министерство образования и науки российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт кибернетики, информатики и связи

Кафедра электроэнергетики

Методические указания

к курсовой работе по дисциплине:

«Оптимизация режимов электроэнергетических систем»

на тему: «Расчет оптимизационных задач в электроэнергетике»

для студентов направления 140400.68 «Электроэнергетика и электротехника»

очной формы обучения

Тюмень

ТюмГНГУ

2010

Утверждено на заседании кафедры электроэнергетики

Протокол № Х от «ХХ» ХХХбря 2011 г.

Составители: Паутов Дмитрий Николаевич, к.т.н.

Хмара Гузель Азатовна

Оптимизация режимов электроэнергетических систем [Текст]: методические указания к курсовой работе «Расчет оптимизационных задач в электроэнергетике» для студентов направления 140400.68 «Электроэнергетика и электротехника» очной формы обучения / Д.Н. Паутов, Г.А. Хмара – Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. – 16 с.

© Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный нефтегазовый университет» 2011 г.

Введение

Проектирование и эксплуатация электроэнергетических систем связано с поиском наилучшего решения из некоторого множества допустимых решений. Такое решение является оптимальным, поиск оптимального решения называется оптимизацией, для нахождения оптимального решения необходима постановка оптимизационной задачи.

Целью курсовой работы «Оптимизация режимов электроэнергетических систем» является получение студентами знаний, необходимых для решения оптимизационных задач в области электроэнергетики.

Для достижения поставленной цели студентам необходимы знания основ математического моделирования, методов решения оптимизационных задач, навыки владения современными программными продуктами.

Возможными оптимизационными задачами, возникающими перед специалистами в области электроэнергетики, могут стать

- задачи распределения активной нагрузки между ТЭС;

- возможности раздельного решения задачи оптимизации режима по активной и реактивной мощности;

- оптимизация характеристик устройств для регулирования режима в сети по уровням напряжения;

- оптимизация режима сети по уровням напряжения и реактивной мощности;

- оптимизация режима системы при наличии ГЭС;

- задачи диспетчерской службы;

- оптимизация перспективного проектирования электроэнергетических систем;

- оптимизация структуры и размещения электростанций;

- оптимизация конфигурации электрической сети.

1 Задание на курсовую работу

В рамках курсовой работы необходимо произвести расчет оптимизационных задач по заданным критериям оптимальности. В качестве критериев оптимальности могут выступать экономические критерии, критерии надежности электроснабжения, критерии качества электроэнергии, экологические критерии.

Решение оптимизационной задачи включает в себя следующие этапы:

1. Сбор исходной информации (исходных данных).

2. Составление математической модели, под которой понимается формализованное математическое описание решаемой задачи.

3. Выбор метода решения, определяемого видом математической модели.

4. Выполнение математических вычислений.

5. Анализ решения задачи.

Исходными данными для курсовой работы являются

b_j – наличие на предприятии каждого ресурса j-го вида;

a_ij – норма расхода j-го ресурса на одно изделие i-го вида;

z_i – прибыль от реализации одного изделия i-го вида;

b₄ – минимальное количество всех видов изделий, которое предприятие должно выпустить;

А1, А2 – мощности источников питания;

В1, В2, В3 – мощности потребителей, ед.м.;

с_kp – удельные затраты на передачу мощностей по линиям между узлами источников и потребителей, у.е./ед.м.

Вариант исходных данных выбирается в соответствии с номером в списочном составе группы по таблицам 1, 2.

Таблица 1.

Таблица исходных данных

Вариант	z1	z2	z3	b1	b2	b3	b4
1	14	5	11	40	100	160	16
2	18	7	12	50	150	90	21
3	15	8	15	54	100	85	23
4	20	7	18	85	85	160	19
5	21	6	7	56	98	75	18
6	18	8	6	55	90	90	14
7	17	10	14	57	120	100	15
8	13	11	18	48	54	50	12
9	12	15	20	86	50	75	18
10	14	5	11	40	100	160	16

Продолжение таблицы 1.

Таблица исходных данных

Вариант	а11	а12	а13	а21	а22	а23	а31	а32	а33
1	1,8	2,5	3	4,5	3	6	6	5	5,5
2	0,8	2	4,5	5,5	1	4,5	7	1	5,5
3	0,9	1,2	3	6,5	5	4	3	4,5	5
4	1	1,6	3,2	4	5,5	6,5	1	6,5	6
5	1,2	1,8	4	6	1	4	5	5	4
6	1,4	2,4	2,4	4,5	4	7	5,5	5,5	1
7	1,5	2,5	1,8	7	3	5,5	4	6	7
8	1,6	1,8	2	2	5	6,5	5,5	1	4
9	1,9	1,6	1,9	6	1	4,5	6	7	4,5
10	3	2	2,5	6	4,5	5	6,5	5	5

Таблица 2.

Таблица исходных данных

Вариант	А1	А2	В1	В2	В3	с11	с12	с13	с21	с22	с23	Ограничение по линии, ед.м.
1	60	30	15	35	50	1,8	2,1	2	1,5	1,2	1,4	А1-В1: 20
2	50	40	15	30	45	2,4	1,6	1,8	0,8	1,3	1,6	А2- В1: 10
3	45	45	10	35	45	2,5	1,2	1,9	0,9	1,2	1,8	А1- В2: 25
4	30	60	25	40	25	1,3	1,5	1,7	2	1,1	1,5	А2- В2: 15
5	60	30	30	45	15	1,8	2,3	1,6	0,8	1	2,2	А1- В3: 20
6	20	70	35	50	5	1,1	2,5	1,5	1,5	0,9	1,5	А2- В3: 10
7	70	20	40	20	30	1,8	1,1	1,4	1,6	0,8	2,3	А1- В1: 25
8	25	65	45	15	30	1,5	0,9	1,3	1,8	0,7	1,9	А2- В1: 15
9	65	25	50	10	30	1,9	1,5	2,4	2,2	0,6	1,8	А1- В2: 20
10	50	40	30	25	35	1,6	2	2,1	1	1,2	1,5	А2- В3: 10