Вольников / КНИГИ / Плетнёв 1 1995 / Пл95 Глава 9

Расчет функции (9.17) проводится для суммарной нагрузки ГРЭС N в диапа­зоне ее изменений перебором нагрузок с уче­том ограничений (9.16).

Из всех вариантов расчета функции (9.17) при заданной выбирается лишь тот, который соответствует ее минимуму:

(9.18)

Решение (9.18) отыскивается в диапазоне нагрузок:

На следующем шаге поиска вид целевой функции изменяется:

где N_1,2,3=N_1,2+N₃;M_1,2 определено из (9.18).

Процесс поиска осуществляется в диапазоне нагрузок:

Далее процесс поиска идет с наращиванием на единицу числа привлекаемых блоков при каждом шаге.

При работе всех пяти блоков целевая функция имеет вид

(9. 19)

где определено на предыдущем шаге. Процесс поиска идет в диапазоне нагрузок:

(9.20)

Используя результаты оптимизации на каждой предыдущей итерации для (9.19) в диапазоне нагрузок (9.20), определяем для (9.19) оптимальные значения электрических нагрузок:.

Весь процесс поиска с помощью МДП характеризуется значительным чис­лом шаговых итераций. Например, количество градаций для одного блока:

Где N_i — текущее, а — шаговое значение мощностей ( = 5МВт). Принятые ограничения по блокам:

80 МВт200 МВт; 80 МВт210 МВт (9.21)

Легко подсчитать, что общее число итераций для пяти блоков, в указанном ди­апазоне изменения нагрузок (9.21), составит k_i > 100000.

Данная информация полезна для сопоставления вычислительных возможностей ПЭВМ, имеющихся в распоряжении пользователя, с требованиями к объему памя­ти и быстродействию машины, необходимой для решения поставленной задачи.

Реализацию изложенного алгоритма, например, осуществляют на ПЭВМ типа IBM/PC с помощью специально разработанной программы.

В качестве исходных данных в память машины вводят следующую информа­цию:

характеристика топливного режима (см. таблицу);

численные значения коэффициентов математических моделей ЭХ а, с, d, на­пример, в соответствии с выражениями (9.13) и (9.14);

наибольшие, наименьшие и характерные суммарные электрические нагрузки КЭС, например, в соответствии с заданным суточным (диспетчерским) графиком нагрузки;

шаг изменения суточной нагрузки, например, = 50 МВт;

минимальные и максимальные мощности энергоблоков N_1-5 , например, в со­ответствии с ограничениями (9.21);

численное значение максимально допустимой ошибки расчета (= 1 МВт), оп­ределяемой из уравнения баланса мощностей:

где и — суммарные электрические мощности КЭС, определенные рас­четом и заданные диспетчерским графиком.

После ввода перечисленных исходных данных автоматически рассчитываются

, МВт — электрические нагрузки блоков NN_1-5 , адекватные решению задачи оптимизации (9.9), а также соответствующие им суммарные и блочные массовые выбросы оксидов азота т/ч, например, определяемые моделями ЭХ (9.13) и (9.14). Численный пример расчетов суммарных выбросов и оптимальных нагрузок приводится ниже:

, МВт , т/ч N₁, МВт N₂, МВт N₃, МВт N₄, МВт N₅, МВт

400	0,6191	80	80	80	80	80
450	0,7088	85	90	85	95	95
500	0,8122	100	100	100	100	100
550	0,9258	110	115	115	105	105
600	1,0492	125	125	130	110	110
650	1,1826	140	140	140	115	115
700	1,3261	150	155	155	120	120
750	1,4794	165	165	170	125	125
800	1,6428	180	180	180	130	130
850	1,8162	190	195	195	135	135
900	2,0042	200	200	200	150	150
950	2,2361	200	200	200	175	175
1000	2,5167	200	200	200	200	200

Техническая эффективность привлечения ПЭВМ с предложенным алгоритми­ческим и программным обеспечениями имеет две стороны: качественную и коли­чественную. Первая — дает возможность управления выбросами в темпе с техно­логическим процессом и постоянно побуждает оператора совершать действия по управлению, направленные на их сокращение. Вторая — характеризуется чис­ленным сокращением выбросов за счет оптимального распределения блочных на­грузок.

Сравнительная количественная оценка технической эффективности описанного метода управления выбросами определяется по разности:

(9.22)

где tp — отрезок времени суточного графика нагрузки, принимаемый в расчет; — количества суммарных выбросов в течение tp (первое определенное на основе выражений (9.13), (9.14) и (9.16) — при фактическом распределе­нии нагрузок на КЭС; второе — тоже по минимуму суммарных выбросов оксидов азота).

В рассматриваемом примере диспетчерский график КЭС характеризуется двумя пиками (1020 МВт). Первый в течение 8—13 ч, второй 17—21 ч и провалом между ними — 13—17 ч. С точки зрения задачи управления распределением нагрузки по минимуму суммарных выбросов как приоритетной именно этот участок провала следует принимать в расчет, поскольку он включает режим КЭС с нагрузкой 0,75, близкой по массовым выбросам к границе ПДВ и отражает работу стан­ции в дневное время с наибольшим фоновым загрязнением воздушного бассейна. Применяя формулу (9.22) к этому участку диспетчерского графика с t_p = 4 ч, по­лучим с учетом всех исходных данных:

= 1,38 T/t_р (0,345 Т/ч или 96 г/с),

что вполне сопоставимо с усредненным значением выбросов на выбранном отрезке времени t_р, для одного блока, равным 0,45 т/ч (125 г/с), и с суммарными выбро­сами по станции в целом.

Преимущественная область применения данного метода оптимизации выбросов оксидов азота:

КЭС, расположенные в регионах с заведомо напряженной экологической обста­новкой;

энергоблоки КЭС, работающие на твердом и газомазутном топливе или их смеси [18].