Обобщенное комплексное оценивание эффективности функционирования региональной энергосистемы, работы генерирующих предприятий и энергоустановок




Скачать 16,06 Kb.
НазваниеОбобщенное комплексное оценивание эффективности функционирования региональной энергосистемы, работы генерирующих предприятий и энергоустановок
страница1/2
Дата03.02.2016
Размер16,06 Kb.
ТипАвтореферат
  1   2




На правах рукописи




Гаврилов Валерий Константинович




ОБОБЩЕННОЕ КОМПЛЕКСНОЕ ОЦЕНИВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ, РАБОТЫ ГЕНЕРИРУЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ЭНЕРГОУСТАНОВОК


Специальность 05.13.01 –

Системный анализ, управление и

обработка информации (промышленность)


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата технических наук




Самара – 2009


Работа выполнена на кафедре «Управление и системный анализ в теплоэнергетике» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный технический университет».


НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ


Заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Дилигенский Николай Владимирович.


ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:


Доктор технических наук, профессор Кузнецов Павел Константинович


Кандидат технических наук, доцент Туманов Николай Валентинович


ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ – Институт проблем управления сложными системами Российской академии наук (г.Самара)


Защита диссертации состоится 24 июня 2009 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 212.217.03 ГОУ ВПО Самарский государственный технический университет по адресу г. Самара, ул. Галактионовская, 141, корпус 6, аудитория 28.


Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу: 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244, главный корпус, на имя ученого секретаря диссертационного совета.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного технического университета по адресу: г. Самара, ул. Первомайская, 18.


Автореферат разослан 22 мая 2009 года.


Ученый секретарь

диссертационного совета

Д 212.217.03

кандидат технических наук Н.Г. ГУБАНОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Функционирование региональных энергетических систем тесно взаимосвязано и существенно зависит от характеристик деятельности территориального промышленного комплекса. В последние десятилетия в условиях структурных перестроек и перехода к рыночным отношениям произошло резкое снижение потребления областным промышленным комплексом тепловой и электрической энергии, что существенно повлияло на эффективность работы энергетических систем. В работе в качестве базовой рассматривается энергосистема Самарской области, и у неё падение потребления энергий составило, соответственно, 49,1 % и 33,2%. Нарушился баланс между производством тепловой и электрической энергий и, вследствие, специфики региональной энергосистемы, состоящей только из теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), работающих по свободному тепловому и вынужденному электрическому графикам, область стала энергодефицитной. По электрической энергии дефицит составляет около 54 %. В тоже время региональная энергосистема оказалась избыточной по тепловой энергии.

Сложившаяся ситуация создала неблагоприятные условия для совместного производства тепловой и электрической энергии и отрицательно сказалась на большинстве технико-экономических показателей функционирования ТЭЦ. Значительное сокращение отпуска тепловой энергии региональной энергосистемы и изменение соотношения производства пара и горячей воды послужило причиной вывода из эксплуатации части основного и вспомогательного оборудования ТЭЦ, что привело к уменьшению мощности станций, эксплуатации энергетических объектов в нерасчетных режимах, снизило надежность энергоснабжения, увеличило себестоимость энергии и понизило конкурентоспособность энергопредприятий.

Подлежащие разрешению задачи характеризуются высокой степенью неопределённости, значительным числом элементов, факторов и взаимосвязей, неоднозначностью и нелинейностью их взаимодействий, наличием противоречивых требований к характеристикам энергосистем.

Вследствие этого необходимо проведение системного исследования функционирования региональной энергосистемы для выявления наиболее значимых факторов и причин, определяющих основные характеристики показатели работы энергосистемы, для вскрытия взаимосвязей между ними и поиска путей совершенствования деятельности. Для этого следует сформировать комплексные показатели эффективности, провести математическое моделирование и идентификацию параметров энергетических установок и процессов, найти оптимальные характеристики и режимы работы.

В соответствии с изложенным, диссертационная работа, посвященная исследованию фактического состояния регионального энергетического комплекса в условиях структурных преобразований и разработке направлений повышения эффективности функционирования энергосистемы, её генерирующих предприятий и энергоустановок является актуальной.

Целью диссертационной работы являются обобщенное комплексное оценивание эффективности функционирования региональной энергетической системы и математическое моделирование; совершенствование и оптимизация работы основного оборудования ТЭЦ.

В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие основные задачи:

  1. Обобщенное оценивание функционирования областной энергосистемы, структуризация и исследование эффективности энерготехнологий генерирующих предприятий.

  2. Построение математических моделей региональной энергетической системы в форме производственных функций, исследование влияния структуры комбинированного производства электрической и тепловой энергии на показатели эффективности.

  3. Построение обобщённых критериев качества, многокритериальное оценивание эффективности работы основного оборудования ТЭЦ в различных режимах эксплуатации.

  4. Разработка способов совершенствования режимов работы и методов повышения технико-экономической эффективности энергопроизводств.

Основными методами исследования являются методы системного анализа, теории управления, методы идентификации, методы статистического анализа, теория производственных функций, методология многокритериальной оценки эффективности Data Envelopment Analysis (DEA), математическое программирование.

Научная новизна заключается в следующих полученных результатах:

  1. Сформулирована совокупность энергетических, технологических и экономических показателей комплексной эффективности функционирования региональной энергосистемы, отличающаяся от известных структурированием характеристик энергопроизводств.

  2. Построен комплекс агрегированных математических моделей региональной энергосистемы и генерирующих предприятий в форме производственных функций (ПФ), в которых в качестве входных и выходных величин принят новый состав факторов энергопроизводств.

  3. Предложены методы построения обобщённых, системных оценок эффективности и многокритериальной оптимизации функционирования энергооборудования генерирующих предприятий, позволяющие, в отличие от известных, получать решения без использования субъективной информации о рангах значимости частных критериев, свёртываемых в обобщённый, глобальный критерий.

  4. Разработаны системно-обоснованные направления и комплекс мероприятий, повышающие комплексную эффективность функционирования энергопроизводств, опирающиеся, на выявленные системным анализом базовые закономерности поведения региональной энергосистемы.

Практическая полезность диссертации заключается в следующих полученных результатах:

1. Разработаны методики сравнительной оценки эффективности эксплуатации основного оборудования региональной энергосистемы.

2. Предложены способы оптимизации режимов эксплуатации генерирующего оборудования ТЭЦ.

3. Разработаны направления и реализующие их мероприятия повышения эффективности комбинированного производства электрической и тепловой энергии Самарской энергосистемой.

Реализация результатов работы. Полученные в диссертационной работе решения и разработанные методики многокритериального оценивания эффективности и оптимизации эксплуатации оборудования используются ОАО «Волжская ТГК» для совершенствования режимов работы основного оборудования, регулируемых приводов насосов, тягодутьевых механизмов энергокотлов ТЭЦ и насосных теплосетей и позволяют снизить собственные электрические нужды станций на 18 %.

Полученные научные результаты использованы в учебном процессе на кафедре системного анализа и управления в теплоэнергетике Самарского государственного технического университета.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: III, IV, и V Всероссийской научной конференции с международным участием «Математическое моделирование и краевые задачи», СамГТУ (Самара, 2006, 2007, и 2008); V международной научной конференции «Материалы и покрытия в экстремальных условиях: исследования, применение, экологически чистые технологии производства и утилизации изделий», (Украина, Крым, Кацивели, 2008); международной научной конференции «Современные научно-технические проблемы теплоэнергетики и пути их решения» (Саратов, 2008), VII всероссийской научно-практической конференции «Компьютерные технологии в науке, практике и образовании» (Самара, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 2 статьи из перечня ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка и пяти приложений. Основной текст изложен на 163 страницах, содержит 128 рисунков, 23 таблицы. Библиографический список включает 89 наименований.

На защиту выносятся следующие основные научные положения:

1. Принципы системного оценивания функционирования региональной энергетической системы.

2. Комплекс математических моделей региональной энергосистемы в форме производственных функций.

3. Метод построения обобщенных оценок эффективности и многокритериальной оптимизации эксплуатации энергетического оборудования генерирующих предприятий.

4. Системно-обоснованные направления повышения эффективности совместного производства тепла и электроэнергии.


КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В диссертации рассмотрен следующий комплекс теоретических и прикладных вопросов.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы, дана общая характеристика, показаны научная новизна и практическая значимость полученных результатов, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен аналитический обзор методов системного анализа и оценки комплексной эффективности энергетических систем.

Рассмотрены методология системных исследований и методы анализа комплексных проблем энергетической отрасли, разработанные в 60-х годах в Сибирском энергетическом институте Сибирского отделения АН СССР под общим руководством академика Л.А. Мелентьева. Для системного анализа энергопроизводств, комплексной оценки эффективности и оптимизации функционирования энергетических комплексов и энергосистем применяются модели, структурированные на основе территориальных или функциональных признаков; модели линейного, нелинейного и динамического программирования; балансовые модели (мощности и энергии) для долгосрочного, среднесрочного и оперативного управления и прогнозирования. Используется структурное и статистическое моделирование, эконометрические модели, системные модели, связывающие энергопотребление с внешними факторами – экономическими, социальными, демографическими и с внутренними, структурными показателями. Для построения и идентификации таких моделей требуются большие объёмы информации, значительные временные и материальные затраты.

В целом, выявлена невозможность создания единых глобальных математических моделей больших систем энергетики. Сложность описания энергетических процессов и решения проблем управления в энергетике обуславливается наличием многих различных и зачастую противоречивых факторов, а также требований к функционированию энергосистем. Для целей повышения эффективности управления в работах исследуются также следующие характеристики энергетических комплексов – идентифицируемость, наблюдаемость, прогнозируемость и управляемость энергосистем.

Широко распространённым классом моделей функционирования производственных в том числе энергетических систем, являются производственные функции, описывающие процессы преобразования входных ресурсов в конечные продукты. Данный класс моделей в работе выбран в качестве базового для комплексного анализа энергетических систем. На его основе осуществляются формализованные макро-описания функционирования энергосистем, агрегированные по определённым признакам базовых факторов энергопроизводств.

Рассмотрены методы оценивания параметров функциональных моделей: метод наименьших квадратов (МНК), байесовский метод оценивания, метод максимального правдоподобия и др. Отмечено, что достоинством наиболее широко применяемого метода МНК является его простота и отсутствие необходимости знания вероятностных характеристик параметров исходных данных. Недостатком метода следует считать чувствительность оценок МНК к редким выбросам экспериментальных данных, что требует проведения предварительной обработки исходной информации. Проанализированы также методы оценивания комплексной эффективности функционирования систем, процессов и агрегатов, основанные на использовании как объективной, так и субъективной информации.

В работе в качестве базовой выбрана современная методология многокритериального оценивания сравнительной эффективности – Data Envelopment Analysis (DEA), позволяющая минимизировать субъективизм при оценке рангов частных критериев, свёртываемых в обобщённый, глобальный критерий.

Суть этого подхода состоит в формулировке задач математического программирования, решения которых определяют значения обобщённых глобальных критериев эффективности и ранги частных, локальных показателей качества.

Вторая глава посвящена анализу экспериментальных данных, характеристик и технико-экономических показателей функционирования региональной энергетической системы.

Исследована динамика производства тепловой энергии Yt(t), электрической Ye(t) и суммарной энергии Y(t) в 1976 – 2008 годы, проанализирована эффективность использования базовых ресурсов в стабильный период хозяйствования 1976 – 1989 гг. и переходный этап экономических и структурных преобразований 1990 – 2008 гг.

Динамика функционирования энергосистемы в эти периоды характеризуется существенно различным поведением. Стабильный рост показателей 1976 – 1989 гг. сменился значительным снижением объемов производства тепла и электроэнергии в период структурных изменений. Объем производства тепловой энергии снизился на 55,1 %, электрической – на 48,8%, при этом изменилась структура энергопроизводства (рисунок 1). Наиболее сильно изменился баланс выработки промышленного пара и горячей воды в производстве тепловой энергии.

В 1989 г. паровая нагрузка превышала в 1,28 раза нагрузку по горячей воде, а к 1994 году она стала в 1,74 раза меньше. В результате часть генерирующего и вспомогательного оборудования выведена в резерв, а эксплуатируемое технологическое оборудование вынужденно используется в неэффективных режимах. При этом также увеличилась неравномерность энергопроизводства в течение года: в 2004 – 2007 гг. среднее минимальное значение тепловой нагрузки летом составило 21,06 % и электрической – 43,04 % от зимнего максимума. Это дополнительно ухудшило эффективность работы энергосистем.





Производство энергии 1989 г. – 100 %

  1   2

Похожие:

Обобщенное комплексное оценивание эффективности функционирования региональной энергосистемы, работы генерирующих предприятий и энергоустановок iconСистемный анализ комплексной эффективности и оптимизация функционирования региональной энергетической системы в условиях структурных преобразований

Обобщенное комплексное оценивание эффективности функционирования региональной энергосистемы, работы генерирующих предприятий и энергоустановок iconАннотация рабочей программы дисциплины
Целью преподавания является изучение экономических основ функционирования предприятия, форм проявления объективных рыночных законов,...
Обобщенное комплексное оценивание эффективности функционирования региональной энергосистемы, работы генерирующих предприятий и энергоустановок iconСистемный анализ, комплексное оценивание, совершенствование учета и управления в системах централизованного теплоснабжения

Обобщенное комплексное оценивание эффективности функционирования региональной энергосистемы, работы генерирующих предприятий и энергоустановок iconМеморандум об образовании региональной технологической платформы «Комплексное освоение месторождений твердых полезных ископаемых»
Данный меморандум является стартовым документом, на основании которого будут сформированы основные документы, регламентирующие деятельность...
Обобщенное комплексное оценивание эффективности функционирования региональной энергосистемы, работы генерирующих предприятий и энергоустановок iconКомплексное исследование экологической безопасности и экономической эффективности разработки месторождений урана методом подземного выщелачивания

Обобщенное комплексное оценивание эффективности функционирования региональной энергосистемы, работы генерирующих предприятий и энергоустановок iconАнализ эффективности функционирования системы экологической безопасности на примере пензенской области

Обобщенное комплексное оценивание эффективности функционирования региональной энергосистемы, работы генерирующих предприятий и энергоустановок iconМетодические указания к изучению дисциплины и выполнению контрольной работы для студентов заочной формы обучения Специальность 080100. 62 «Экономика»
Она реализуется в комплексы задач по изучению способов формирования, видов и экономических последствий функционирования рыночных...
Обобщенное комплексное оценивание эффективности функционирования региональной энергосистемы, работы генерирующих предприятий и энергоустановок iconПовышение экономической эффективности функционирования крестьянских (фермерских) хозяйств
Охватывает: научные труды
Обобщенное комплексное оценивание эффективности функционирования региональной энергосистемы, работы генерирующих предприятий и энергоустановок iconКурсовая работа является одним из этапом изучения дисциплины «Экономика отрасли»
Цель дисциплины «Экономика отрасли» изучение основных тенденций развития предприятий кинематографии и телевидения в рыночных условиях,...
Обобщенное комплексное оценивание эффективности функционирования региональной энергосистемы, работы генерирующих предприятий и энергоустановок iconКритерии эффективности методической работы
Основными критериями эффективности методической работы, кроме результативных показателей (уровня педагогического мастерства, активности...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница