построения моделей газопоршневых установок, работающих на природном газе, с использованием структурно-функционального прикладного метода экономико-математического моделирования и представляющих собой зависимость затрат на природный газ от мощности, вырабатываемой на клеммах источника электрической энергии. При моделировании установок учтен фактор изменения цен на первичный энергоноситель для периода с 2014 по 2020 гг. в виде коэффициента инфляции. Модели построены для трех периодов: по состоянию цен на 2014, 2018 и 2020 г. и адаптированы для оптимизации эксплуатационных режимов энергоузлов с источниками малой генерации. Алгоритм оптимизации разработан с применением частного случая принципа Беллмана (метода динамического программирования) и реализован в оригинальном программном продукте «КАТРАН».
Ключевые слова
Газопоршневая установка, оптимальный эксплуатационный режим, когенерационная энергетическая установка, энергоузел, система электроснабжения, выработка электроэнергии, источник распределенной генерации.
1. Компенсирующие устройства в системах промышленного электроснабжения / Г.П. Корнилов, А.С. Карандаев, А.А. Николаев, А.Н. Шеметов и др. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012. 235 с.
2. Корнилов Г.П., Шеметов А.Н., Осипов А.В. Современные проблемы электромагнитной совместимости в системах электроснабжения с резкопеременными и нелинейными нагрузками // Изв. вузов. Электромеханика. 2006. №4. С. 89-93.
3. Крупенев Д.С., Пержабинский С.М. Алгоритм оптимизации надёжности электроэнергетических систем с использованием математического ожидания двойственных оценок // Управление большими системами: сборник трудов. 2015. № 54. С. 166-178.
4. Крупенев Д.С., Пержабинский С.М. Алгоритм оптимизации балансовой надежности электроэнергетических систем // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2014. № 2. С. 96-106.
5. Васьковская Т.А. Новая декомпозиция узловых цен на вклады ценообразующих заявок при оптимизации режимов электрических систем // Электричество. 2015. №7. С. 21-31.
6. Vaskovskaya T.A. Possibility of controlling nonregulated prices in the electricity market by means of varying the parameters of a power system // Thermal Engineering. 2014, no.13, pp.977-980.
7. Щербич В.И., Щербич Е.А., Радченко В.А. Программы оптимизации распределения нагрузок между энергоблоками и расчета эквивалентной энергетической характеристики Березовской ГРЭС // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика. 2013. № 2. С. 57-69.
8. Питолин В.Е. Применение имитационной модели для оптимизации параметров тепловой электростанции в составе энергосистемы // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С: Фундаментальные науки. 2013. №4. С. 40-45.
9. Bakunov R.R., Mechonoshin A.S. Structure optimization of power resources management systems // Инновационные процессы в исследовательской и образовательной деятельности. 2013. №1. С. 20-22.
10. Борисов Г.А., Кукин В.Д. Эволюционный алгоритм оптимизации распределительной электрической сети // Ученые записки петрозаводского государственного университета. Серия: естественные и технические науки. 2012. №2. С. 67-70.
11. Фурсанов М.И. Введение в оптимизацию разомкнутых электрических сетей по дискретным параметрам // Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. Энергетика. 2012. № 3. С. 13-22.
12. Meta-heuristics optimization algorithms in engineering, business, economics, and finance / Voropai N.I., Gamm A.Z., Glazunova A.M., Etingov P.V., Kolosok I.N., Korkina E.S., Kurbatsky V.G., Sidorov D.N., Spiryaev V.A., Tomin N.V., Zaika R.A., Bat-Undraal B. 2012. 615 p.
13. Voropai N.I., Zorkaltsev V.I. Optimization models and methods developed at the energy systems institute // International journal of energy optimization and engineering. 2013, no.4, pp. 1-15.
14. Marinović M., Makajić-Nikolić D., Stanojević M. Optimization in day-ahead planning of energy trading // Journal of applied engineering science. 2013, no.4, pp. 201-208.
15. Sokolnikova T.V. Energy storage modeling and optimization for Smart Grid // Res electricae magdeburgenses. 2012, pp. 91-99.
16. Математическое моделирование задач оптимизации автоматизированного управления деятельностью энергетических служб сельскохозяйственных предприятий / В.Я. Хорольский, В.Г. Жданов, Е.А. Логачева. Ставрополь: ООО «Ветеран», 2014. 116 с.
17. Varganova A.V., Panova E.A., Kurilova N.A., Nasibullin A.T. Mathematical modeling of synchronous generators in out-of-balance conditions in the task of electric power supply systems optimization 2015 International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems (MEACS), Tomsk, Russia, 2015. Available at: http://ieeexplore.ieee.org/xpl/ articleDetails.jsp?tp=&arnu mber=7414907&url=http3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fstamp%2Fstamp.jsp%3Ftp%3D%26 arnumber%3D7414907.
18. Оптимизация установившихся режимов промышленных систем электроснабжения с разнородными генерирующими источниками при решении задач среднесрочного планирования / А.В. Малафеев, А.В. Кочкина, В.А. Игуменщев, Д.Е. Варганов, А.Д. Ковалев. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2013. 112 с.
19. Wartsila.com: Официальный сайт Wärtsilä Oyj Abp' [Электронный ресурс]. Финляндия. Режим доступа: http://www.wartsila.com, свободный.
20. Уровень-инфляции.рф [Электронный ресурс]. Российская Федерация. Режим доступа: уровень-инфляции.рф, свободный.
21. Кочкина А.В. Применение метода динамического программирования для решения задач оптимального распределения активных мощностей между разнородными генерирующими источниками собственных электростанций предприятий черной металлургии // Наука и производство Урала. 2012. № 8. С. 204-209.
22. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ «Программа для ЭВМ «Комплекс автоматизированного режимного анализа КАТРАН 7.0» RU 2013616847 / В.А. Игуменщев., А.В. Малафеев, О.В. Газизова, Ю.Н. Кондрашова, А.В. Кочкина, Е.А. Панова. №2013616847, Бюл. № 3.
23. Построение технико-экономических моделей турбогенераторов и котлоагрегатов собственных электростанций промышленных предприятий / А.В Кочкина., А.В. Малафеев, Н.А. Курилова, Р.П. Нетупский // Электротехнические системы и комплексы. 2013. № 21. С. 247-252.
24. Панова Е.А., Савельева К.С., Кочкина А.В. Оценка допустимости режимов работы синхронных генераторов собственных электростанций промышленных предприятий при пофазном ремонте электрооборудования питающих сетей в нормальном и оптимальном режимах // Электротехнические системы и комплексы. 2013. № 21. С. 214-220.
25. Методика оптимизации эксплуатационных режимов промышленных систем электроснабжения / А.В. Кочкина, А.В. Малафеев, Д.Е. Варганов, Н.А. Курилова, И.А. Дубина // Электротехнические системы и комплексы. 2014. № 3 (24). С. 49-53.
26. Варганов Д.Е., Варганова А.В. Расчет себестоимости свежего пара на крупных тепловых промышленных электростанциях // Электротехнические системы и комплексы. 2016. № 1 (30). С. 24-28.