Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Управление в социальных и экономических системах

Диссертационная работа:

Ларин Олег Михайлович. Методы, модели и алгоритмы для системы поддержки принятия решений оптимизации потерь электроэнергии в системе электроснабжения промышленного предприятия : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.10 : Курск, 2004 178 c. РГБ ОД, 61:05-5/1229

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

1 Общие вопросы принятия решений и создания систем
поддержки принятия решений в энергетике 9

  1. Состояние и общеметодологические проблемы построения систем поддержки принятия решений в энергетике 9

  2. Значение систем поддержки принятия решений и основные требования к ним 10

  3. Понятие систем поддержки принятия решений 12

  4. Состояние вопроса разработки систем поддержки принятия решений для электроэнергетики 15

  5. Развитие систем поддержки принятия решений в энергетике 25

  6. Особенности структуры энергетического хозяйства промышленного предприятия 27

  7. Специализированный граф системы электроснабжения промышленного предприятия 35

  8. Анализ методов поиска оптимального решения 41 Выводы по первой главе 49

2 Математические методы, модели и инструментальные
средства для поддержки принятия решений в энергетике 51

  1. Общие вопросы создания математических моделей систем электроснабжения промышленных предприятий 51

  2. Анализ способов представления специализированного графа СЭСПП 53

  3. Разработка математической модели оптимизации потерь электроэнергии в СЭСПП 63

  4. Методика решения задачи оптимизации потерь электроэнергии в СЭСПП 66

  5. Модифицированный метод ветвей и границ 80

Выводы по второй главе 86
3 Программная реализация СППР оптимизации потерь

электроэнергии и проведение расчетов 88

  1. Основные требования к программному обеспечению СППР 88

  2. Структурно-функциональная схема СППР оптимизации энергосбережения в СЭСПП 95

  3. Основные алгоритмы работы СППР 99

  1. Алгоритм обработки матрицы путей 99

  2. Алгоритм модифицированного метода ветвей и границ 102

3.4 Расчет потерь электроэнергии 105

  1. Задача расчета нагрузочных потерь электроэнергии 105

  2. Характеристики графиков нагрузки 106

  3. Использование эмпирических формул для графиков нагрузки в практических расчетах 108

3.5 Проведение расчетов в СППР 111

  1. Подготовка исходных данных для проведения расчетов 111

  2. Применение метода анализа иерархии для выбора энергосберегающих мероприятий 117

  3. Выбор оптимального решения модифицированным методом ветвей и границ 130 Выводы по третьей главе 137 Заключение 138 Список литературы 140 Приложения 149

Введение к работе:

Актуальность темы. Эффективное управление промышленным предприятием (ПП), представляющим собой сложную технико-экономическую систему, зависит от согласованного функционирования всех ее производственных подсистем, имеющих собственные целевые функции оптимизации.

Последние годы характерны увеличением уровня стоимости электроэнергии, а также увеличением суммарных потерь в энергетике России как в абсолютном (с 79 до 103,5 млрд. кВт-ч) так и в относительном (с 8,51 до 13,1 %) значениях, при том, что потребление электроэнергии в 2001 г. составило лишь около 75 % уровня 1991 г /10, 18, 21/. Все это обеспечивает важность роли подсистемы энергосбережения, определяющей и контролирующей значительный комплекс управленческих решений в системе электроснабжения промышленного предприятия (СЭСПП).

СЭСПП как сложная информационно-техническая система, описывается N-мерным вектором локальных критериев управления, соответствующим типовым подзадачам СЭСПП. В данной работе из всей совокупности управляющих показателей СЭСПП (надежность обеспечения электроэнергией, поставка электроэнергии необходимого объема и качества, уменьшение затрат в системе и т.д.) выбран показатель, соответствующий подзадаче оптимизации потерь электроэнергии, что обеспечит эффективность функционирования СЭСПП в стоимостном и производственном аспектах, так как стоимость потребленной электроэнергии может составлять значительную часть в себестоимости продукции.

Сложность СЭСПП приводит к необходимости использовать для управления иерархический, или распределенный принцип. Согласно этому принципу, общая задача управления всей СЭСПП разделяется на совокупность подзадач, каждой из которых должна соответствовать система поддержки принятия решений (СППР). В рассматриваемой работе из

5 комплекса подзадач управления СЭСПП выбрана подзадача управления

оптимизацией потерь электроэнергии. Термин «оптимизация потерь» будет

применяться далее в работе для сокращения следующей фразы: оптимизация

системы электроснабжения промышленного предприятия с целью

сокращения потерь с учетом величины финансирования проведения

энергосберегающих мероприятий.

Объективно возникающая таким образом научно-техническая задача разработки методов, моделей и алгоритмов для СППР по управлению оптимизацией потерь электроэнергии в СЭСПП является актуальной и практически востребованной в управлении промышленным предприятием, потому что важную роль, особенно в последнее время, играет ведение хозяйственной деятельности любого промышленного предприятия на основе внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий.

Научной проблемой сокращения потерь электроэнергии в системах электроснабжения занимались различные ученые, наиболее известными из которых являются Г.Я. Вагин, А.А. Глазунов, Ю.С. Железко, Г.М. Каялов, А.Б. Лоскутов, B.C. Орлов, В.А. Строев и другие /15, 24, 28, 29, 37, 56, 87, 92/. В работах этих ученых проблема сокращения потерь рассматривается как чисто техническая задача и без каких-либо дополнительных ограничений. Разработкой СППР в области электроэнергетики занимались А.А. Башлыков, А.Е. Курилов, Г.Е. Поспелов, В.А. Ириков, В.II. Тренев, А.В. Глазго и другие /8, 9, 15, 34, 35, 71, 88/. Основное направление этих СППР - выработка управляющих решений в энергосистемах и, в том числе, сокращение потерь в них, вопросы оптимизации потерь в СЭСПП в данных работах рассматривались только косвенно. Таким образом, имеются все предпосылки для разработки СППР оптимизации потерь электроэнергии в СЭСПП.

Диссертационная работа выполнялась в рамках областной целевой программы «Энергосбережение Курской области на период 2002-2005 гг.», утвержденной постановлением Курской областной Думы № 378-Ш-ОД от 31 января 2002 г, а также целевой программы «Энергосбережение

Минобразования России», которые являются составными частями Федеральной целевой программы «Энергосбережение России» (1998-2005 г.г.).

Объектом исследования является подсистема управления энергосбережением, в частности, оптимизацией потерь электроэнергии, как часть системы управления СЭСПП.

Предметом исследования являются методы, модели и алгоритмы для СППР оптимизации потерь электроэнергии.

Цель и задачи исследования. Целью работы является повышение эффективности управления СЭСПП путем разработки методов, моделей и алгоритмов для СППР по оптимизации потерь электроэнергии.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

  1. Анализ моделей и методов описания и управления СЭСПП, существующих СППР применительно к задаче оптимизации потерь электроэнергии, а также методов решения оптимизационных задач для получения управляющих решений в СППР по оптимизации потерь электроэнергии. Исследование существующих методов и методик определения потерь электроэнергии в СЭСПП.

  2. Разработка модели описания СЭСПП в виде специализированного графа и матрицы путей как способа представления графа.

  3. Разработка метода выбора оптимального решения на основе применения модификации метода ветвей и границ.

  4. Разработка математической модели оптимизации потерь электроэнергии.

  5. Разработка структурно-функциональной схема СППР оптимизации потерь электроэнергии в СЭСПП.

  6. Проведение экспериментальных исследований по экономии электроэнергии с использованием СППР на ОАО «Электроагрегат».

Научная новизна диссертационной работы: 1. Предложено использование специализированного графа для описания СЭСПП, отличающегося комплексным применением

7 альтернативного и группового выбора энергосберегающих

мероприятий.

  1. Разработана матрица пути как способ преде гавления предложенного графа и обеспечивающая представление пути в графе от заданной вершины до некоторой конечной.

  2. Разработана математическая модель оптимизации энергосбережения в системе электроснабжения промышленного предприятия на основе многокритериальных оценок, сочетающая в себе методики альтернативного выбора вариантов из некоторого множества решений и поиска оптимального варианта.

  3. Разработана модификация метода ветвей и границ, имеющая меньшую вычислительную сложность и облегчающая подготовку исходных данных за счет осуществления неполного перебора вариантов.

  1. Предложено и обосновано использование метода анализа иерархий (далее МАИ) для выбора энергосберегающих мероприятий.

  2. Разработана структурно-функциональная схема СППР оптимизации потерь электроэнергии в СЭСПП, позволяющая произвести многокритериальный выбор энергосберегающих мероприятий при ограниченном объеме финансирования.

Практическая ценность работы определяется следующим:

  1. Разработана программная реализация СППР, позволяющая получить оптимальное решение и предложить рекомендации по выбору энергосберегающих мероприятий при фиксированном размере финансирования;

  2. Повышена эффективность использования денежных средств предприятия, выделяемых на цели энергосбережения, за счет выбора группы мероприятий, обеспечивающих наибольший экономический эффект, т.е. за счет получения оптимального решения;

  3. Разработан комплекс критериев для применения МАИ при выборе мероприятий по энергосбережению, позволяющий получить более

8 полную оценку эффективности предлагаемых мероприятий по

сравнению со стандартными методиками; 4. Решены практические задачи с использованием методик, разработанных в диссертационной работе. По результатам работы, на насосной станции ОАО «Электроагрегат» внедрен частотно-регулируемый привод на основе тиристорного преобразователя частоты AT 04-055-3001. Годовой экономический эффект от внедрения составляет 342 тыс. руб. Предложены рекомендации по модернизации системы электроснабжения ОАО «Электроагрегат» и ОАО «Михайловский ГОК»; разработан комплекс мероприятий по энергосбережению для Курского драмтеатра им. А.С. Пушкина. На защиту выносятся:

специализированный граф для описания СЭСПП и матрица путей, как способ его представления;

математическая модель оптимизации потерь электроэнергии и модифицированный метод ветвей и границ для выбора вариантов энергосберегающих мероприятий;

структурно-функциональная схема СППР оптимизации потерь электроэнергии в СЭСПП.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили одобрение на научных семинарах кафедры «Электроснабжение» Курского государственного технического университета и на научно-технических конференциях в городах Москве, Хмельницком (Украина) и Курске.

Реализация и внедрение.

Результаты работы внедрены на ОАО «Электроагрегат» и в учебном процессе на кафедре «Электроснабжение», что подтверждено актами о внедрении.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 печатных работ.

Подобные работы
Рыжов Александр Павлович
Методы и алгоритмы обработки нечеткой информации в системах интеллектуальной поддержки при принятии управленческих решений
Белоусов Вадим Евгеньевич
Алгоритмы автоматизированного контроля успеваемости и формирования информационно-образовательной среды в интеллектуальной системе поддержки принятия решений военного вуза
Алиев Вакил Чайлар оглы
Методы, модели, алгоритмы управления в экономических системах внебюджетной лесопромышленной деятельности лесхозов
Шорохова Светлана Владимировна
Модели и алгоритмы для информационной системы психолого-педагогической поддержки обучаемых
Основина Ольга Николаевна
Разработка мультиагентной системы поддержки принятия решений по оценке эксплуатационной надежности систем управления
Косткина Ольга Сергеевна
Информационная система поддержки принятия решений при мониторинге состояния здоровья людей в условиях вредных производств
Кононов Иван Владимирович
Агентно-ориентированный подход к созданию системы поддержки принятия решений, предназначенной для прогнозирования развития производственных структур
Трошин Станислав Васильевич
Экономико-математическая интеллектуальная система поддержки принятия решений на уровне отделения сберегательного банка России
Логунов Дмитрий Викторович
Разработка интеллектуальных компонентов системы поддержки принятия решений в области управления стоимостью
Абанин Игорь Игоревич
Рационализация управления деятельностью предприятия на основе моделирования динамических сетевых структур и систем поддержки принятия решений

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net