Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Падалко Л.П. Математические методы оптимального планирования развития и эксплуатации энергосистем учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
6.49 Mб
Скачать

4) проектные и фактические данные о технологии ор­ ган из а ц ни сгр ш і тел ьств а •

Наличие этих данных позволяет составить перечень всех работ и событии. Основные строительно - монтажные

работы, связанные с сооружением линии электропереда ­

чи, включают в себя земляные работы, сооружение фун­

даментов п о д опоры, оборку н установку опор,

м о н т а ж

проводов и тросов. К р о м е того, сюда относятся т а к и е ра­

боты, как вывозка детален, фундаментов, опор,

прово­

дов, -изоляторов и др . При составлении сетевого

графика

для линии электропередачи большой протяженности не­ обходимо разделить его на несколько графиков по участ­ кам линии, имея в виду, что основные в и д ы работ могут выполняться последовательно или параллельно по участ­ кам. П р и последовательном выполнении общий сетевой график образуется объединением частичных.

Р а с с м о т р и м пример разработки сетевого графика по

сооружению

участка

линии

электропередачи

длиной

50 км, напряжением 220 кв

на

металлических

одноцеп-

ных опорах

с о т т я ж к а м и . В

табл . 4.1 приведен

перечень

основных работ по

сооружению

линии. О б ъ е м ы работ

характеризуются следующими цифрами: вырубка просе­

ки — 360 га; земляные работы — 5400 м3;

установка

сборных железобетонных фундаментов — 425

м3;

сборка

и установка опор — 154 шт., монтаж проводов

марки

АСО-400 и троса С-70 длиной 50 км;

вывозка

материа ­

лов, конструкций, оборудования на

трассу

линии на

среднее расстояние, р а в н о е 18 км.

 

 

 

Руководствуясь нормативами и справочными данны ­ ми и исходя из объемов работ, п о д л е ж а щ и х выполнению, для каждого вида работ рассчитываются трудоемкость, необходимое количество .машиносмен работы 'Механизмов и стоимость. Эти д а н н ы е применительно к н а ш е й линии приведены в табл . 4.1. П р и н и м а я в первом варианте се­ тевого графика односменный р е ж и м работы, мы получим

продолжительности выполнения

к а ж д о й

работы, кото­

рые п о к а з а н ы в табл . 4.2.

 

 

 

Д а л е е приступаем

к разработке частичных

сетевых

графиков . На рис. 4.14 представлены три таких

графика,

которые

определяют

готовность

соответственно

ф у н д а ­

ментов

( а ) , опор (б)

и м о н т а ж а

проводов

(в).

Постро­

енные частичные сетевые графики охватывают три техно­

логически связанных м е ж д у собой этапа работы

по соо­

ружению линии электропередачи. Н а рис. 4.15

показан

190

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.2

 

 

Работа

 

 

Нумерация

Продолжи -

 

 

 

 

тельность

п.п.

 

 

 

работ

 

 

 

 

 

 

работы, дни

1

Доставка

на трассу

механизмов для

 

 

 

вырубки просек

 

 

0—1

2

2

Вырубка

просеки

 

 

1—2

30

3

Доставка

экскаваторов на трассу

0—3

0

4

Рытье котлованов под фундаменты

3—4

25

5

Доставка

на трассу

механизмов для

0—5

2

б

монтажа фундаментов

 

на трассу

Вывозка

фундаментов

0—6

20

7

Монтаж

фундаментов

 

6—7

21

8

Укладка

заземлений

 

 

6—8

20

9

Вывозка

опор

 

 

2—9

10

10

Доставка

механизмов для монтажа

2—10

2

 

опор

 

 

 

11

Установка опор

 

арматуры,

11—12

22

12

Вывозка

изоляторов,

 

9—13

 

13

провода

 

 

 

7

Доставка

механизмов

для монтажа

9—14

2

 

проводов

 

 

 

14

Монтаж

проводов

 

 

12—15

24

с о в м е щ е н н ый сетевой график, полученный в результате

объединения, или, как иначе говорят,

«сшивания», час­

тичных

графиков . К а к видно, при «сшивании»

появились

новые

работы, ка к действительные,

так и

фиктивные.

Критический путь п о к а з а н утолщенными линиями и ра­

вен 144 дням- В состав критического пути -вошли

такие

работы, к а к 0—1, 1—2, 2—3, 3—4, 4—6, 6—7, 7—9,

9—

11,

11—12,

12—15.

 

Р и с . 4.14.

191

П у с ть директивный срок равен 121 дню . Следователь ­ но, требуется сокращение критического пути на 23 дня . С этой целью необходимо проанализировать работы, на­ ходящиеся на 'критическом пути, и выявить возможно ­ сти сокращения их продолжительности . Сократить про­

должительность выполнения работ можно

за

счет

увели­

чения числа смен от одной до двух. Р а б о

т у

0—1

м о ж н о

Р н с. 4.15.

не учитывать, т а к ка к ее продолжительность весьма ма­ ла . Продолжительность работы 67 можно сократить не более чем на один день, та к ка к иначе критический путь переместится (критической окажется работа 65). Ос­

тается

возможность в а р ь и р о в а т ь продолжительностями

работ

1—2, 3—4,

9—11, 11—12,

12—15.

Д л я решения

вопроса о том, продолжительность ка­

ких работ следует с о к р а щ а т ь

в первую очередь, необхо­

димо

знание их стоимостных характеристик, показываю ­

щих зависимость стоимости от времени выполнения ра­

боты.

Тогда в первую очередь необходимо

будет сокра ­

щ а т ь

продолжительность тех работ, где это сокращение

приведет либо к минимальному увеличению

затрат,

л и б о

к максимальному снижению их. Следует

отметить,

что

у к а з а н н ы е стоимостные характеристики специфичны, они

192

з а в и с ят от х а р а к т е р а выполняемой работы . Д л я одних работ сокращение продолжительности можно получить за 'счет увеличения числа работающих в одну смену, д л я

других работ — только за счет привлечения

дополни­

тельных

механизмов . Сокращение

продолжительности

р я д а

работ м о ж н о получить

только

за

счет

увеличения

смен,

так

к а к ограниченность

рабочего

места

не позво ­

ляет использовать дополнительные механизмы и людей . Поэтому, приступая к оптимизации сетевого графика,, следует тщательно проанализировать специфику к а ж д о й работы и выявить в о з м о ж н ы е пути сокращения ее про­ дол жите л ыгости.

Б у д е м предполагать, что увеличение сменности в о з ­ можно при наличном составе механизмов за счет при­ влечения со стороны дополнительной рабочей силы. П о ­ нятно, что объем общих трудозатрат при этом не изме ­

нится и

стоимость

выполненных работ

останется

п р е ж ­

ней. О д н а к о фактически дело обстоит

не совсем

т а к .

Д а н н ы е

практики

(свидетельствуют, что

производитель ­

ность труда в вечерней и особенно ,в ночной смене ниже* чем в дневной смене. Н а п р и м е р , ремонтные работы на электростанциях в вечерние смены требуют увеличения т р у д о з а т р а т на 10%, а в ночные смены — на 20—25%. Это в ы з ы в а е т необходимость либо привлечения дополни­ тельной рабочей силы сверх нормальной, либо увеличе ­ ния продолжительности работ.

Следует

отметить, что

мнение о резком,

снижении

производительности

труда

при

увеличении

' сменности

п р и н а д л е ж и т

работникам

тех

организаций,

где такие

работы применяются

редко и л и ш ь с целью компенсации

возникшего отставания работ. Сооружение линии элект­

ропередачи относится, по-видимому, именно к

таким

р а ­

ботам.

 

 

 

 

Таким образам, будем полагать, что производитель­

ность труда во второй смене п о н и ж а е т с я и что для

ком­

пенсации

снижения

этой производительности

требуется

большее

увеличение

з а т р а т на тех работах,

где з а н я т о

большее число рабочих. Поэтому в первую очередь це­ лесообразно организовать вторую смену на тех работах,

где требуется

привлечение меньшего

числа рабочих.

Кстати, этому

выводу благоприятствует

необходимость

учета дефицитности квалифицированной

рабочей силы.

Гораздо труднее привлечь д л я работы 1—2

дополнитель­

но 250 человек, чем д л я работы 11—12

15

человек. Та-

13 Л . П. П а д а л к о

193

ким образом, не приводя каких-либо конкретных стои­ мостных характеристик д л я отдельных работ и руковод­ ствуясь вышеизложенными соображениями, будем в первую очередь с о к р а щ а т ь продолжительность тех ра­ бот, которые требуют меньшего количества рабочих. Та­ кой путь решения в силу принятых положений будет от­ вечать оптимальному-

Р и с . 4.16.

Итак, среди всех работ, находящихся на критическом пути, выбираем работу //—12 (установка опор), тре­ бующую для ее выполнения 15 рабочих и имеющую про­ должительность 22 дня . Д е л а я эту р а б о т у двухсменной, мы получим продолжительность ее, равную 11 дням. Критический путь теперь будет равен 144—11 = 133 дням.

Из оставшихся

односменных работ, находящихся

на

критическом

пути,

наименьшее количество рабочих тре­

бует

работа

6—7

 

— 22 человека. О д н а к о

продолжитель ­

ность

ее можно

с о к р а щ а т ь только на один

день, т а к

как

при большей величине критический путь будет проходить

через работу

6—8.

В дальнейшем потребуется

одновре­

менное

сокращение

двух работ:

67

и 6—8.

П р и

этом

затраты

людей будут составлять

22 + 2 = 24

человека.

С о к р а щ а е м

продолжительность этих

работ на

10

дней.

194

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нумерация

Продолжи­

п.п.

 

 

 

Работа

 

 

 

 

 

тельность

 

 

 

 

 

 

 

 

работ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

работы, мес.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

4

1

Составление

задания

на

проектиро­

0—1

1

вание

н согласование

 

площадки

2

Выбор

 

1-2

2

3

Проектирование

подстанции,

проект­

 

 

ное задание

 

 

систем

контроля

1—3

2

4

Проектирование

1-11

 

и

управления, 1-й этап

 

 

 

 

 

1

5

Оформление

заказов и получение

 

 

контрольно-измерительной

 

аппаратуры,

1-12

 

1-й этап

 

 

заказа

на

трансформа­

2

6

Оформление

1—13

1

торы

 

 

заказа

на

 

выключатели

7

Оформление

 

1 — 14

1

8

Проведение

изыскательских

работ

2—3

1,5

9

Проектирование подстанции, 2-й этап

3—4

3

10

Подготовка

документов

проекта

на

 

0,5

сооружение подстанции

 

 

 

 

 

3—5

11

Оформление

заказа

и получение

ма­

 

 

териалов

для

строительства

здания

 

1

подстанции

 

заказа

и

получение

 

3—7

12

Оформление

 

 

 

материалов для строительства

поме­

 

1

щения выключателей

на

специальные

3—8

13

Оформление

заказа

 

1

материалы для сооружения

подстанции

4—9 •

14

Согласование проекта

сооружения

 

0,5

подстанции

 

проекта

сооружения

5—6

15

Утверждение

 

 

подстанции

 

фундамента

здания

под­

6—7

3

16

Сооружение

 

 

станции

 

 

помещения

выключа­

7—10

1

17

Сооружение

 

 

телей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8—15

2

18

Получение

строительных

материалов

9—10

2

19

Строительство подстанции

и

начало

10—15

2,5

монтажа

оборудования

 

 

 

 

 

20

Проектирование

систем

контроля

и

11—15

1

управления, 2-й этап

 

 

 

 

 

 

21

Оформление

заказов

и

получение

 

 

контрольно-измерительной

аппаратуры,

12—15

2

2-й этап

 

трансформаторов

 

 

22

Получение

 

 

13—15

4

23

Получение

выключателей

 

 

 

14—15

2

13*

19о

 

 

 

 

Продолжение

табл. 4.3

 

1

 

2

3

 

•і

24

Установка контрольно-измерительной

 

 

 

аппаратуры

15—16

2

 

25

Завершение монтажа

оборудования

 

 

 

подстанции

15-17

2

 

26

Приемка

подстанции

комиссией,

0,5

 

испытание

 

17—18

В

результате

критический путь окажется р а в н ы м

133—

10 =

123 дням . Оставшиеся 2 дня до достижения

вре­

мени, равного директивному сроку, можно получить, со­

кратив продолжительность

работы 9—11.

Время

выполне­

ния всего комплекса

работ будет при этом равно 121 дню,

и в сетевом графике будут два критических пути: 0—1,

1—

2,

2—3,

3—4,

4—6,

6—7,

7—9,

9—11,

11—12,

12—15

и

0—1,

1—2,

2—3,

3—4,

4—6,

6—7,

7—9,

9—13,

13—12,

12—15.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сетевой

график

сооружения

трансформаторной

под­

станции. Укрупненный перечень основных работ приве­

ден в

табл . 4.3. Сетевой г р а ф и к

п о к а з а н

на

рис- 4.16.

Схема

разработки

и оптимизации сетевого

графика

трансформаторной

подстанции та

же , что

и

для линии

электропередачи . Поэтому эти вопросы здесь ие рассмат ­

риваются.

В отличие от сетевого г р а ф и к а

линии электро ­

передачи,

о т р а ж а ю щ е г о только этап

осуществления

строительно - монтажных работ, сетевая модель подстан­

ции дает более укрупненную модель

ее

сооружения,

в к л ю ч а ю щ у ю такие основные этапы, ка к

изыскательские,

проектировочные, строительно - монтажные,

а т а к ж е мате­

ри алБНО-техническото с н а б ж е н и я .

 

 

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Арзамасцев Д. А., Мызин А. Л., Скляров Ю. С. Задачи оп­ тимизации развития энергосистем. Свердловск, 1969.

2.Беллман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. М., 1965.

3.Бурштейн И. М. Динамическое программирование в планиро­ вании. М., 1968.

4. Веников В. А., Мельников Н. А. Научные проблемы

совет­

ской электроэнергетики. — Изв. вузов СССР, Энергетика, 1967,

№ 12.

5.Вентцель Е. С. Элементы динамического программирования. М., 1964.

6.Голыитейн Е. Г., Юдин Д. Б. Задачи линейного программи­ рования транспортного типа. М., 1969.

7.Горушкин В. И. Энергетические расчеты с помощью вычисли­ тельных машин. М., 1965.

8.Далле В. А., Кришан 3. Л., Паэгле О. Г. Динамическое про­

граммирование в

расчетах

развития

электрических

сетей.

Рига,

1969.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Директивы XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану раз­

вития

народного

хозяйства

СССР

на

1971—1975 годы. М.,

1971.

10.

Долгов

П.

П. Математические

модели энергоэкономического

анализа. М., 1968.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11.

Зуховщкий.

 

С. И.,

Радчик

И.

А.

Математические

методы

сетевого планирования. М.,

1965.

 

 

 

 

 

 

12. Ильин

В.

А.,

Позняк

Э. Г.

Основы

математического

анали­

за. М.,

1965.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13.

Карр

Ч., Хоув

Ч. Количественные методы принятия решений

в управленим и экономике. М ч

1966.

 

 

программирование. М.,

14.

Кюнци

Г.,

Крелле

 

В\

Нелинейное

1965.

Ланге

О. Оптимальные решения. М.,

 

 

 

15.

1967.

 

 

16.

Лапицкий

В. И.

Организация

и планирование

энергетики.

М., 1967.

17.Лебедев М. М., Чернухин А. А. Применение математических методов н электронных вычислительных машин в экономике, пла­ нировании и управлении энергосистемой. М., 1970.

18.Макарова А. Е. и др. Оптимизация развития электроэнерге­ тических систем с использованием математических моделей. — Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт, 1966, № 5.

19.Макарова А. Е., Макаров А. А. Оптимизация развития элект­ рических систем с использованием математической модели. — Изв. АН СССР, Энергетика и транспорт, 1966, № 5.

20. Маркович И. М., Браилов В. Н., Денисов

В. И. Примене­

ние методов математического программирования

к решению зпдач

197

перспективного развития для энергетических систем. — Изв. АН

СССР, Энергетика и транспорт, 1962, № 6.

21.

Мелентьев

Л. А.,

Штенгауз Е. О.

Экономика

энергетики

СССР. М., 1963.

 

 

 

 

22.

Мельников

Н. А.

Электрические сети и системы.

М., 1969.

23.

Методика

технико-экономических

расчетов в

энергетике.

М„ 1966.

24.Методы математического моделирования в энергетике. Иркутск, 1966.

25.Методы решения оптимизационных энергетических задач па цифровых вычислительных машинах. Кишинев, '1968.

26.Некрасов А. С, Некрасова О. А., Синяк Ю. В. Сетевое пла­ нирование в энергетике. М., 1968.

27.Поспелов Г. Е. Элементы технико-экономических расчетов

систем электропередач. Минск, '1967.

28. Применение вычислительной техники в электроэнергетике. Сб. мат-лав колф. М., 1970.

29.Применение вычислительных машин в энергетике. М., 1968.

30.Применение математических методов 'И средств вычислитель­ ной техники в проектировании и эксплуатации энергетических си­ стем. М., 1965.

31.Прузнер С. Л. Экономика и организация энергетического'про­ изводства. М„ 1969.

32.Сыров Ю. П. Вопросы применения математического моде­ лирования для оптимизации развития энергетических систем. — Иав.

АН СССР, Энергетика и транспорт, 1968, № 1.

33. Тиловая методика определения экономической эффективно­ сти капитальных вложений. М., 11969.

34. Хедли Дж. Нелинейное и динамическое программирование. М., 1967.

35. Цветков Е. Г. Алгоритм расчета л а ЦВМ оптимального рас­ пределения суточного графика активных нагрузок между электро­ станциями с учетом потерь в ЛЭП. •— Изв. АН СССР, Энергетика

итранспорт, 1964, № 4.

36.Чернухин А. А., Ф'лаксер.чан Ю. Н. Экономика энергетики

СССР. М., 1970.

37.Эрроу К., Гурвиц Л. Исследование по линейному и нели­ нейному программированию. М., 1962.

О Г Л А В Л Е Н И Е

Предисловие

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

3

В в е д е н и е

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

5'

Гл а в а 1. Линейное программирование

§1.1. Геометрическая интерпретация задачи линейного про­

 

 

граммирования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І&

§

1,2.

Симплексный

метод

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19-

§ 1.3. Алгоритм симплексного метода

 

 

 

 

 

22'

§

1.4.

Симплексные

таблицы

.

 

.

.

.

.

.

.

27

§

1.5.

Отыскание допустимого базисного

решения . . .

31

§

1.6. Теория двойственности в линейном программировании

33-

§

1.7.

Транспортная

задача

.

 

.

.

.

.

.

.

37

§

1.8.

Сетевая

транспортная

задача .

.

.

.

.

.

45-

§

1.9.

Распределительная

задача .

 

.

.

.

.

.

.

48-

§

1.10.

 

Задачи

линейного

программирования . . . .

56-

Г л а в а

2. Нелинейное программирование

 

 

 

 

 

§

2.1.

 

Свойства выпуклости

 

 

. . . .

 

 

 

90

§

2.2.

Теорема

Куна—Таккера

 

. . . .

 

 

 

92

§

2.3.

Задачи

квадратичного

программирования

 

 

95

§

2.4.

Градиентные методы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

103

§

2.5. Задачи нелинейного

программирования .

 

 

 

115

Г л а в а

3. Динамическое

программирование

 

 

 

 

 

§

3.1. Математическая

постановка

задачи . . . . .

144

§

3.2.

Рекуррентные

 

соотношения

 

 

 

 

 

 

 

146

§

3.3.

Вычислительная

схема

.

 

.

.

.

.

.

.

147

§

3.4,

Случай

непрерывности

переменных . . . . .

150

§

3.5. Эффективность динамического программирования .

.

152

§

3.6,.Многомерные задачи

динамического программирования

154

§

3.7. Использование

 

множителей

Лагранжа

 

для

пониже­

 

 

ния

размерности .

 

.

.

.

.

.

 

.

.

.

156

§

3.8.

Задачи

динамического

программирования

.

.

 

- 1 5 8

Г л а в а

4. Сетевые методы

планирования и

управления

 

 

§

4.1.

Основные понятия

сетевых

методов

планирования и

 

 

 

управления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

177

§

4.2.

Правила

составления

сетевых

графиков . . . .

180

§

4.3.

Методы

оптимизации

сетевых

графиков . . . .

183

§

4.4,

Эффективность

методов

СПУ .

.

.

.

.

.

188

§

4.5.

Задачи СПУ

 

.

 

.

.

.

.

.

 

.

.

.

189

Л и т е р а т у р а

 

.

 

.

 

 

.

.

.

.

.

 

197

199

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ