Введение к работе
Дктуальность_проблемьт. Системы электроснабжения сельских районов России создавались в течение нескольких последних'десятилетий и их основные технико-экономические показатели соответствуют условиям этого периода. Так, системы сооружены при излишне жесткой око-номии капитальных вложений и материалов. Поэтому во многих районах страны параметры СЗСР 10-110 кВ часто отличаются от оптимальных значений. Встречаются воздушные линии 10 кВ большой протяженности с проводами малых сечений, что не обеспечивает необходимого уровня надежности электроснабжения и качества электроэнергии у потребителей. Подобные тенденции пересматриваются в настоящее время.
Особенностью систем электроснабжения сельских районов (СЭСР) является непрерывное изменение электрических нагрузок вследствие более полного использования электроэнергии в производстве и быту, а также в результате появления новых типов фермерских и крестьянских хозяйств. В отдельные годы электропотребление может снижаться по различным причинам: возможной перестройки народного хозяйства, преобразования энергетических систем, промышленности в пелом, а также возможных социальных процессов, происходящих в обществе.
Длительное время оптимальной системой электроснабжения считалась такая, которая обеспечипала потребителей электроэнергией с минимальными народнохозяйственными затратами при удовлетворении нормируемых требований к ее качеству и надежности электроснабжения.
В настоящее время появилась тенденция усложнения оптимизационных задач и этому есть объективные предпосылки, состоящие в появлении соответствующего математического аппарата (теории принятия решений) , широких возможностях ПЭВМ, позволяющих учитывать множество влияющих факторов, что соответствует .всеобщей-связи явлений в
природе.
Обосновано, что электрическая система, частью которой являет-
зя СЭСР, представляет собой большую сложную систему, с характерны-т свойствами иерархичности, динамичности и управляемости.
В последней (1988 года) методике оценки мероприятий по ускорению научно-технического прогресса оптимальный вариант развития СЭСР :ледует выбирать по минимуму приведенных затрат с учетом сопутству-ощих эффектов. Учитывая требования настоящей методики, а также, тредставляя СЭСР. 10—НО кВ большой сложной системой с множеством ;елей функционирования и опираясь на теорию принятия решений, на кафедре "Электроснабжение с.х." МГАУ им. В.П.Горячкина разработан
2.
% метод многокритериальной оптимизации СЭСР 10-110 кВ с учетом неоп-
у ределенности среды. Для снятия неопределенности среды разработаны
способы получения и обработки дополнительной информации на основе
статистических данных или экспертных оценок.
;' С помощью этих способов можно добиться адекватного отражения
,;. среды, но они достаточно сложны, требуют больших затрат времени на
',;. сбор и обработку полученной информации и вчсокоа квалификации. Они
і предназначены, скорее, для научных исследований и излишне сложны '.> для инженерной практической деятельности. Поэтому необходимо адаптировать сложный разработанный метод многокритериальной оптимизациі для инженерной практики проектирования и эксплуатации. Это сделана на примере наиболее важной и часто встречающейся задачи выбора варианта развития СЭСР 10-110 кВ. Многокритериальный метод оптимизации параметров СЭСР 10-110 кВ. предназначенный для инженерной деятельности при проектировании и эксплуатации чрезвычайна полезен для народного хозяйства и приведет к экономии времени инженера при принятии оптимального ре пения и в целом даст экономический эффект.
Иль_работл. Разработать прикладной инженерный метод многокритериальной оптимизации СЭСР 10-110 кВ и принятия решения в условиях неопределенности среды /электрической нагрузки на перспективу/ на основе ее математического ожидания. Определить возможность а область эффективного применения разработанного метода при проектировании и в процессе эксплуатации систем электроснабжения сельских районов и отдельных ее элементов.
Задачи исследования;
обосновать частные критерии оценки выбора параметров СЭСР;
исследование зависимости граничных значений частных критериев оценки и единого оценочного функционала /13,2.Щ Г/ от темпов роста электрической нагрузки для воздушных линий 10 кВ и трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ;
исследование возможности линеаризации зависимостей частных
. критериев оценки; выбор адекватного уравнения оценочного функционала среди логарифмического, гиперболического, параболического, эксш ненциалъного и линейного законов изменения для М 10 кВ и ТП 10/0,< кВ;
- исследование существующих методов прогнозирования электри
ческой нагрузки на. перспективу для установления границ ингервалоа
неопределенности среды;
3.
исследование возможности применения метода рангового респре-ілєния для прогнозирования электропотребления на перспективу/по >щностям трансформаторных подстанций 35-"110/10 кВ/для электричес-IX сетей /РЗС/ ПОЭиЭ Тамбовэнерго;
лроведениеі сравнительной оценки точности метода рангового зспределения с существующими-;
исследование параметров электрических сетей напряжением 10-110 1 с помощью видового распределения;
выбор оптимального варианта развития СЭСР по многокритериаль-»й модели в условиях неопределенности электрической нагрузки на ірспективу на основе дополнительной информации;
выбор решения по многокритериальной модели на осново матема-іческого ожидания состояния среды;
сопоставление результатов выбора оптимального варианта по югокритериальному методу в условиях неопределенности исходной ин->рмации. разработанному на кафедре "Электроснабжение с.х." МГАУ а окладному, разработанному в настоящей диссертации
Методы исслядавания.При решении указанных задач были использо-дна иівтсцн-теории вероятностей и математической статистики, теории эинятия решении,- теории электроснабжения, теории системных иссле-іваний, прогнозировании и построения бив- и техноценозов.
Научная новизна. Теоретически обоснован выбор оптимального ре-зния по многокритериальной модели на основе математического ожида-»я неопределенной среды. Это позволило разработать прикладной ин-знерный метод многокритериальной оптимизации параметров СЭСР 10-Ю кВ на основе математического ожидания среды, базирующийся на азработанном ранее на кафедре "Электроснабжение с.х,"МГЛУ методе гогокритериальной оптимизации в условиях неопределенности среды.
Для определения границ интервалов неопределенности перспектив->й электрической нагрузки применен метод рангового распределения.
Исследована возможность применения видового распределения для іализа параметров электрических сетей напряжением 10-110 кВ.
Практическая ценность. Разработанный в диссертации прикладной таенерный метод многокритериальной оптимизации параметров СЭСР 10-10 кВ на основе математического ожидания состояния среды позволяет зуществлять выбор лучшего варианта развития СЭСР при проектировании ?ставлении схем перспективного развития, а также при эксплуатации.
Примененный в диссертации метод рангового распределения для оп-
4.
ределения перспективного электропотребления может быть использован при решении 'задач планирования, составлении схем перспективного развития, а также при проектировали и эксплуатации СЭСР 10-110 кВ, таї как дает наименьшую погрешность в прогнозе в условиях снижения электропотребления.
Для анализа параметров электрических сетей напряжением 10-110 кВ в условиях эксплуатации целесообразно использовать метод видового распределения.
На защиту выносятся: прикладной инженерный метод многокритери
альной оптимизации параметров СЭСР 10-110 кВ на основе математичес
кого ожидания среды, разработанный для применения в проектировании
СЭСР 10-110 кВ, составлении схем перспективного развития и'в процес
се эксплуатации на 1WC и в РЭС; . ' "".:".
целесообразно исключить из набора частных критериев оценку качества электрической энергии в виде интегрального показателя неодинаковости напряжения у потребителя, взвешенной по отпущенной ' электроэнергии ввиду приближенной ее оценки и, малого влияния на выбор оптимального решения;
теоретическое обоснование выбора оптимального решения по мнв-гокритериальной модели на основе математического ожидания среды;
линейное представление зависимости единого оценочного функ-ционала/в виде произведения суммарных приведенных затрат и интегрального недоотпуска электроэнергии/от темпов роста электрической нагрузки;
возможность применения метода рангового распределения для определения электропотребления на перспективу;
применение метода видового распределения для оценки технико-экономических параметров сетей 10-110 кВ.
Реализация результатов исследования, Разработанный в диссертации прикладной метод многокритериальной оптимизации принят и исполь зуется в АО РОСЭП "Сельэнергопроект". Предложенный метод и практические рекомендации по выбору оптимального варианта развития СЭСР 10-110 кВ на основе математического ожидания состояния среды внедрены в производственно-энергетическом объединении ЮЭС Кузбассэнерго.
Апробация работы.Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научн*о-технических конференциях профессорско-преподавательского состава МГАУ и в АО РОСЭП в 19Э1-1995 г.г.
Публикации.По результатам исследований опубликовано 2 работы и 2 отчета НИР.
5.
Объем_работы_. Диссертация состоит из введения, четырех глаз и общих выводов. Она изложена на страницах основного текста, содержит рисунка, таблиц, список литературы из наименований и приложений.
