Диссертация (1152220), страница 59

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 59)

При этом максимальный гарантированный результат307центра в игре Г2m при m > 1 равен максимальному гарантированному результату центра в игреГ2. Соответственно в игре Г2m+1 максимальный гарантированный результат центра равен егомаксимальному гарантированному результату в игре Г3. Отсюда при исследованиигарантированного результата центра можно ограничиться только играми Г1, Г2 и Г3 [230, 278].Для максимального гарантированного результата центра в зависимости от вида игрысправедливо следующее соотношение:GГ1  GГ3  GГ 2(4.23)Соответственно, наилучшей игрой для центра является игра Г2.

Она должна выбиратьсяцентром при условии наличия информации у него о действии агента на момент первого хода. Вотсутствии такой информации наиболее выгодной для него игрой является игра Г3.На рисунке 4.20 представлен разработанный алгоритм теоретико-игровой оптимизациипроизводственной структуры общеэнергетической системы.Прогноз тепловойнагрузки в узлахпоставкиПрогноз электрическойнагрузки в узлахпоставкиТранспортная модельэнергосистемыСовокупность вариантов покрытиянагрузки генерирующимоборудованиемБаза данныхгенерирующегооборудованияНабор стратегийВыбор вида иерархической игры(Г1, Г2, Г3)Набор стратегийЦелевая функция:экономическаядоступность продукциидля потребителяМодели ценообразования на теплои электроэнергиюЦелевая функция:рентабельностьпроизводства продукцииТерриториальныйорган управленияОпределение равновесия игрыТерриториальнаягенерирующаякомпанияРентабельность производства теплаи электроэнергииСебестоимость производства теплаи электроэнергииПредельные цены натепло иэлектроэнергиюОценка уровня энергетическойбезопасностиНорма прибылиСогласованная производственнаяструктура энергосистемыРисунок 4.20 – Алгоритм теоретико-игровой оптимизации производственной структурыобщеэнергетической системыИсточник: разработано автором308Представленные разработки формируют теоретико-игровую модель согласованнойоптимизации производственной структуры общеэнергетической системы, позволяющейопределить наилучший состав генерирующего оборудования на основе нахождения равновесияиерархической игры, участниками которой являются территориальный орган государственногоуправления и территориальная генерирующая компания.4.4 Программная реализация теоретико-игровой оптимизации производственной структурыобщеэнергетической системыДляреализациитеоретико-игровойоптимизациипроизводственнойструктурыобщеэнергетической системы необходимо разработать имитационную модель, отражающуюособенности ее структуры, принципы регулирования и рыночные правила функционирования.Данная имитационная модель представлена на рисунке 4.21.Транспортная модельэнергосистемыБаза данныхгенерирующегооборудованияФизическая модельэнергосистемыОграничения наразгрузкуоборудованияСебестоимостьпоставкипродукцииРасходныехарактеристикиоборудованияОптимизация составаи загрузкиоборудованияМодель торгов наэнергорынкеЭкономическаямодельэнергосистемыСпрос и предложениена энергетическуюпродукциюПроизводственнаямодельэнергосистемыПредельная цена наэнергетическуюпродукциюЦена наэнергетическуюпродукциюАльтернативнаядоходность капиталаРазнесение затратмежду продукциейРисунок 4.21 – Имитационная модель функционирования общеэнергетической системы врыночных условияхИсточник: разработано авторомВ основе моделирования лежат физическая, экономическая и производственная моделиэнергосистемы.Физическаямодельописываетпроизводственно-технологическиефункционирования энергосистемы и включает в себя:309ограничениябазу данных технико-экономических характеристик генерирующего оборудования дляраздельного и комбинированного производства тепла и электроэнергии,ограничения на разгрузку генерирующего оборудования в виде диапазона возможногорегулирования,расходные характеристики генерирующего оборудования, отражающие затраты топливапри работе в номинальном и частичных режимах,транспортную модель энергосистемы, описывающую узлы поставки энергии ивозможные перетоки энергии между ними.Экономическая модель описывает рыночные условия функционирования энергосистемыи включает в себя:кривые спроса и предложения на энергетическую продукцию в узлах поставки,маржинальную модель торгов на рынке электроэнергии с учетом возможногоприменения генерирующей компанией стратегий рыночной силы,предельные цены на тепло и электроэнергию, устанавливаемые территориальныморганом государственного управления,альтернативную доходность на капитал на рынке, отражающую величину нормыприбыли генерирующей компании.Производственная модель энергосистемы объединяет физическую и экономическуюмодели энергосистемы, что позволяет осуществлять расчет себестоимости и цены наэнергетическую продукцию в узлах поставки.

Управление себестоимостью осуществляется засчет:оптимизации структуры и загрузки оборудования,разнесения затрат между теплом и электроэнергией.Рассмотримрядэлементовпрограммнойреализацииимитационноймоделиобщеэнергетической системы.Основой физической модели является база данных технико-экономических и расходныххарактеристик генерирующего оборудования. Логическая модель базы данных отражаетвзаимозависимостиключевыхтехнико-экономическиххарактеристикосновногопроизводственного оборудования энергосистемы, отнесенного к следующим уровням иерархии:Первый уровень.

Классификация энергоустановок по виду рабочего тела: газовые ипаровые энергоустановки.Второй уровень. Классификация энергоустановок по технологии производства:конденсационные и теплофикационные энергоустановки.310Третий уровень. Классификация по технологическому уровню энергоустановок(начальным параметрам пара): энергоустановки на докритических, сверхкритических исуперсверхкритических параметрах пара.Четвертыйуровень.Классификацияпоназначениюдлятеплофикационныхэнергоустановок: с отбором пара для промышленных и (или) отопительных нужд.Диапазонрегулированияэнергоустановоквомногомопределяеткотельноеоборудование, а именно минимальная тепловая мощность паровых котлов. Поэтому дляопределения множества допустимых значений мощности турбоагрегата необходимы данные оначальных параметрах пара и паропроизводительности котла [31, 98].Выработкатепловойэнергииможетбытьосуществленакакнаосноветеплофикационных энергоустановок ТЭЦ, так и котельных, в которых установленыводогрейные котлы.

Классификация водогрейных котлов приводится по способу организациидвижения теплоносителя, виду используемого топлива и давлению пароводяной смеси.Нарисунке4.22приведеналогическаямодельорганизациибазыданныхэнергетического оборудования энергосистемы.Основное энергетическое оборудование ТЭСТурбоустановкиПаровые котлыВодогрейные котлыПаровыетурбиныГазовыетурбиныКотлы наприродномгазеКотлы наугольномтопливеКотлы наприродномгазеКотлы нажидкомтопливеКотлы наугольномтопливе.....................Рисунок 4.22 – Логическая модель базы данных энергетического оборудованияИсточник: разработано авторомВ таблице 4.6 приведен составленный актуальный для территориальных энергосистемперечень генерирующего оборудования тепловых электростанций, технико-экономическиехарактеристики которых вошли в разработанную базу данных.311Таблица 4.6 – Перечень генерирующего оборудования территориальной энергосистемыТеплофикационные установкиТ-20-90Т-105/120-130Т-22-90Т-110/120-130Т-23-90Т-110-130Т-24-90Т-116/125-130Т-25-90Т-123/130-130Т-27,5-90Т-178/210-130Т-30-90Т-180-130Т-35-90Т-185/220-12,8Т-37-90Т-204/220-12,8Т-42-90Т-250/300-240Т-43(50)-90ПТ-12-35Т-46-130ПТ-25-90Т-50/60-130ПТ-30-90Т-50/60-90ПТ-50-130Т-60/65-130ПТ-60-90Т-82-90/2,5ПТ-70-130Т-88/100-90/2,5ПТ-80-130Т-97/117-130-3ПТ-83-130Т-100/120-130ПТ-135/165-130Т-100-130ПТ-140/165-130Источник: разработано авторомКонденсационные установкиК-50-90К-100-90К-110-6,5К-140-160К-145-130К-150-130К-160-130К-165-130К-200-130К-205-130К-210-130К-215-130К-225-12,8К-264 (300)-240К-300-240К-305-240К-310-23,5К-325-240К-500-240К-800-240ПарогазовыеустановкиПГУ-90ПГУ-40,8ПГУ-55,8ПГУ-200ПГУ-300ПГУ-400ПГУ-420ПГУ-450ПГУ-800ГазотурбинныеустановкиALSTOMGT13E2ALSTOM GT8CGE 9301FGE GT-9E.03GE GT-6F.03GE GT-6F.01SGT5-3000ESGT-800-50ГТ-25-710ГТЭ-25УГТЭ-50ГТЭ-65ГТЭ-110ГТЭ-145Для приведенных энергоустановок на основе анализа рабочей документации [31, 32, 33,34, 35, 36, 37, 38] были составлены расходные характеристики, согласно представленномуалгоритму в Приложении В.Они отражают изменение расхода топлива в зависимости отзагрузки энергооборудования в допустимом для регулирования диапазоне мощности (таблицы4.7 – 4.9).Таблица 4.7 – Расходные характеристики газотурбинных установокМодель газовой турбиныALSTOM GT13E2ALSTOM GT8CGE 9301FGE GT-9E.03GE GT-6F.03GE GT-6F.01SGT5-3000E (33MAC)SGT-800-50Источник: разработано авторомЗависимость удельного расхода условного топлива навыработку электроэнергии нетто от электрическоймощности неттоy = 0,0073x2 – 2,9434x + 632,01y = 0,001x4 – 0,169x3 + 10,481x2 – 290,03x + 3450,3y = 0,0045x2 – 1,9768x + 574,01y = 0,0105x2 – 3,7x + 667,67y = 0,0329x2 – 6,291x + 640,6y = 0,0769x2 – 9,4402x + 615,52y = 0,0042x2 – 2,1098x + 589,51y = 0,0929x2 – 10,468x + 618,2312Таблица 4.8 – Расходные характеристики конденсационных энергоустановокТиповые энергетическиехарактеристикитурбоустановок (Gохл.в=const,tохл.в.=const, pк=var)К-50-90-3Q0=9,8+2,048*Nт+0,230*(NтЛМЗ36,15), Гкал/ч, МВтК-100-90-6 Q0=15,2+1,971*Nт+0,160*(NтЛМЗ-75,66), Гкал/ч, МВтК-160-130Q0=19,66+1,959*Nт+0,108*(ХТГЗNт-109,78), Гкал/ч, МВтК-200-130Q0=20,12+1,866*Nт+0,095*(ЛМЗNт-190), Гкал/ч, МВтК-300-240Q0=47,44+1,775*Nт+0,176*(ХТГЗNт-251,83), Гкал/ч, МВтК-500-240-2 Q0=67,46+1,7695*Nт+0,1638*ХТГЗ(Nт-457,5), Гкал/ч, МВтИсточник: разработано авторомТурбоустановки типа КЗависимость удельного расхода условноготоплива на выработку электроэнергии неттоот электрической мощности неттоПриродный газУгольy = -0,0022x3 + 0,2976x2y = 0,0235x2 –– 13,627x + 589,32,5455x + 462,27y = -0,0002x3 + 0,0535x2y = 0,0063x2 –– 5,0636x + 517,631,3356x + 439,93y = -6E-05x3 + 0,0244x2y = 0,0023x2 –– 3,2949x + 500,90,7858x + 426,76y = -2E-05x3 + 0,0082x2y = 0,0014x2 –– 1,585x + 427,940,6265x + 395,51y = -2E-06x3 + 0,0026x2y = 0,0013x2 –– 1,0164x + 440,620,7621x + 440,14y = 1E-07x3 + 0,0002x2 –y = 0,0004x2 –0,3032x + 391,350,3841x + 414,33Таблица 4.9 – Расходные характеристики теплофикационных энергоустановокТ-110/120130 ТМЗТ-50-130ТМЗТурбоустановки типаТТиповые энергетическиехарактеристикитурбоустановокТеплофикационныйрежимПринятахар.

для Т110/120130Q0=122,11*pт+2,326*Ne1,314*Nт+Qт, МВт,МВтКонденсационныйрежимQ0=10+1,987*Nт+0,376*(Nт45,3),Гкал/ч,МВтQ0=15,7+1,968*Nт+0,258*(Nт-98),Гкал/ч,МВтЗависимость удельногорасхода условногоЗависимость удельноготоплива на выработкурасхода условногоЭЭ нетто оттоплива на выработку ЭЭэлектрическойнетто от электрическоймощности нетто примощности нетто приработе ТА вработе ТА втеплофикационномконденсационном режимережимеПриродный газУгольy=0,0021x3 +0,2662x2 –12,022x +366,73y=0,0277x2– 3,3492x+ 284,86y=0,0002x3 +0,0384x2 –3,3669x +261,98y=0,0035x2– 0,8815x+ 224,09313Природныйгазy = -3E05x4 +0,0034x3 –0,0971x2 –2,7233x +478,86y = -6E05x3 +0,0234x2 –3,0958x +479,69Угольy=0,0037x3 +0,5517x2 –27,061x +820,29y=0,0111x2 –2,2278x +488,43Т-185/220130 ТМЗy = -4E05x3 +0,0164x2 –2,4346x +280,16y = -3E06x3 +0,0025x2– 0,6794x+ 213,7y = -2E05x3 +0,0114x2 –2,1132x +487,17y=0,0005x2 –0,3032x +401,1Т-250/300240 ТМЗПродолжение таблицы 4.9Q0=85+3,5 Q0=102,9+3*Ne+qek* 8,19*Nт+0,(Ne38*(NтNт)+Qт,145),ГДж/ч,ГДж/ч,МВтМВтQ0=d0+d1* Q0=123+7,Ne+qek*(N 66*Nт+0,33e-Nт)+Qт,*(Nт-222),ГДж/ч,ГДж/ч,МВтМВтИсточник: разработано авторомy = -3E06x3 +0,0025x2 –0,6794x +213,7y=0,0005x2– 0,3342x+ 209,83y = -4E06x3 +0,0033x2 –0,9848x +418,08y=0,0006x2 –0,4036x +392,09База данных технико-экономических и расходных характеристик генерирующегооборудования спроектирована для работы под управлением СУБД FirebirdSQL.

Характеристики

Список файлов диссертации