автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Методы и модели прогнозирования для развития электроэнергетических систем в условиях неопределенности и многокритериальности

ОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕ'1

На правах рукописи УДК 621.311

МЫЗИН АНАТОЛИЙ ЛЕОНИДОВИЧ

МЕТОДЫ И МОДЕЛИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ И МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОСТИ

Специальность.05.14.02 — Электрические станции (электрическая часть), сети, электроэнергетические системы я управление ими-

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Новосибирск — 1694

Работа выполнена в Уральском государственном техническом университе (УГТУ-УПИ), г. Екатеринбург

Официальные оппоненты:

д.т.н., профессор Л.С.Беляев,

д.т.н. В.В.Ершевич,

д.т.н., профессор В.З.Манусов

Ведущая организация:

Институт энергетических исследовании РАН, г. Москва

Защита состоится " * 1994 г. на заседании дис-

сертационного совета Д 063.34.01 при Новосибирском государственном техническом университете.

Адрес: 630092, г. Новосибирск, пр. К.Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет*

/

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан р^ 2994 г

Учёный секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент Ц[МФ ч. В.Л.Ольховский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность" темы. Электроэнергетические системы (ЭЭС) являются капиталоёмкими и, вследствие большой длительности инвестиционных циклов, высокоинерционными структурами экономики. Например, длительность периода от разработки технико-экономического обоснования (ТЭО) КЭС до её выхода на проектную мощность составляет 10-12 лет. Поэтому ошибки при управлении развитием ЭЭС слишком дорого обходятся. Это делает безусловно оправданными усилия, направленные на разработку методов и моделей исследования и управления их развитием и предназначенных для повышения эффективности ЭЭС. Особенно это относится к управлению развитием электрогенерирующей подсистемы. Кризис в развитии энергетики привёл к дефициту генерирующей мощности в 80% ЭЭС бывшего СССР, при этом доля генерирующего оборудования, исчерпавшего свой ресурс, достигла в РФ 63% установленной мощности. На-Урале, например, доля такого оборудования к 2000 году достигнет 34%, а к 2005 — 70,7%.

Разработанные ранее методы прогнозирования показателей систем энергетики (СЭ) были ориентированы, в основном, на стационарные условия развития. Современный период характеризуется нестабильностью социально-экономических процессов, что требует совершенствования методов прогнозирования в направлении учёта факторов иестабилы&сти.

Вопросы планирования развития Единой ЭЭС (ЕЭЭС) получили широкое освещение. Задачам развития региональных ЭЭС уделялось значительно меньшее внимание. Переход х рыночным методам регулирования привод к возрастанию роли регионального звена а системе управления электроэнергетикой. Центр тяжести управления развитием переместился в регионы. Это обстоятельство делает насущным выполнение соответствующих исследовательских разработок. . ..

Выполнявшиеся ранее исследования развития региональных ЭЭС характеризовались недостаточной комплексностью. Основное снимание в них обращалось на "внутренние" показатели энергетики. Методические подходы к формированию, прогнозированию и агрегированию показателей внешних условии развития детально разрабатывались в основном для общеэнергетнческих параметров, таких как энергопотребление. Однако обострение экологической обстановки, нарастающая дефицитность природных ресурсов, действие факторов экономической среды требуют адехватной разработки показателей таких групп условий, как экологические, природные, экономико-географические и т.п. О важности учёта всей совокупности внешних условий говорит тлкне факты. Выбросы вредных веществ (в.в.в.) в атмосферу от объектов электроэнергетики на территории РФ в 1990 году составили 17,3 млн.т, в аолоотпала.х ТЭС скопилось более 1,5 млрд.т эолы, а сами ТЭС потребляют более 60% поди, используемой промышленностью на технические нужды.

Л

На недостаточность исследований экологических проблем ЭЭС указыпа. ВАК: "Как существенный недостаток в определении направлений исследова ниц по специальности 05.14.02 отмечается отсутствие диссертационных рабо' по экологическим проблемам электроэнергетики..(Бюллетень ВАК, 1992 N 2, с. 9).

Появление многих'субъектов системы управления (СУ) в олектроэнергетик приводит к усложнению учёта многохритериалыгости при управлении их раз витнем. В новых условиях необходимо ревизовать подходы к формирован!» системы целей и приоритетов развития ЭЭС и углубить методы многоцелево оптимизации при исследовании их развития. .

Условия переходного периода привели к возрастанию роли факторов н< определённости в развитии ЭЭС.. Это делает актуальным дальнейшее совер шенствование методологии учёта неопределённости в направлении сочетани формальных л неформальных (экспертных) методов анализа.

Современный период и обозримая перспектива развития ЭЭС характер! оуются ужесточением ограничительных условий. Это приводит к сужешп области допустимых решений и, как следствие, требует совершенствован!: методов и моделей формированиями анализа альтернатив по развитию элс-1 троэнергетических объектов и их систем.

Цепь работы. Разработка методов и моделей прогнозирован! для развития региональных ЭЭС, обеспечивающих комплексность подхода, п вышенне их экономичности, окологпчности, надёжности, социальной нриемл мости на основе всестороннего учёта и анализа факторов неоднозначное условий развития, показателей ц критериев эффективности.

Задачи исследований:

- разработка теоретических основ комплексного подхода к учёту миогокр териалыюсти и неопределённости в задачах развития и размещения электр генерирующих источников в региональных ЭЭС с учётом их адаптацношп свойств;

- создание методов формирования, декомпозиции, анализа и агрегирован показателей пространственной структуры в задачах развития региоиальн ЭЭС;

- получение математических моделей показателей эффективности элект) энергетических объектов для их использования при решении задач развит эл<.'ктрогенерирующих источников;

- совершенствование методов прогнозирования показателей персиект ного олектропотреблеиия с учётом условии переходного периода;

- разработка методов представления и моделирования электрической с«

о задачах развития и размещения злектрсгеиернрующих источников.

Методология и методы решения. Накопленный опыт показал, что системный подход и системный анализ являются наиболее эффективными методологией и инструментом исследования развития СЭ. Он показал ущербность ориентации на единственный метод, или группу методов, примером челу являлось увлечение методами математического программирования в 60-х годах. Поэто**у в предлагаемом исследовании автором побрано направление использования псей совокупности методов анализа,агрегирования и прогнозирования информации, определяющей показатели развития ЭЭС, учёта действия факторов неопределённости и многокритериально-сти, позволяющих формировать возможные решения, оценивать их качество и за счёт понижения степени неопределённости вырабатывать рекомендации по развитию ЭЭС и их объектов.

Особое внимание в работе обращено на разумное сочетание методов формального и неформального анализа в направлении максимального привлечения как классических, так и нетрадиционных математических методов » помощь экспертам и специалистам в области проектирования ЭЭС, в том числе и методов обработки экспертиз. В той или иной степени, к выполненной работе применены аппарат математического программирования; математической статистики (корреляционный, регрессионный, авторегрессноинын, охо-нометрнческнй, дисперсионный, факторный анализ, порядковых статистик и т.д.), многомерной классификации (таксономия, кластерный анализ); методы принятия решений в условиях неоднозначности, в том числе многокритериальный анализ; теория нечётких множеств и отношений; идеология имитационного подхода (с использованием аппарата активного планирования факторного эксперимента; идей геометрического, дискретно-непрерывного и аппрок-снмацнонного моделирования). В применении неформального анализа следует выделить методы экспертиз и сценарного подхода.

Полученные результаты. Их и а у *х н а я и о в и о н а.

В результате исследования:

- разработай комплексный подход к прогнозированию развития электроге-нерирующих мощностей региональных ЭЭС;

- проведено моделирование взаимосвязей как внутри систем плектроонерге-тикн, так и их взаимосвязей с внешними народнохозяйственными и природной системами;

- разработаны способы декомпозиции задач развития региональных ЭОС, формирования' их показателен;

- исследованы закономерности формирования внешних условий развития

ЭЭС, а именно, показателей электропотребления, экологических и инженерно-географических показателей, разработаны способы отбора существенных факторов, их агрегирования, моделирования и прогнозирования;

- разработаны методики использования математического аппарата, в том числе нетрадиционных математических методов для прогнозирования и принятия решений по развитию региональных ЭЭС и выявлены возможности его применения в поставленных задачах;

- исследовано влияние экологических, пнэке-зерно-географических, онерго-экономнческих факторов на формирование показателей ЭЭС и принятие решений по развитию электрогенерирующнх источников;

- разработаны подходы к развитию олсктрогенерирующей мощности в части оптимизации их структуры, стратегии развития, размещения по территории онергообъединеннй;

- разработаны методы и выполнено моделирование электропередач и электрической сети для задач развития электрогенерпрующих источников, прогнозирования объёмов олектросетевого строительства и некоторых других.

Лично автором получены следующие основные результаты:

- проведена структуризация условий перспективного развития электрогенерпрующих источников в региональных ЭЭС, предложены способы представления и моделирования этих условий;

- предложены подходы к учёту олектросетевого фактора в задачах перспективного развития региональных ЭЭС, классифицированные по этим-задачам;

- разработаны имитационные модели учёта электрической сети в задаче выбора мощности и размещения электростанций в ЭЭС;

- разработаны методы и получены модели прогнозирования объёмов олектросетевого строительства в ЭЭС;

- предложена технологическая схема определения показателей эффективности электросетевых объектов. Разработана методика получения интер-вально-непрерывных моделей экономических функционалов электропередач. С применением методов планирования эксперимента получены модели приведённых оатрат в магистральные электропередачи и электропередачи в системообразующих н распределительных сетях;

- разработаны методы моделирования территориальных коэффициентов удорожания стоимости строительства элсктросетсвых объектов;

- предложены новые методы моделирования технико-экономических показателей электростанций для решения задач развития ЭЭС;

- разработаны подходы к районированию территорий по экологическим и инженерно-географическим условиям с целью выявления благоприятных зон для размещения электрогенерпрующих объектов;

- выполнены разработки по совершенствованию методов прогнозирования показателей электропотреблеяия с учётом действия факторов нестабильности и условий переходного периода;

- предложены новые методы согласования прогнооов показателей электропотребления на различных уровнях иерархии;

- предложены способы моделирования я многокритериального анализа око-логических условий размещения тепловых электростанций;

- разработаны новые приёмы многокритериального анализа и задачах развития ЭЭС, в частности, с применением многомерной таксономии эффективных альтернатив и использованием теории нечётких множеств и отношений;

- разработаны основы применения имитационного подхода к решению задачи выбора установленных мощностей и размещения КЭС по территории энергообъединения; -

- предложена методология реализации сценарного подхода при обосновании развития электрогенернрующих мощностей региона, основанная на анализе неоднозначности условий перспективного развития и учёте свойств адаптации электроэнергетики к изменяющимся условиям.

Практическая ценное ть исследован и л состоит в разработке научно-методических подходов к формированию, анализу, агрегированию и моделированию показателен, определяющих развитие региональных ЭЭС; к прогнозированию на этой основе условий и показателей развития их электрогенерирующих мощностей; разработке методов формирования н анализа альтернатив развития и размещения эяектрогенерирующнх источников, методов принятия решений по их развитию с учётом неопределённости и многокритериальности и новых условий развития ЭЭС.

Предложенные методы и модели и их применение позволяют повысить обоснованность решений но развитию электростанций, уменьшить объёмы предпроектных работ, могут использоваться для автоматизации проектных и предпроектных разработок. Результаты исследований нашли отражение л ряде методик прогнозирования, формирования и анализа показателен развития ЭЭС, п применении предложенных методов и моделей для решения задач развития ЭЭС, в том числе при разработках программ развития региональной электроэнергетики, концепции развитая ЭЭС, обосновании размещения электроэнергетических объектов. Эти результаты были использованы Энер-госетьпросктом, Уралэнергосетьпроектом, Уралтеплоэлектропроектом, Институтом энергетических исследований РАН, Институтом теплофизики УрО РАН, Пшротюменнефтсгаэом л другими организациями. Разработки автора отмечены бронзовой медалью ВДНХ (1986 г.).

Полученные результаты и разработанные методы используются при обучении студентов в дисциплине "САПР и оптимизация развития энергосистем", в спецкурсах и при дипломном проектировании; написанная с участием автора книга "Модели оптимизации развития энергосистем" (лично автором напнеаны главы 4-6 и ряд параграфов других глав) рекомендована в кач, -

стве учебника для студентов электроэнергетических специальностей ВУЗов страны.

На защиту выносятся:

- совокупность методов и моделей анализа решеипй по развитию олектро-генернрующих мощностей в региональных ЗЭС;

- комплексный подход к формированию, декомпозиции. анализу, дифференциации и агрегированию показателен пространственной структуры региональных ЭЭС. При этом выделены две характерные группы показателей:

1) пространственная структура внешних условий развития;

2) пространственная структура показателей ЭЭС;

- методы н модели прогнозирования следующих групп показателей, характеризующих условия развития и параметры региональных ЭЭС:

1) показатели электропотребления;

2) экологические показатели;

3) инженерно-географические показатели;

4) показатели потребности в электрогенерирующей мощности;

5) технико-экономические характеристики электрогенернрующпх и электропередающих объектов;

- основные положения применения имитационного подхода к исследованию развития и размещения электрогенернрующпх источников, в том числе методы и модели учёта электрораспрсделяющнх систем;

- новые подходы к формированию критериев в задачах развития региональных ЭЭС, анализу многокрнтериальностн н принятию решений в условиях неоднозначности.

Совокупности полученных результатов представлена в диссертации как

- разработка теоретических основ комплексного подхода к учёту неопределённости и многокрнтериальностн »задачах перспективного развития олектрогенерирующнх объектов ЭЭС, к формированию исходной информации для этих задач, её обработке, агрегированию, моделированию условий и.показателен развитии и принятию решений но размещению электростанций;

- предложения научно-обоснованных решений по развитию и размещению электрогеиерирующих источников региональных ЭЭС, Но способам учёта и моделирования электроэнергетических, природных, народнохозяйственных факторои в задачах анализа развития электроэнергетических объектов и оценки влияния этих факторов на их рчзвнтие.

Апробация работы и публикации. Исследования по теме диссертации вмполнплне:. в соответствии с заданием ЗЛ.02 межвузовской Н'ГП Госкомитета по высшему образованию РФ (ГКВО РФ) "Новые 8

методы и средства экономии энергоресурсов и экологические проблемы энергетики", в рамках федеральной целевой программы "Энергетическая стратегия России (1993-2010 г.г.)и, по заказу Головного совета "Энергетика" ГКВО РФ в рамках НТП "Повышение надёжности, экономичности и экологичностн энергетической системы России", по направлению 5 "Оптимальное развитие и управление функционированием ЕЭЭС" Государственной (общеакадемической) программы фундаментальных исследований до 2000 г., по конкурсу грантов по фундаментальным исследованиям в области технических наук и в соответствии с отраслевыми планами и программами Минтопэнерго РФ.

По тематике диссертационных исследований с участием автора выпущено более 30 отчётов о НИР, в ряде которых автор являлся руководителем работы. Содержание диссертации нашло отражение в учебнике для ВУЗов страны, трёх учебных пособиях, коллективной монографии и 88 печатных работах.

Материалы работы докладывались на международных конференциях: по оптимизации развития и эксплуатации энергосистем (Румыния, г. Яссы, 1991) и картографической (г. Москва, 1976); I (1988), II (1991) и III (1993) Мелен-тьевских теоретических чтениях (г. Москва); V (г. Москва, 1968), VI (г. Баку, 1972), VII (г. Таллинн, 1977), VIII (п Баку, 1982), IX (г. Рига, 1987) и X (г. Каунас, 1991) межвузовских научных конференциях по моделированию ЭЭС; всесоюзных симпозиумах: г. Иркутск (1966, 1969, 1974, 1978, 1985 и 1990 г.г.); II (1981), III (1981), IV (1982), г. Иркутск, V (г. Ленинград, 1983), VII (1986), VIII (1987) и IX (г. Иркутск 1987), семинарах по имитационному подходу в исследованиях систем энергетики; всесоюзных (федеральных) совещаниях и конференциях: г. Москва (1969, 1973, 1977), г. Ленинград (1987), г. Баку (1981), г. Новосибирск (1980), г. Свердловск (1979, 1980), г. Днепропетровск (1990), г. Саратов (1983), г. Иваново (1985, 1988), г. Смоленск (1987), г. Кострома (1991), г. Сыктывкар (1993); республиканских конференциях: г. Киев (1986, 1987, 1988, 1990), г. Кишинев (1968, 1991), г. Ташкент (1986), г. Тбилиси (1967, 1970), г. Алма-Ата (1975), г. Фрунзе (1973); региональных конференциях: г. Свердловск (1983), г. Челябинск (1981), г. Пермь (1985); II (1968), III (1970), IV (1971), V (1976), VI (1980), VII (1983), VIII (1988) и IV (1990) конференциях Уральского политехнического института; заседаниях секции развития и функционирования электроэнергетических и теплоснабжающих систем Научного совета ОФТПЭ по комплексным проблемам энергетики РАН (г. Москва, 1989, 1991); объединенном семинаре факультета энергетики НГТУ (г. Новосибирск, 1994).

Структура и объем работы. Диссертация содержит 309 страниц основного текста, разделённого на шесть глав, 66 рисунков и 41 таблицу к основному тексту, введение, заключение, 8 приложении и список литературы из 392 наименований.

В первой главе "Задачи прогнозирования развития региональных электроэнергетических систем" выполнен анализ организации и управления в системах с различной степенью централизации. Установлено, что наблюдающееся ослабление жёсткости иерархической организации управления приводит к возрастанию роли регионального звена. Сформулированы цели для задач развития СЭ, которые заключаются в достижении энергетической, социальной и экономической эффективности, энергетической безопасности, улучшения состояния природной среды. Показано, как эти цели реализуются в конкретных задачах в виде системы частных целей.

В соответствии с методологией перспективного проектирования ЭЭС на региональном уровне выделены три класса задач обоснования развития элек-трогенернрующих источников (ЭГИ): прогнозирование структуры ЭГИ; разработка концепции развития и размещения электростанции; обоснован!« крупных энергетических объектов.

Определено, что для первой группы задач характерна высокая степень агрегирования показателей ЭГИ. В результате на этом уровне иерархии приходится иметь дело не с показателями отдельных объектов, а с их совокуп ностям» в пределах территориальных зон. Это требует разработки соответствующих методов представления, агрегирования и моделирования показате леи. Выделены отличительные особенности задач прогнозирования струк туры ЭГИ, проявляющиеся при переходе от уровня ЕЭЭС к регноиальньи ЭЭС.

При разработке концепции развития и размещения ЭГИ обосновываются состав электростанций по типам, установленной мощности, районам разме щення и очерёдности сооружения, масштабы и условия сооружения ТЭЦ, на правления и объёмы технического перевооружения объектов. Определён со став разработок, обеспечивающих решение этой группы задач и сформулн рованы внешние условия, определяющие развитие и размещение ЭГИ. К ни» •отнесены перспективные уровни н режимы элехтропотребления, обеспечен ность ресурсами, типы и технико-экономические показатели нового обору дования, региональные я локальные условия и ограничения на размещен» энергетических объектов. Обоснование стратегии развития электроэнергс тики района требует уточнения условий будущего развития и проведени многокритериального анализа альтернатив. На современном этапе осложни лась проблема обоснования крупных электростанций, что обусловлено ролы социально-экономических факторов при определении их основных показателе и районов размещения. В новых условиях развития ЭЭС возникают проблем) адекватного отражения взаимодействия отраслевых и региональных факторо при прогнозировании и перспективном проектировании развития ЭЭС. Эт требует выполнения разработок, включающих: формулирование задач нсслс дованнй; выявление, моделирование и анализ показателей внеш'шгх услови (включая оценки зон их неоднозначности); формирование системы крнтерне эффективности; разработку альтернативных вариантов (сценариев) развиты 10

и размещения ЭГИ; разработку моделей показателей энергетических объектов; проведение оптимизационных расчётов; анализ, получаемых областей решений.

Наряду с задачами развития электрогенерирующей системы региона немаловажное значение имеют задачи развития его электрораспределяющей системы. В долгосрочном плане здесь выделены ¡задачи учёта влияния электросетевого фактора на решения по раоаитию ЭГИ и прогнозирования объёмов электросетевого строительства.

В условиях перехода к рыночному регулированию системный подход полностью сохраняет своё значение методологии исследований СЭ, поскольку последние в силу технологической специфики не теряют системных свойств. В новых условиях СЭ сохраняют управляемость развития на основе оргатично-сти и адаптации, хотя центр тяжести управления перемещается в область правового и экономического регулирования. Это приводит к определённой противоречивости СЭ. С одной стороны, появление многих субъектов системы управления (СУ) с их интересами приводит к децентрализации управления развитием, с другой — такие особенности, как высокие капиталоёмкость и инерционность СЭ требуют сохранения концентрации усилий. Решения по управлению развитием СЭ должны носить упреждающий характер с высокой степенью оаблаговременности, а их инерционность приводит к необходимости поиска решений, инвариантных к условиям неоднозначности. В наибольшей степени это проявляется в задачах развития ЭГИ и приводит к перспективности применения сценарного подхода к анализу их развития.

В современных условиях по-новому проявляется такое свойство СЭ, как динамизм развития. Возможности удовлетворения экологических и социальных требований необходимо рассматривать в сочетании с действием факторов НТП. Это приводит к целесообразности выделения трёх динамических уровней: современного, перспективного и прогнозного.

Сложность ЭЭС требует организации итерационного процесса их анализа и формирования решений по развитию. По-видимому, полная формализация задачи развития ЭЭС в рамках единой модели или программного комплекса принципиально невозможна. Необходима разработка совокупности методов, моделей, реализованных в виде баз данных, баз знаний, программ и ПВК, представляющей иерархическую струхтуру, соответствующую иерархии задач развития. Условия переходного периода заставляют искать новые способы применения таких аспектов системного анализа, как эквивалентирование (декомпозиция и агрегирование), учёт многокритериальное™, двойственности природы СЭ и многовариантности развития. В этих условиях одним из перспективных является имитационный подход к исследованию развития ЭЭС. В представленной работе имитационный подход рассматривается как методология исследования, не накладывающая жёстких ограничений на вид нспольпу-емых математических моделей и методы решения задач. В частности, возможно применение имитационного подхода с привлечением оптимизационных

алгоритмов.

Во второй главе "Прогнозирование внешних услови развития региональных электроэнергетических систем" дана характеристш внешних условий. Выделены группы экологических, социальных, инженернс географических, топливных и энергоэкономических условий. Показана I связь с подсистемами экономики и природной средой. Наиболее трудоёмку задачу представляет моделирование территориально распределённых внешш условий, образующих пространственную структуру. В связи с этим обосн вано введение трёх информационных уровней агрегирования: глобального, р тонального и локального.

Среди показателе^ пространственной структуры особое место занимак показатели электропотребления. Выделены следующие задачи прогнозиров ния: уровней электропотребления, электрических нагрузок, согласования пр гнозов по иерархическим уровнямл интегральных и характерных показател перспективных графиков электропотребления, показателей балансов мощи сти и энергии.

Нестабильность социально-экономических условий приводит к резко! снижению достоверности прогнозных показателей перспективного электр потребления, выполненных традиционными методами. Поэтому предлож ряд подходов, связанных с усилением известных и разработкой новых мет дов прогнозирования. В частности, предложено усилить методы экстрапо.г цин тренда за счёт применения ортонормированных многочленов в качест функций-предикторов. Выражение для моделирования прогнозируемой вех чины у, в этом случае принимает вид

у, =][) (!<(?,•(*), I

<=0

где £¿(0 — функция-предиктор.

Установлено, что точность интервальных оценок при надлежащем подбс (7|-(() повышается почти на порядок.

• Разработаны предложения, связанные с введением в модель случайной хс поненты, прогнозируемой с помощью уравнения авторегрессии вида

9

г/До=-

Т=1

с расширением ряда наблюдений за счёт включения в него внутригодовых казателей режимов; с применением моделей скользящей коррекции, учиты ющих предшествующий опыт прогнозирования.

Предложены способы повышения достоверности прогнозов в классе мно стоенных регрессионных моделей. К ним относятся: представление коэффи ентов моделей в виде функций времени; применение метода дискоитирова 12

ьблюдений, что учитывает снижение ценности информации по мере её ста-тпя. В последнем случае модель прогнозирования определяется условием

т

= min, (3)

<=i

е ßt — коэффициент дисконтирования, а индекс э относится к эмпирическим

;блюдениям. Параметры векторной модели Y= X А определяются в резуль-iTe решения матричного уравнения

XjXß ~А— XjYj./з, (4)

е Y,.ß и X.ß — соответственно дисконтированные вектор наблюдений и ма-)ица аргументов.

Получены прогнозирующие экономико-статистические модели, использу-¡цие таксономию переменных. Рассмотрены два способа таксономии перечных: по силе их корреляционной связи с временем и по степени близости кторов переменных в пространстве наблюдений. Сопоставление способов юиллюстрировано примером прогнозирования электропотребления иефте-■бывающей отрасли промышленности региона.

Разработан алгоритм расчёта параметров моделей прогнозирования, осно-лный на применении факторного анализа. Эффект повышения достоверен прогноза при этом обеспечивается "сжатием" пространства переменах, формирующих прогнозируемый показатель, п результате чего отсека-гся статистически незначимые факторы, учёт которых приводит к снижено достоверности прогноза,

Дапы предложения по учёту оптимального временного лага т0Пт корреля-гонней связи между электропотреблением И' и влияющими показателями А" »и котором rivA'(r) достигает максимума, и выполнено научение этого влили на модели электропотребления региона.

разработаны предложения по усовершенствованию экснометрическнх медов прогнозирования. Предложена схема получения эконометрической моли прогнозирования годового олектропотребления с введением произ водоемной функции для макроэкономических показателей вала В, стоимости новных фондов Ф, численности трудящихся L с учётом вклада интенсив-IX факторов (НТП). Разработаны также способы усиления экономстрнче-их моделей оа счет перехода от абсолютных показателей к их приростам, а кже путём проведения таксономии переменных п факторном пространстве. [)фективность методики подкреплена расчётами промышленного электроно-1ебления региона.

Разработан новый подход к прогнозированию электрических нагрунок, рспективнын в новых условиях и основанный на применении теории мас-

13

сового обслуживания к обработке заявок потребителей на подключение дополнительной нагрузки. В частности, предложено рассматривать сложные заявки как сумму простых соответственно годовым заявляемым приростам оа время обслуживания. Выполнены исследования по получению распределения заявляемых приростов нагрузки АР в функции заблагоиременности подачп заявки г. Установлено, что эмпирические характеристики заявляемых приростов хорошо аппроксимируются логарифмически нормальным распределением. Показана возможность экстраполяции характеристики, что позволяет учесть ещё не поступившие заявки и, как результат, существенно повысить достоверность прогноза.

Нестабильность социально-экономических условий приводит к быстрому "старению" прошлой информации и, как следствие, снижает возможности применения статистических методов прогнозирования. В новых условиях перспективен целевой подход к прогнозированию электронотребления, позволяющий учесть взаимодействие элентрогенерирующеи и электропотребляющей систем, эластичность спроса на электроэнергию и реализацию политики энергосбережения. В соответствии с этим разработана имитационная экспертная система прогнозирования олектропотреблешш региона, схема которой изображена на рис. 1. Система позволяет согласовать процесс производства электро- 1Уг и теплоэнергии и их потребления И7«, в ЭЭС и Ич;, — в регионе, а также мощности N, Р на основе показателей эффективности в ЭЭС

Эг.п и отраслях Эт. При этом учитываются динамические показатели выпуска продукции В по их видам ограничения А, особенности переходного периода (ПП), применение энергосберегающих технологий (ЭСТ), проявляющих свое действие через удельное электропотребление и>. Взаимодействие подсистем организуется с применением экспертных систем на основе формирования дерева целей. "Правила игры" позволяют распределить эффекты между подсистемами.

Разработаны методики согласования прогнозов показателей электропотребления в иерархических системах, основанные на решении систем одновременных уравнений и оптимизационной задачи, а также упрощённые подходы с применением корректирующих коэффициентов.

Предложен метод прогнозирования показателен зон графиков нагрузки ЭЭС: базисной, полупиковой и пиковой, для формирования необходимой информации для задач определения структуры ЭГ11.

Поставлена и решена задача формирования и территориального агрегирования показателей внешних условий развития ЭЭС. Выделены'два, типа агрегирования: агрегирование территории на относительно однородные зоны (таксоны); агрегирование показателей в представительные группы (замене синтетическими или представительными показателями). Способы формирования и агрегирования рассмотрены для двух групп показателен — экологических и инженерно-географических. •

Для формирования, моделирования и агрегирования экологических показа 34 *

елей предлагается применение стандартной международной географической (етрической разграфки, дифференцирующей территорию на ячейки в виде риволинейных трапеций, разделённых параллелями и меридианами. Такой годход резко упрощает задачу перехода от локального уровня рассмотрения : региональному путём укрупнения территориальных ячеек (удовоением, уче-•верением и т.д.). Разработаны модели» устанавливающие связь между сред-[егодовыми концентрациями вредных веществ и экологическими показателями [сточников загрязнения, расположенных в территориальных ячейках. ГТред-южены способы агрегирования территории, позволяющие определять дополнительную экологическую ёмкость территорий (вплоть до территорий ЭЭС) ю загрязняющим ингредиентам. Разработаны иерархические агломератив-гые процедуры агрегирования территории (таксономии) и рекомендации по :рнтериям остановки процесса образования таксонов. Проведена таксономия территории Урала по экологическим условиям размещения КЭС на органическом топливе.

Исследования внешних условий развития ЭЭС показали целесообразность выделения наряду с экологическими значительно более широкого спектра юкаоателей, образующих инженерно-географическую группу. Эту сово-супиость показателей можно представить в виде пяти блоков: экономико-*еографического, физико-географического, гидрологического, биогеографнче-:хого и инженерно-строительного. Определён состав показателен по группам. 3 каждую группу входят от 8 до 15 показателей, а их общее количество со-:тавляет несколько десятков.

Совокупность инженерно-географических показателей определяет условия формирования технико-экономических показателей энергетических объектов. Ока может быть представлена двумя уровнями. Один из них, региональный, определяет агрегированные условия для энергетических объектов и их групп, учитываемые при прогнозировании электроэнергетики на предпроектных стадиях разработки. Другой, локальный, формирует показатели энергетических объектов яа уровне пунктов их размещения.

Для агрегирования и территориальной дифференциации по-инженерно-географическим условиям размещения объектов электроэнергетики также могут применяться предложенные алгоритмы таксономии. Однако ввиду большой размерности векторов инженерно-географических условий их прямое применение встречает значительные трудности. Для их преодоления разработан методическим подход, основанный на применении методов факторного анализа. Замена «сходкой системы коррелированных показателей ортогональной системой факторов значительно облегчает применение процедур таксономия. С применением предложенного .метода выполнена таксономия территории РФ Я Урала по ииженерно-тэгрзфическим условиям. Для Урала ньп<-лены семь территориальных зон, сразнителыю однородных по региональным инженер/го-гсографкчесетш условиям размещения КОС.

В третьей главе "Имитационные и экокомико-статистичеа модели электроэнергетических объектов'' разработан общий подход к мо лированию показателей эффективности двух основных типов объектов Эс электростанций и электросетевых объектов. Выполнена структуризация о( ектов электроэнергетики по задачам развития. Обоснован переход от 8

дели вектора эффективности Э ( 2,Х,У ) к условно-оптимальной мод«

Эу.0( 2,У ), определяемой в виде функций расчётных энергетических 2

внешних У условий, с исключением технических параметров X путём подот мизации (рис. 2). Разработана технологическая схема определения технш экономических характеристик энергетических объектов, основным содеря нием которой является моделирование критериальных характеристик для ( зовых условий и их корректировка для условий, отличных от базовых

Эг.у = Э<5аз Уеаз)К2, Ку ■ I

Выполнен содержательный анализ структуры показателей Э и вектор

У и X для электростанций и эяехтросетевых объектов.

На основе предложенного подхода разработаны имитационные модели эл< тропередач в магистральных, системообразующих и распределительных < тях. Введены интервально-непрерывные модели (ИНМ) эффективности, I строение которых осуществляется с применением методов планирования Э] перимента (ПЭ). Получены ИНМ приведённых затрат в электропередачи. Д магистральных электропередач в сисъемообраэующих сетях модели имеют в

»тер |

где Р — передаваемая мощность, 7 — протяжённость линии, ктер — террю риальиый коэффициент удорожания строительства, 3, — стоимость единш потерянной энергии, ¿1 и ¿2 — коэффициенты компенсации реактивной мо ностн передающего и приёмного концов. Наименьшими погрешностями : рактеризуются модели, полученные с применением дробного факторного э] перимента (ДФЭ) вида 25"2 +0 х 2+1, эксперимента со "звёздными" точка?.

Для распределительных сетей специфика формирования техиико-эконом ческих показателей воздушных линий (ВЛ) определяется меньшей ролью кс цевых устройств, в связи с чем при их моделировании ¿1 и к г были замене! одним коэффициентом мощности 1% >р. С другой стороны, показано, что вы( кое качество ИНМ оптимальных затрат достигается введением н использо! нием понятия обобщённого параметра 7

^{Еи + а)-ктер

-Щ,-'

где (Ен + а) — суммарный коэффициент ежегодных отчислений, г — число часов максимальных потерь.

Наряду с моделями статического типа разработаны подходы к моделированию приведённых затрат, учитывающие динамический рост нагрузки ВЛ, в том числе с приближённым учётом фактора надёжности (что определяет переход от одноцепных ВЛ к двухцепным). Для таких случаев хорошие показатели имеют полиномиальные модели третьего порядка, полученные с применением трёхуровневых матриц Бокса.

Корректировка технико-экономических показателей электроэнергетических объектов на специфические условия районов их размещения обычно осуществляется применением территориальных коэффициентов. Однако до сих пор не был разработан единый методический подход и их формированию и моделированию. В работе показано, что формирование территориальных коэффициентов происходит под влиянием электроэнергетических Э, региональных Р и локальных Л показателей

кт*р=Ъпер(Э,Р,Л). (7)

Сформирован состав показателей для ВЛ и ПС, получены регрессионные и факторно-регрессионные модели (ФРМ) типа (7) для локального и типа

&тер — &тср ( Э,Р ) для регионального уровней агрегирования. Первый тин моделей может быть применен на начальных стадиях конкретного проектирования электросетевых объектов и при оптимизации конфигурации электрической сети, а второй — для описания экономических характеристик в задачах развития ЭГИ. Расчёты показал!!, что погрешность моделей ВЛ можно существенно снизить введением вспомогательного показателя — коэффициента прохождения трассы ¿«.в»,-определяемого по формуле

1 ^

К.т ~ у£> (8)

где т — количество различных условий по длине трассы, /» I! ¿у<?.* — соответственно суммарная длина участков трассы с условиями г и коэффициент удорожания стоимости ВЛ для этих условий. Применение методов таксономии к территориальным коэффициентам позволяет обосновать их территориальное районирование для использования в проектной практике.

Разработаны способы расчёта 15 получены модели технико-экономических показателей КЭС различных типов, предназначенные для применения в задачах развития ЭЭС. Рассмотрены способы формирования моделей высшего уровня иерархии как функций эиергоэкономических показателен. Для этой цели использованы дисперсионный анализ, пошаговый регрессионный анализ, аппарат порядковых статистик. Для регионального и локального уровней агрегирования разработаны эффективные ФРМ, что позволило резко (примерно

17

на порядок) сократить размерность моделей, обеспечило их приемлемую точность (средняя погрешность аппроксимации 5-7%). Для задач развития и размещения ЭГИ разработаны имитационные модели приведённых затрат в КЭС дискретно-непрерывного типа следующей формы

Зуд = (а0 ± Да0) + (с! ± Дад) ■ +----Ь (tu ± Даг) • £6, (9)

где факторы соответствуют'основным энергоэкономическим показа-

телям КЭС: установленной мощности Ny, системе техводоснабжения (ТВС), темпу вводаэнергоблоков AN, числу часов использования установленной мощности Л, а также показателям регионального уровня, определяемым совокупностью инженерно-географических условии: территориальному коэффициенту kmtp и удельным затратам на топливо Зт.

В четвертой главе "Модели пространственной структуры электроэнергетических систем" выполнена классификация и разработаны подходы к моделированию электросетевого фактора в задачах развития региональных ЭЭС, прежде всего, их электрогенерирующей подсистемы. По аналогии с системой внешних условий электрическая сеть рассмотрена как элемент пространственной структуры ЭЭС. Это позволило распространить на неё разработанный выше общий подход к моделированию показателей эффективности электроэнергетических объектов. Одновременно показано, как общий подход видоизменяется в конкретных задачах развития.

При обосновании структуры ЭГИ электрическая сеть, как правило, представляется в виде линейной модели и целевой функционал имеет вид

Зсга = У"] У"*, Crr'jXrr'j + Crr'jУгг'} , (Ю)

т,т' } г, г' j

где Crr'j — коэффициенты целевой функции, A'rr'j и Yrr>j — пропускные способности электрических связей между узлами г и г' по ОЗЭС и по смежным ОЭЭС для режимов работы j ?= В, М, Л, соответствующих базисной, маневренной и пиковой зонам графика нагрузки. Вид целевой функции (10) и ограничений (здесь не приведены) таков, что для моделирования хорошо применимы ИНМ электропередач, введённые в главе 3, и способы выделения зон графиков нагрузки, предложенные в главе 2.

При обосновании рациональной концентрации ЭГИ учёт электрической оети может быть выполнен на базе агрегированной информации, не связанной с конкретными конфигурацией электрической сети и расположением .узлов нагрузок. В качестве методической базы моделирования технико-экономических характеристик системообразующих сетей целесообразно применять подход, предложенный д.т.н. А.Н.Зейлнгером, и основанный на выявлении оптимальных соотношений между установленными мощностями электростанций Ny и радиусами их действия R в зависимости от темпов прироста потребности в

генерирующей мощности ДУУ. Этот подход опирается на идеи геометрического имитационного моделирования, когда действительные условия развития электрических сетей имитируются на идеализированных схемах ЭЭС. Модели технико-экономических показателей целесообразно определять как функции плотности прироста электрических нагрузок <т = ДЛГ/тЯ2. Так как со времени разработок А.Н.Зейлигера прошло около 20 лет, то для современных условий были получены новые модели учёта электросетевого фактора. Эти модели были применены при обосновании рациональной концентрации ЭГИ в ЕЭЭС и регионах. При этом подход был усовершенствован за счёт применения методов ПЭ и с учётом действия факторов неоднозначности. Полученные модели показали возможность адекватного представления электросетевых затрат, что выражается в существенности основных показателей — величин Агу, а и расположения ЭГИ относительно центров потребления.

В задаче выбора мощностей и размещения электростанций, относящейся к региональному уровню, имитационный подход к учёту электросетевого фактора имеет наибольшее обоснование. Разработана методика моделирования электросетевого блока (ЭСБ) приведённых затрат в этой задаче, основанная на выделении совокупностей обобщённых показателей, адекватно определяющих критериальный функционал для перспективных сроков 10-15 лет и более, соответствующих срокам реализации решений по вводу новых электрогене-рирующих мощностей. Выполненные исследования выявили, что такую совокупность образуют прирост средней плотности нагрузок по территории рн, степень неравномерности её распределения по территории а, удельная протяжённость существующей электрической сети 7, потребность в суммарном приросте генерирующей мощности энергосистемы Рг, количество вводимых электростанций п и их момент относительно центров нагрузок М. В результате модель ЭСБ имеет общий вид.

Оеет ~ Зеет (рн,а,у,Р„п,М). (11)

Разработанная методика включает в себя следующие этапы:

1) определение состава и диапазонов варьирования обобщённых показателей;

2) планирование активного эксперимента для проведения опытов по получению значений критериальных показателей;

3) моделирование электрической сети, адекватное поставленной задаче и заданным значениям обобщённых показателей;

. 4) выполнение оптимизационных расчётов;

5) получеши имитационной модели ЭСБ аппроксимационного типа.

Выполнение этапов имеет следующие особенности.

Диапазоны варьирования устанавливаются путём проведения пассивной-, эксперимента как результат анализа прогнозных значении показателе» п обобщения перспективных разработок по развитию различных ОЭЭС (т..

получения общей модели) или рассматриваемой ОЭЭС (для получения специализированной модели). Исследования показали целесообразность проведения полного факторного эксперимента (ПФЭ) с двумя уровнями варьирования факторов, с;

Целесообразно применить идеи геометрического моделирования электрической сети, как при исследовании концентрации ЭГИ. Обоснована целесообразность применения для этой цели идеализированных 16-узловых схем сетей типа изображённой на рис. 3. Для моделирования затрат в электропередачи использовались разработанные JIHM (глава 3). Для оптимизации схем системообразующих электрических сетей эффективно применялся оптимизационный комплекс ИВС ОРС, разработанный в ФЭИ АН Латвии под руководством д.т.н. З.П.Кришана.

Проведённые расчёты по получению и применению моделей ЭСБ показал! их приемлемость для решения поставленных задач (средняя погрешность аппроксимации 15%). Выполнены исследования по совершенствованию моделей ЭСБ. В частности, рассмотрены способы введения территориального коэффи циента ктер в число аргументов модели (11). Хотя погрешность такой модел! несколько возрастает (до 20%), её применение эффективно для крупных ОЭЭС с существенно различающимися условиями сооружения энергетических объ ектов. _

В главе 4 также решена задача разработки моделей прогнозирована объёмов электросетевого строительства. Решение этой задачи позволяет pea лизовать планирование материальных и финансовых ресурсов территориаль ных энергообъединений для размещения заказов на электросетевое оборудс вание.

В результате анализа отобраны десять влияющих показателей: площад территории F, численность населения Н, в том числе городского Яг, устанс пленная мощность электростанции Nv, в том числе ГЭС Npaci ТЭЦ Nj-эц мощность крупнейшей станции Ncm, наибольшая мощность энергоблока Ne, годовое электропотребление Wn, максимальная электрическая нагрузка / Прогнозированию подлежали суммарная протяжённость BJI L по классам ш пряжения и трансформаторные мощности ПС 5. Выполненное исследованг различных способов получения моделей прогнозирования показало, что Hai более эффективными являются ФРМ эконометрического типа. Факторнзаци корреляционной матрицы исходных показателей, выполненная методом гла! ных компонент, показала достаточность выделения трёх факторов. Разраб« таны три модификации моделей, имеющие свои области применения. Первг (базовая) модификация представляет собой систему моделей типа (показа! одна модель суммарной протяжённости BJI 500 кВ, Í500)

¿500 =001 +0X1*1 + 021*2 + 031*3+ 041 ¿220 + Аи^ИО + ^61^500- (!'

Модели Z/220, ¿>220 и S500 имеют аналогичный вид. Модели получаются в р зультате решения системы одновременных уравнений.

Во второй модификации во все модели в качестве дополнительной переменной введен порядковый номер календарного года. Например, для модели (12) это t. В третьей модификации количество независимых переменных расширено за счёт включения авторегресспонных членоз. Например, для модели (12) ото L500,t-r, где г учитывает временной лаг по зависимым переменным. Расчёты показали высокие аппроксимацвонные и прогностические свойства моделей (средняя погрешность для лучших моделей составляет 1-6%).

В пятой главе "Методы анализа и отбора альтернатив в задачах развития региональных электроэнергетических систем в условиях неопределённости п многокритернальности" рассмотрены способы формирования критериев оптимизации в задачах развития ЭЭС.

В группе критериев экономичности наряду с традиционным критерием приведённых затрат рассмотрены формы записи критериев цены производства электроэнергии и прибыли. Рассмотрен подход к формированию цены Ц как суммы полной себестоимости электроэнергии Сполн и балансовой прибыли ПвалI часть шторой (за вычетом налога на прибыль) составляет, "чистая" прибыль 17чис. Определено, что одна часть "чистой" прибыли расходуется па инвестиции К, а другая — на социальные цели. Этот подход позволяет определить необходимые уровни рентабельности р производства и, следовательно, обосновать тарифы на электроэнергию, обеспечив, с одной стороны, необходимые потребности в развита ЭЭС, а, с другой, выполнение антимонопольного законодательства. При переходе к динамической задаче размер отчислений на инвестиции и необходимый уровень рентабельности увязываются со сроком возврата инвестиций (окупаемости) через процентную ставку банковского кредита. Этот подход позволяет образовать взаимозависимую систему критериев

3 —► min, Ц —min, Я- —► шах.

!

На основе детального анализа экологического воздействия ТЭС рассмотрены процедуры формирования экологических критериев. Исследованы два подхода. Один из них заключается в выражении экологических хритсриев в экономической форме

Завод = Зпред + Зрег,зкол + У»код + &кемп + 33кол.риск ~ Эутил, (13)

где Зпред — затраты на предотвращение, Згег.зкол — вклад в региональные затраты на экологию, У>кол — ущерб окружающей среде от экологического воздествия .объекта, 3К0Мп— компенсационные затраты, 3зколрх,ск— составляющая, связанная с риском больших ¿.парий, Эутил — эффект утилизации.

Предложены подходы к расчёту и моделированию основных составляющих эколого-экономйческого критерия (13), К формированию i5„ptd применен подход, изложенный в главе 3. Рассмотрено моделирование экологического

21

ущерба по его составляющим для трёх сред — атмосфере (атм), водной сред« (в) и литосфере (з)

У»код = Уатм "f* Ув + Уз- (1^)

Экономическое выражение экологических критериев нельзя признать до статочным вследствие высокой степени неоднозначности оценок. По dtojI причине наряду с экономической формой предлагается рассматривать экологические показатели как индикаторы экологических критериев, которые при определённых условиях сами могут выступать в качестве критериев. Введены три таких показателя и способы их определения: стоимостная оценка эемел! в зоне экологического влияния КЭС С*о (рассмотрена зона влияния радиусол* 50 км), численность населения Я50 в этой зоне и фоновые приведённые в.в.в в зоне КЭС, M50- Введённые показатели могут.быть определены следующие образом

■ 1 С ' Сво = fso }. a» » (15

i=i

ffSÛ = Fs0£a<^.(l-2p^), (16

= (17

^ Глчл \ Мпор.г*Л/

где х = Tj — номера территориальных ячеек в пределах зоны влияния КЭС •F50, Fjn.i — соответственно площади ооны влияния КЭС и территориаль ной ячейки »; Ст.и #жч.<> M^.i.— стоимостная оценка земель, чнспенносп населения п суммарные приведённые фоновые в.в.в. в ячейке i; Нзоо^.г -суммарное количество жителей городов с населением более 300 тысяч человек находящихся в ячейке а; М' — то же, что M, для особо крупных загрязнителей Мпор.лч.1 — пороговые допустимые в.в.в. для ячейки (МПор*ч.< = mncpFt4).

Предложенный подход позволяет указать путь предварительного отбор пунктов сооружения электростанций и проведения территориальной дпффс ренциации по экологическим критериям.

Рассмотрены подходы к выполнению многокритериального анализа в задг чах развития генерирующих мощностей ЭЭС. Как показано выше, даже крг терпи одной группы не всегда удается привести к одному виду. Предложен общая схема проведения многокритериального анализа в поставленных задг чах. включающая методы экспертного анализа, оптимизации по спнтетиче ским критериям в случае их успешной скаляризации, процедуру оптимнзаци в порядке приоритетности критериев в случае успеха в их ранжировании. Haï большее, внимание уделено случаям несопоставимости критериев. Для таки ситуаций предложены процедуры приближённого анализа. Одна иэ них, и; званная методом определяющего направления, позволяет провести первично 22

»рмирование области компромиссов, избегая подробного анализа бинарных ношений альтернатив. Применение методов тем эффективнее, чем больше ьтернатив тп и критериев п. Сущность метода заключается в нахождении гространстве критериев такой гиперплоскости, которая выделяет альтерна-вы, принадлежащие области компромиссов. Положение разделяющей гипер-оскости определяется уравнением

Р121 +Р222 + •• -РО = 0, (18)

е критерии г = 1, п, образуются нормировкой исходных критериев г,-. Ко-

фициенты р,-, г = 1, п, образуют вектор Р и легко рассчитываются, если постна корреляционная матрица наблюдений. Они являются направляющими синусами вектора определяющего направления перпендикулярного разде-

ющей гиперплоскости. Проекция какого-либо наблюдения на определяю-:е направление находится по формуле

=Рт-2. (19)

Показаны результаты применения метода к отбору пунктов сооружения ЭС на угле, благоприятных по восьми экологическим критериям. Рассмешены 262 пункта КЭС на территории ЕЭЭС.

Предложены процедуры анализа альтернатив из области компромиссов, ключлюшпссл:

а) в её расширении введением понятий коэффициента равнозначности ь для пары наблюдений ] и к и порога равнозначности упвр

(20)

б) в её сужении отсеиванием наблюдений с относительно неблагоприят-¿ми показателями. Для этого вводится понятие коэффициента ограничения учитывающего пропорциональное ужесточение пороговых значений по крн-;риям " ......

= + { - 1,п, (21)

е £( и — средние арифметические и средние квадратичны^ оценок по кри-:риям.

Предложено применение метода определяющего направления для выиолж-1я территориальной таксономии по экологическим условиям. Результаты пссономии не уступают по качеству полученным с помощью процедур много-;риой таксономии. Для районирования территории разработай также метод 1КСОИОМИИ в факторном пространстве преобразования критериев.

Разработана методика выделения эффективных альтернатив разбиение? множества векторов состояния на ооны, в которых оптимальна определённа альтернатива — метод районирования эффективных альтернатив. Для нахо ждения границ зон предложено применять метод контрольной точки, которьп заключается в решении систем уравнений следующего вида для бинарных от ношений планов

Решение системы (22) имеет геометрическую интерпретацию в виде разде ляющей гиперплоскости в (тг — 1 )-мериом пространство весовых коэффициента Р1>Р2,--- ,Рп-1♦ Общее число уравнений вида (22) равно 0,5т(т - 1).

Предложен способ сокращения трудоёмкости метода районирования, на званный методом диаграмм весовых коэффициентов и заключающийся в прс ведении статистических испытаний.

Метод районирования- вплотную подводит к идеям применения теори нечётких множеств и отношений для многокритериального анализа альтериг тив в задачах развития ЭЭС. Применение этой, пока ещё нетрадиционной т< ории одновременно позволяет определять показатели эффективности альтер натив в условиях неоднозначности их оценок по критериям. Ввиду повыше! ной трудоёмкости эти методы целесообразно применять на заключительны стадиях многокритериального анализа, когда выделением и сужением облает компромиссов {Хк} количество сопоставляемых альтернатив сокращается д предела.

Разработана схема анализа, состоящая из следующих этапов (для краткс стп пояснения опускаются):

1) расчитываются матрицы нечётких отношений Я предпочтения алз тернатив по всем критериям [р/г,(г, у)];

2) полученные матрицы преобразуются в матрицы нечётких отношена строгого предпочтения с функцией принадлежности, определяемой по форму;

3) определяется подмнолсество'недоминнрусмых альтернатив с функцие принадлежности

(22

},к=1,тп; ¿¿к.

/Чнд(х) ~ 1 - . вир [/<я,(у, х) - у)].

(2<

Дальнейшее сужение множества эффективных, альтернатив осуществляется сверткой исходных отношений С} с функцией принадлежности вида (с целью ранжирования альтернатив)

п »•=1

где А,- — критериальный вес критерия ».

В соответствии с этим выполняются следующие этапы: 4) строятся нечёткие отношения Р к (}

(*f(x,у) = min \pt(лг,у), • • •,цп(х, j/)];

п

(26)

¡=1

5) определяются нечёткие подмножества недоминируемых альтернатив в.этих подмножествах

= 1 - sup |>р(у, х) - мН2. у)] ;

"€{Хм'} ' (27)

«<?(*) = 1 - sup [ftq(y, г) - Mq(*, у)];

6) находится пересечение множеств, определяемых значениями и

¡1„д{х) = тЬ[цг,нд(з:),И<),нэ(х)]-, , (28)

7) наилучшими считаются альтернативы с максимальной степенью недоминирования

- sup /i«a(y). (29)

Предложенная методика реализована в виде ПВК многокритериального анализа альтернатив в нечёткой среде. С её применением выполнены расчёты по определению рациональной концентрации генерирующей мощности в ЕЭЭС, выявлению наилучших типов основного генерирующего оборудования ТЭС, ранжированию мероприятий по приоритетности энергосбережения и т.д. .

В шестой глапе "Разработка имитационных моделей анализа развития и размещения элехтрогенерирующих источников в электроэнергетических системах" рассмотрены задачи развития электрогенерпруюшеп подсистемы региона (рис. 4). При этом существенно использованы разработки, изложенные в предыдущих главах.

Предложена методика разработки сценариев и выбора рациональной стратегии развития электрогенерирующей мощности региона, обеспечивающей наилучшие условия развития и функционирования электроэнергетики по выбранным критериям с учётом адаптации к изменяющимся условиям. Методика состоит из следующих этапов:

1) отбор и анализ альтернативных ситуаций (сценариев) перспективной потребности региона в электроэнергии;

2) выявление исходной совокупности внешних и расчётных энергетических условий развития;

3) формирование альтернативных стратегий развития электрогенерирующей мощности региона;

4) определение расчётного состава, размещения и очерёдности строительства ЭГИ с учётом их адаптации;

5) анализ возможных последствий применения стратегий в различных ситуациях неопределённости внешних условий. Выработка рекомендаций пс выбору рациональной стратегии развития.

Выполнение этапов имеет следующие особенности. В качестве горизонт, прогнозирования рекомендуется принимать расчётный срок не менее 20-21 лет. Результатом первого этапа является формирование расчётных ситуацш в виде двух крайних и нескольких промежуточных уровней. На втором этап< при формировании балансов определяется потребность в электрогенерирую щей мощности

V/

Шг = т + 1)- - ДА^.т) - ДЯтая.г, (30

¿таг,г

где №Т — прогнозный уровень годового электропотребления на этапе т Ттах,т — время использования максимальной нагрузки; крез.т — расчёт ньи коэффициент резерва; Ис,е,г — мощность электростанций определившего^ состава; ДЛ^^ г, ЬN^gцlT — планируемые объёмы демонтажа генерирую щей мощности и ввода мощности на ТЭЦ. Результатом выполнения второг этапа являются оценки потребностей в генерирующей мощности по этапа.1 развития в виде множеств значений

}, т— 1,2,... . (31

Разрабатываемые на третьем этапе альтернативные стратегии опирают« на прикцлпы управления иивестащгониьши процессами в энергостроитея! стве. Формиро/$акие этих принципов включает: выбор расчётной мощиост электростанций региона; способы корректировки потребности при изменен!! расчётных условий; способы адаптации развития ЭГИ.

Рассматриваются ««столько принципов корректировки исходя из диап эона поаищш "ои-хишгая-иессямйзм". Последствия применения стратегий различных ситуациях оцениваются элементами " платежной матрицы". Ее эл

1!-:нты определяются динамическими характеристиками вида X (I), У (I 26

е компоненты x¡ вектора X соответствуют вариантам стратегий ввода гене-

фующей мощности, а у, вектора У — вариантам будущих условий развития, шамика развития учитывается проведением адаптационных мероприятий ,, поэтому в общем случае

. Зи = = + (32)

Разработана методика формирования £?,•, с расчётом затрат на сооруже-\е энергетических объектов 3-, я экономических последствий от дисбалансов эщностн 3"г. Она учитывает динамический характер затрат и структуру [ергобалансов смежных ОЭЭС с учётом возможной взаимопомощи.

На заключительном этапе варианты стратегии оцениваются по критериям эпнятия решений о условиях неопределённости.

Предложенная методика применялась в расчётах по моделированию и :снке сценариев развития электроэнергетики Урала и его ЭЭС. Накоплений опыт расчётов позволяет сделать вывод, что в основу планов разви-ия н размещения электроэнергетики целесообразно положить максимальные асчетные уровни потребности в ЭГН, соответствующие максимальной, в редел ах зоны неопределённости, прогнозной потребности с электроэнергии, наче экономические потери от ошибочных решений оказываются чрезмер-ыми из-за слабой адаптационной способности СЭ. Для повышения эффектив-эстн управления инвестиционными процессами требуется заблаговременное эздание заделоз проектирования новых электростанций.

Выполнены исследования влияния элехтросстевого фактора на результаты иределения рациональных концентрации и структуры генерирующих мощно-гей ОЭЭС. Для этой ц;ли с применением методов планирования эксперимента разрабатывались имитационные .модели. Бы^н рассмотрены варианты оицентрацнн для КЭС па кузнецком в калсхо-ачннском углях, газе и ядерном опливе. Выполненные расчёты показали, что при благоприятных эхологиче-кнх и энергостроительных условиях эффект электрической сети приводит к киженшо единичной мощности КЭС с 5-8 до 3-4 ГВт. В неблагоприятных словиях этот эффект не так значителен.

Учёт электросетевого фактора при определении рациональной структуры енернрующнх мощностей региона выполнялся путём формирования имитаци-нного комплекса линейных оптимизирующих и аппроксимацнонных моделей. ,'го исследование велось с позиций оценки эффектов интеграции ЭЭС. Акту-льность такого анализа возрастает а связи с наблюдающимися дезинтегра-нонными процессами. Расчёты для ОЭЭС Урала показали, что проведение еэинтеграцноннои политики может привести к увеличению суммарных парат до 25% и выше.

Для решения задачи выбора мощности и размещения ЭГИ п ЭЭС региона [редлагаются следующие этапы:

1) определение территориальных зон (таксонов), однородных по инже-

нерно-географическим и экологическим условиям размещения электростанций на региональном уровне агрегирования;

2) анализ условии для размещения пунктов электростанций в пределах выделенных зон. На этом этапе учитывается территориальная дифференциация внутри зон, выполняется многокритериальный анализ условий размещения электростанций;

3) прогноз нагрузок ЭЭС на перспективу с их эквнвалентнрованием с учётом электросетевого фактора;

4) определение перспективной потребности б генерирующей мощности с учётом её территориальной дифференциации;

5) прогнозирование объёмов демонтажа генерирующего оборудования и формирование показателей техперевооружения;

6) формирование и анализ решений по размещению и размерам ввода новых КЭС в ОЭЭС.

Содержание методов выполнения первых пяти этапов рассмотрено выше. Выполнение последнего этапа связано с решением сложной динамической комбинаторной задачи размещения энергетических объектов по территории региона в условиях разветвлённой пространственной структуры ЭЭС с учётом показателей эффективности системных объектов, их взаимосвязи с внешними условиями развития и неопределённости прогнозных значений влияющих факторов.

Для решения задачи рассмотрены два направления. Одно из них связано с применением динамического программирования, а другое — с имитационным моделированием. Второй, более перспективный подход включает в себя четыре основных взаимосвязанных блока:

1) формирование внешних условий развития электростанций;

2) формирование технико-экономических, экологических и др. характеристик электростанций (КЭС и АЭС);

3) разработка обобщённой имитационной модели электрической сети;

4) разработка и исследование обобщённой имитационной модели развития и размещения новых генерирующих источников.

Характеристика первых трх блоков дана в предыдущих главах. Основу выполнения четвертого блока составляет формирование обобщённой имитационной модели векторного критерия эффективности

Э=Э (Л,,-г,Р<г±ДРгг, Ум.д.г), (33)

где Л;,> и Рцг — соответственно установленные мощности электростанций з и нагрузок эквивалентных центров потребления д на этапах развития г; г — виды топлива и технологические особенности; ДР?Т соответствует диапазонам неопределённости прогноза.

Векторная форма критерия (33) позволяет учесть не только экономическую, но и экологическую эффективность. В частности, предложена запись

векторного экологического критерия эффективности VT с компонентами

VkT = акт (мъг - £ £ hucrßjiirNjir^, (34)

где коэффициент ajtr носит характер переключательной функции, принимая малое положительное значение при выполнении экологического ограничения по ингредиенту к и большое — при его нарушении; Мкт — дополнительная экологическая ёмкость; ßjUT — удельные в.в.в. для электростанций.

Разработана методика получения имитационной модели размещения ЭГИ, позволяющая учитывать диапазоны неопределённости прогноза исходных показателей, производить оценку достоверности модели, вычислять доверительные интервалы расчётных значений, выполнять коррекцию её параметров, совместить формирование модели й оптимизацию в едином итерационном процессе. Своеобразие имитационного метода заключалось, в том, что оптимизация проводилась в форме планирования экстремальных экспериментов путём пошаговой верификации модели, отсеивания неперспективных показателей и сужения диапазонов варьирования переменных путём стягивания их к зоне оптимума.

Сокращение числа сопоставляемых альтернатив после отсеивания части переменных делает перспективным применение Метода динамического программирования. Рекуррентное соотношение для этапа т в этом случае имеет вид

/rOVjir.Vi.t) = min [Зт(%,т-1( Nur.Vj, i) + fr-xVj,»)]- ^ (35)

Сокращение числа альтернатив, производимое на первых шагах анализа, облегчает возможность применения методов теорий нечётких множеств лот ношений на последующих этапах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Факторы неопределённости развития ЭЭС наибольшим образом проявляют себя в трёх группах показателей:

- прогнозируемые показатели внешних условий развития ЭЭС;

- система критериев (со сложной структурой, разделённой по уровням иерархии); •

- характеристики ЭЭС и их объектов и их взаимосвязи.

Понижение степени неопределённости представляет собой наиболее трудоёмкую задачу моделирования прогнозных показателей, определяющих развитие ЭЭС. Условия переходного периода, характеризующиеся нестабильностью

29

социально-экономической ситуации, вносят дополнительные сложности в этс процесс. В связи с этим при разработке методов и моделей прогнозирован! предложено сочетание целевого подхода с современными приемами обработ! статистической информации. Такое сочетание наилучшим образом реалиэ ется при применении имитационного подхода.

Среди внешних условий наибольшие трудности вызывает моделиров ние показателей пространственной структуры условий, к которым относят электропотребление, экологические и инженерно-географические показател Применение нетрадиционных способов обработки информации — метод таксономии и факторного анализа значительно облегчает решение поставле ных задач. Введение понятий информационных уровней агрегирования :— р тонального и локального и решение задачи территориального районирован] по условиям развития ЭЭС и их объектов позволяют, с одной стороны, осуи ствить информационное обеспечение задач развития, адекватное поставле ным целям, а, с другой стороны, провести первичную классификацию терр тории по условиям развития и облегчить дальнейшее сужение области поиск

Получены модели критериев как показателей эффективности решения а дач развития ЭЭС. Наибольшее внимание уделено критериям экономичен и экологической эффективности. Установлено, что экологические критер] имеют двойственную природу — проявляют себя и как критерии, и как огр ничения. Предложены соответствующие формы их представления.

Разработан общий подход к моделированию показателей эффективное электросетевых и станционных объектов, предназначенных для использо! ния в задачах развития ЭЭС. Подход заключается в получении моделей д базовых условий и их коррекции на конкретные региональные и локальн; условия. Получены соответствующие модели имитационного типа как для с дельных объектов, так и их совокупностей. Особое внимание при этом уделе способам моделирования прогнозных показателей электрической сети для р< личных задач развития.

Предложен единый методический подход к проведению многокритериа; ного анализа условий развития ЭЭС, их олектрогенерирующих мощности сочетающий методы классического и нетрадиционного анализа.

Разработанные модели применены к решению ряда задач развития ) тональной электроэнергетики. Выполнено систематическое исследование учёту электросетевого фактора в этих задачах.

Предложена и реализована схема формирования и анализа сценариев р: вития ЭЭС, позволяющая наметить рациональную, в пределах имеющейся п| гнозной информации, стратегию развития ЭГИ.

Разработана методика решения задачи выбора мощностей и размещен электростанций по территории энергообъедииения. Выделены основные блс задачи и предложена поэтапная итерационная схема их взаимной увязки.

Предложенные методы и алгоритмы реализованы в виде программ ; ЭВМ и апробированы на расчётах развития региональных ЭЭС. 30

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих печатных »аботах.

А. Монография, учебник, учебные пособия.

1. Ароамасцев Д.А., Елохин В.Р., Криворуцкий Л.Д., Мардер Л.И., Мы-1ии А.Л. Имитационное Моделирование развития систем энергетики. — Ир-утск: СЭИ, 1988. — 195 с.

2. Арзамасцев Д.А., Липес A.B., Мызнн А.Л. Модели оптимизации рао-1нтия энергосистем. Учебник для вузов. — М.: Высш. школа, 1987. — 272 с.

3. Арзамасцев Д.А., Ананичева С.С., Липес A.B., Мардер Л.И., Мыши А.Л., Стаймова Е.Д. Математические модели размещения тепловых элск--ростанций. Учебное пособие. — Свердловск: У ПИ, 1985. — 85 с.

4. Арзамасцев Д.А., Липес A.B., Мызин А.Л. Модели и методы оптнми-1ацпи развития энергосистем. — Сгердловск: УПИ, 1976. — 146 с-

5. Арзамасцев Д.А., Мызин А.Л., Скляров 10.С. Задачи оптимального »азвитйя энергосистемы.—Свердловск: УПИ, 1969. — 114 с.

Б. Статьи, препринты, доклады и теоисы докладов.

6. Мардер Л.II-, Мызин А.Л. Методы формирования показателей эффективности интеграции развития электрогенернрующих источников в регио-[альных энергосистемах // Изв. РАН. Энергетика. — 1993, N I. — с. 37-45.

7. Ананичева С.С., Пггельман Л.Д., Мызин А.Л. и др. Концепция энер-осберегающей политики Свердловской области на переходный период. — Ека--еринбург: Урал-ЭСОН, 1993. — 21 с.

8. Арзамасцев Д. А., Ананичева С.С., Кожов К.Б., Мызнн А.Л. и др. Пмн-'ацнонный подход к планированию развития ЭЭС // Оптимизация развития [ эксплуатации энергосистем. — Румыния, г. Яссы, 1991. — с. 100-103.

9. Арзамасцев Д.А., Ананичева С.С., Кожов К.В., Мызин А.Л. и др. 1митацнонные модели развития электроэнергетики региона в условиях, мно-окритернальностн и неоднозначности исходной информации // Сб. научиых -рудов "Первые мелентьевские теоретические чтения". — М.: ИНЭИ, 1991. -с. 207-231.

10. Арзамасцев Д.А., Ананичева С.С., Кожов К.Б., Мызнн А.Л. и др. 1митацноиный подход к планированию развития электроэнергетической си-темы // Кибернетика электроэнергетических систем. Тезисы докладом конференции. — Кишинев: 1991.

11. Арзамасцев Д.А., Мызнн А.Л., Стаймова Е.Д. Имитационноепрогно-ированне электропотреблешш региона в период перехода к рыночной эконо-шке // Тезисы докладов к Всесоюзному иаучно-техн. совещ. "Экономические 1етоды управления в условиях рыночной экономики". — Л.: ВН'ГОЭиЭ, 1991.

31

— с. 23-25.

12. Мардер JI.I1., Мыэин A.JI., Корякин А.К. Моделирование услов) централизации электроснабжения в районах Севера // X научн. конф. "Мо; лирование электроэнергетических систем". Тезисы докладов. III—IV секци

— Каунас: АН Литвы, 1991. — с. 93-94.

13. Арзамасцев Д.А., Мызин А.Л., Стаймова Е.Д. Дерево целен для пр гноза электропотребления региона при переходе к регулируемому рынку там же, с. 111-113.

14. Ананнчева С.С., Богатырев Л.Л., Мызин А.Л. и др. Математ ческне основы многокритериального анализа сравнительной эффективное альтернативных вариантов энергетических объектов // Депонир. в ВИНИ'] 5.12.1991, ЛЧ515-В91. — 28 с.

15. Арзамасцев Д.А., Ананичева С.С., Мызин А.Л., Стаймова Е.Д. Кс плекс имитационных моделей для долгосрочного планирования размещен электростанций ОЭС региона. — Свердловск: У ПИ, 1990. — 11 с.

16. Арзамасцев Д.А., Мардер Л.И., Мызин А.Л. Оценка развития ал троэнергетнческих систем по критерию народнохозяйственной эффектнв сти// Разработка методов и средств экономии электроэнергии в электри ских системах. ..Тезисы докладов Всесоюзной научно-техн. конф. —Днеп петровск: ДГИ, 1990. — с. 9-10.

17. Мезенцев П.Е., Мызин А.Л., Стаймова Е.Д. Имитационное моде рование электросетевой составляющей в задачах развития региональных о: троэнергетнческих систем // там же, с. 39-40.

18. Ананичева С.С., Мезенцев П.Е., Мызин А.Л. Модели простр ственной структуры электроэнергетических систем //IX юбилейная науч практич. конф. УПИ. Тезисы докладов ЭТФ. — Свердловск: УПИ, 1990 с. 68-69.

19. Мардер Л.И., Мызин А.Л. Методы и модели исследования концеи: цин электрогенерирующей мощности в ЕЭЭС СССР // там же, с. 70-71.

20. Арзамасцев Д.А., Ананнчева С.С., Мызин А.Л. и др. Исследовг развития электроэнергетического комплекса Урала с применением имнтац; ного подхода // Тезисы докладов Всесоюзной научно-практнч. конф, "У pernio социально-экономического развития Урала". — Свердловск. УрО СССР. 1989.,

21. Ананичева С.С., Мардер Л.И., Мызин А.Л. Моделирование олек сетевой составляющей в задачах развития и размещения электрогенери] щих источников в объединённых энергосистемах // Изв. вузов СССР. Э гетика. — 1988, Аг8. — с. 7-11. "

22. Мызин А.Л., Сажина М.А. Моделирование показателей перепек них графиков нагрузки энергосистемы // Тезисы докладов 8-й научно-: конф. УПИ. Секция "Оптимизация производства, распределения и потр< иия тепловой и электрической энергии". — Свердловск: УПИ, 1988. — с.

23. Ананичева С.С., Мезенцев П.Е., Мызнн Л.Л. Имитационный подход даче оптимизации размещения генерирующих мощностей // там же, с. 12. Í4. Арзамасцев Д.А., Ананичева С.С., Мардер JI.II., Мызнн A.JI., Стай-а Е.Д. Имитационный подход к моделированию развития и размещения :рирующих мощностей // Изв® АН СССР. Энергетика н транспорт. — Г, jV6; — с. 10-18,

35. Арзамасцев Д.А., Мардер Л.И., Мыоин А.Л. Оптимизация стратегии га генерирующих мощностей энергосистем п условиях неоднозначности эдной информации // Тезисы докладов конф. "Пути экономии и повышения активности..." — М.: МЭИ, 1987. — с. 3-4.

26. Арзамасцев Д. А., Мардер Л.И., Мызнн А.Л. Моделирование развития смещения электроэнергетики региона с учетом неоднозначности исходной юрмации // Тезисы докладов к Всесоюзному научно-техн. совещ. "Во-сы усовершенствования техпихо-экономических расчётов в энергетике". I., 1987. — с. 46-47.

27. Мардер Л.II., Мельников A.B., Мызнн А.Л. Учёт неоднозначности иеной информации при разработке стратегии ввода генерирующей мощности эгообъединення // Тезисы докладов IX Всесоюзной научно-технич. конф. эделированиеэлектроэнергетических систем". —Рига, 1987. —с. 215-216.

28. Кожов К.Б., Мыоин А.Л., Стаймова Е.Д. Прогнозирование показали развития электрических сетей региона // Применение математических одов и вычислительной техники в энергосистемах. — Свердловск: У ПИ, 6. — с. 73-77.

29. Верннцкая II.В., Мызнн А.Л., Стаймова Е.Д. Имитационные модели актеристик развития элскмричсскон сети // Имитационный подход к изу-ию больших систем энергетики. Материалы Всесоюзного научнЭ-техн. штара..— Иркутск: СЭИ, 1986. — с. 134-137.

30. Верннцкая И.В., Мыоин А.Л., Стаймова Е.Д. Интервалыю-непрерыв-: модели экономических характеристик электропередач // Анализ и про-оиропанне развития отраслей ТЭК региона. Свердловск: УНЦ АН СССР, 6.—с. 45-51.

31. Ананичева С.С., Верннцкая И.В., Мардер Л.И., Мызнн А.Л. Модели-¡ание экономических характеристик электросетевых объектов районов С-е-

а. — 20 с. // Депоиир. в ВИНИТИ //2177-311. Библ. указат. ВИНИТИ,

б, N 10. — с. 167.

32. Верннцкая И.В., Мардер Л.И., Мызин А.Л. Проблемы управления питием и размещением электроэнергетики региона с учётом неоднозиач-ти исходной.информации // Тезисы докладов респ. научно-техн. кот{>. эвшнепие эффективности внедрения энергосберегающих и материалогбе-ающих мероприятий..," —Ташкент: Узннформпнерго, 19S6. —с. 169-170.

33. Верннцкая П.В., Волков Е.В., Мардер Л.П., Мызнн Л.Л. Учёг решенных факторов при оптимизации развития и размещения объектов онер-нкн // Системы энергетики: управление развитием и функционированием.

З.Ч

Том 4. Развитие региональных систем энергетики СССР. — Иркутск: СЭ 1986 (ДСП), —с. 114-121.

34. Верннцкая И.В., Коржавин Ю.А., Мардер JI.I1., Мыоин А.Л. Об учё экологических факторов при определении состава и размещения электричсск1 станции в задачах развития энергосистем // Энерготехнологнческие уст новки и защита окружающей среды: Межвуо. научный сб. — Саратов: СП 1985. — с. 3-8.

35. Верннцкая И.В., Кожов К.Б., Мызнн A.JI. Моделирование террцт риальных коэффициентов стоимости строительства электросетевых объект // Тезисы докладов обл. научно-техн. конф. "Резервы использования проп водственных ресурсов в условиях интенсификации промышленного произвс ства". — Пермь: ПГУ, 1985. — с. 22.

36. Верннцкая И.В., Коржавик Ю.А., Мызин A.JI. и др. Методы и моде многокритериального анализа экологических условий размещения энергетн1 ских объектов в объединённой энергосистеме // Сб. трудов Энергосетьпр екта "Принципы и методические основы проектирования ЕЭС СССР". — i Энергоатомиздат, 1985. — с. 27-35.

37. Ананичева С.С., Верницкая И.В., Мызин A.JI. Моделирование терр ториальных коэффициентов удорожания сооружения энергетических объект // Тезисы докладов Всесоюзной научно-техи. конф. "Состояние и перст тивы развития электротехнолопш" (Вторые Беиардовскне чтения), т. 2. Иваново, 1985.—с. 25.

38. Арзамасцев Д.А., Ананичева С.С., Верннцкая, И.В., Мызнн А.Л. и \ Разработка имитационного подхода к решению задачи оптимального раз.\ щения генерирующей мощности ОЭС // Информационный листок N 311-1 — Свердловск: Спердл. межотрасл. центр IITIIuII, 1985.

.39. Ананичева С.С., Верницкая И.З., Мызин A.JL, Стаимова Е.Д. Cti цнонный блок имитационной модели развития энергосистем // Экономичное и оптимизация режимов энергосистем. Межвузовский сборник научных tj дов. — Новосибирск: НЭТИ, 1984. — с. 15-22,

■40. Мардер JI.1I., Мызин A.JL, Стаймова Е.Д. Исследование возмож: стей усовершенствования моделей прогнозирования электропотребления ] гиоиа // Применение математических методов при управлении режимам! развитием электрических систем. —Иркутск: HIIII, 1984. —с. 109-114.

41. Арзамасцев Д.А., Ананичева С.С., Верницкая И.В., Мызин A.JI. др. Имитационные модели оптимального размещения электростанций в о( единенной энергосистеме // Основные направления интенсификации промк ленного производства ведущих отраслей Урала. — Свердловск: УНЦ , СССР, 1984. — с. 149-151.

42. Мардер Л.И., Мельников A.B., Мызнн A.JI.,'Торонов В.А. Нрог инрование электропотреблеиия на основе экономико-статистического подх< К Прнменешк' математических методов и гычислительнон техники в зада' функционирования и развития энергосистем. —Свердловск: УПН, 1984. 34

83-93.

43. Арзамасцев Д.А., Ананнчева С.С., Верницкая И.В., Мызин А.Л. и . Размещение тепловых электростанций на основе имитационного модели-ваиия // Экономичность режимов электрических систем. — Новосибирск: Ш1, 1983. — с. 50-54.

44. Арзамасцев Д.А., Ананнчева С.С., Верницкая И.В., Мызин А.Л. и . Имитационная модель развития и размещения электрических станций // штациониый подход к изучению больших систем энергетики. — Л.: СЭИ-Ш, 1983. — с. 55-58.

45. Верницкая И.В., Ксржашш Ю.А., Мызин А.Л. и др. Учёт многокри-риальности при выборе местоположения конденсационных электростанций Энергетическое строительство. — 1933, Лг1. —с. 58-GO.

46. Зайцев Л .П., Коржавин 10. А., Мыоин А.Л. и др. Исследование ьтернативных вариантов развития объединённой энергосистемы при не-нозначности исходной информации [{ Совершенствование планирования пливно-знергетического комплекса региона. —Свердловск: У НИ, АН СССР, 32. — с. 104-114.

47. Ананнчева С.С., Верницкая ¡I.B., Мыоин А.Л. и др. Модели развития гктричесхих сетей в задаче оптимального размещения ТЗС // Применение .тематических методов и вычислительной техники а знсргосистемах. Меж-зовский сборник. — Свердловск: УПИ, 1982. — с. 29-34.

43. Мардер Л.И., Мельников A.B., Мызин А.Л. Прогнозирование элек-нчеекпх нагрузок узлоп энергосистемы па основе потока паяно»: потреби-пей // Долгосрочное прогнозирование развития снергетики страны и объ-тёнпых энергосистем (информационные материалы). — Свердловск: УНЦ I СССР, 19S2. — с. G9-76.

49. Арзамасцев Д.А., Апашпева С.С., Всриицкая И.О., Мызин А.Л. и др. формировании имитационных моделей развития и размещения хоиденсацн-ных электростанции в объединённых энергосистемах // там же, с. 131-138.

50. Мардер Д.И., Мызин А.Л., Стаймова Е.Д. Статистические модели сгнозпрования показателей развития электрических сетей // Тезисы докл. есоюзнон научн. конф. "Моделирование электроэнергетических смете?.!". 2. — Баку: АзИИЕФТЕХПМ, .1982. — с. 160-161.

51. Ананичева С.С., Мызин А.Л., Стаймова Е.Д. Модель оптимального эвнтня и размещения генерирующих мощностей с учётом электросетевых казателен // Тезисы докладов Всесоюзной научной конф. "Снижение потерь электроэнергетических системах". — Баку: АзННЕФТЕХИМ, 1S81. — 74-75.

52. Верницкая И.В., Мардер Л.П., Морозова Н.С., Мызин А.Л. Экономи--статнстйческие модели прогнозирования элсктропотребления региона // тональные проблемы взаимодействия энергетики и экономики. — Снер-эвек: УНЦ АН СССР, 1981. — с. 34-41.

53. Арзамасцев Д. А., Ананичева С.С., Верницкая И.В., Мызин А.Л. и др.

>нределение перспективных оценок структурных' параметров энергосистем / Проблемы развития производительных сил Урала на перспективу до 199С ÎU00 г.г. (с учётом прилегающих экономических районов). Секция 2. — M ВИНИТИ, 1980. — с. 117-123.

54. Верницкая И.В., Коржавин Ю.А., Мызнн A.JI. и др. Проблемы учёт экологических факторов в задачах развития и размещения конденсационш. электростанций // Энергетика и окружающая среда. — Минск: Бел. СИТ( Î 980. — с. 2-3.

55. Арзамасцев Д.А., Мардер JI.II., Морозова U.C., Мызнн А.Л. Мн гофакторные модели прогнозирования показателей развития электрическ1 сетей энергосистем // Электричество. — 1979, Аг3.

56. Арзамасцев Д.А., Морозова U.C., Мызнн А.Л. Исследование стат стических моделей прогнозирования показателей развития электрических с тей // Изв. вузов. Энергетика. — 1978, N Ъ. — с. 3-8.

57. Мардер Л.II., Морозова U.C., Мызнн А.Л. Некоторые способы улу шення статистических моделей электропотрсблення и электрических нагруз // Изв. СО АН СССР, вып. 1. — Новосибирск, 1978, Л'3. — с. 105-112. "

58. Арзамасцев Д.А., Ананнчева С.С., Мардер Л.II., Мызнн А.Л. Г рархня задач и моделей прогнозирования развития и размещения кондеш цпонных электростанции // Сб. тр. симп. "Иерархия в больших систем энергетики". — Иркутск: СЭИ, 1978. — с. 123-129.

59. Арзамасцев Д.А., Ананнчева С.С., Мардер Л.И., Мьгаин А.Л. При5> пение факторного анализа для исследования региональных условий сооружен тепловых электрических станций // Изв. АИ СССР. Энергетика и транспо} — 1977, Л' 2. — с. 119-125.

СО. Арзамасцев Д.А., Ананнчева С.С., Мардер Л.И., Мызнн А.Л. Моде удельных капиталовложений в сооружение тепловых электростанций // И СО AIÍ СССР, серия технических наук. Вып. 3. — 1977, N 13, — Повосибир Наука, СО. — с. 105-112.

Cl. Арзамасцев Д.А., Мардер Л.И., Морозова Н.С., Мызнн А.Л. Факт' но-регрессионные модели прогнозирования элсктропотреблення // Bcecot нее совещ.: НТП и задачи научных исследований (тезисы докладов). — ! Пнформэнерго, 1977. —с. 38-39. .

G2. Арзамасцев Д.А., Коржавин Ю.А., Мардер Л.П., Мызнн А.Л. Вы< районов возможного сооружения КЭС на основе многокритериальной он мизацин // Применение математических методов и вычислительной техш в энергосистемах. Вып. 1. Межвузовский сб. — Свердловск: УПИ, 1977. с. 64-68.

СЗ. Арзамасцев Д.А., Ананнчева С.С., Морозова U.C., Мызнн А.Л. ] дели тепловых электростанций для задач долгосрочного прогноза разви энергосистем // Техника высоких напряжений и электрическая прочность i ляцнн. — Томск: ТИИ, 1977. — с. 136-139.

64. Мардер Л.Н., Мызнн AJI., Попов Е.А. Построение обобщённых

актеристик надёжное™ энергосистем и их использование при обосновании лавных схем электрических соединений электростанций // Т^уды Теплоэлек-ропроекта, вып. 20. — М.: Энергия, 1977.

65. Верннцкая И.В., Мардер Л.И., Мызнн А.Л. и др. Модели прогнозн-овання удельных капиталовложений в строительство электростанций // там се, с. 89-114.

66. Арзамасцев Д.А., Ананичева С.С., Мыоин А.Л. и др. Экономико-татистический подход к созданию моделей энергетических систем с учётом колоши в условиях частичной неопределённости исходной информации // Мо-елнрование электроэнергетических систем. Тезисы докладов VII Всесоюзной онференцнп. — Таллин, 1977.

67. Арзамасцев Д.А., Ананичева С.С., Мыэин А.Л. и др. Моделирование лектросетевой составляющей затрат в задачах оптимизации развития элек-ростанций // Тезисы докладов V научно-технич. конф. УПИ, секция ЭТФ. !ып. 5, ч. 1. — Свердловск: УПИ, 1976. -е. 5-6.

68. Мардер Л.И., Морозова Н.С., Мызин А.Л. Статистическое прогнозн-ювание показателей развития электрических сетей и систем // там же, с. 7.

69. Жуков В.Т., Мардер Л,И., Мызин А.Л. и др. Карты для долгосрочных прогнозов развития и размещения отраслей народного хозяйства: пути оодания и методы использования // Доклад на VII международной картографической конференции. — М.: МГУ, 1976. —с. 1-14..

70. Ананичева С.С., Мардер Л.И., Мызин А.Л. Факторно-регрессионное юделнрование удельных капиталовложений в тепловые электрические станции '/ Иов. вузов СССР. Энергетика. — 1976, #9. — с. 105-108.

71. Арзамасцев Д.Ai, Ананичева С.С., Мардер Л.И., Мыоин А.Л. Сравни-:ельный анализ применения факторно-регрессионных моделей удельны,;хапи-галовложеиий в конденсационные электростанции // Изв. вузов. Энергетика. — 1976, N2. — с. 116-122.

72. Арзамасцев Д.А., Ананичева С.С., Мардер Л.И., Мызнн А.Л. Приме» гение факторного анализа для построения экономико-статистической модели :апиталовложений в тепловые электростанции // Применение математических методов и вычислительной техники в энергетике. Т^уды УПИ, N 236. —Снер-(ловск: УПИ, 1975. — с. 4-8.

73. Мардер Л.И., Мызнн А.Л. Применение порядковых статистик при .юделированин капиталовложений в строительство конденсационных электростанций // там же, с. 9-12.

74. Мардер Л.И., Мызин А.Л. Регрессионные и авторегресснонные мо-<елн прогнозирования // Электричество. — 1975, N2. — с. 14-18.

75. Верннцкая И.В., Мардер Л.И., Мызнн А.Л. Экономико-статистнчес-сое исследование удельных капиталовложений в строительство кондеисанноп-1ых электростанций // Т^уды Теплоэлоктропроекта, вып. 17. — М.: Энергии. 1975. — с. 112-123.

76. Арзамасцев Д.А., Мардер Л.II., Мызнн А.Л. Модели анализа н про

гнозирования экономических характеристик тепловых электрических станщ // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. — 1975, N 3. — с. 94-101.

77. Арзамасцев Д.А., М ар дер Л.И., Мыэин А.Л. Применение компонен ного анализа для выбора решений в условиях многокритериальности // М териалы Всесоюзного симпозиума "Фактор неопределённости при принят! оптимальных решений в больших системах энергетики", т. 11. — Нркутс СЭИ, 1974. — с. 5-17. .

78. Мардер Л.И., Мыэин А,Л. Экоиомнко-статистическая модель удел ных капиталовложений в строительство тепловых электростанций // Электр ческие станции. — 1973, ЛГ12. -—'с. 11-14.

79. Мардер Л.И., Мыоин А.Л. Анализ капиталовложений в строительст! тепловых электростанций с использованием методов математической стат стики // Применение математических методов и вычислительной техники энергетике. Т^уды УПИ, N 217. — Свердловск: УПИ, 1973. — с. 8-12.

80. Мыэин А.Л., Потеряев Й.И. Применение методов статистическо анализа для оценки параметров, используемых при планировании резер мощности в ЭЭС // Электрические станции. — 1973, N 9. — с. 13-16.

81. Мыоин А.Л., Потеряев П.И. Планирование оперативного резерва электроэнергетических системах // Методы расчёта аварийного резерва сложных энергосистемах. Т^уды КиргНИОЭ, вып. 4. — Фрунзе: Кыргы стан, 1973. — с. 50-56.

82. Арзамасцев Д.А., Мыоин А.Л. Решение задачи размещения и выбо мощности конденсационных электростанций в энергосистеме методом дин мического программирования // Применение математических методов и в числительной техники в энергетике. Т)руды УПИ, N182. —Свердловск: УП 1970. —с. 12-17. . •

83. Арзамасцев Д.А., Мыонн А.Л. Оценка сравнительной эффективное капиталовложений в энергосистему // Известия вузов. Энергетика. — 19( ¿V 2. — с. 89-93. .

84. Арзамасцев Д.А., Мыоин А.Л. О размещении и выборе мощное электростанции энергосистемы методом динамического программирования Тезисы докл, сими. "Применение методов математического моделирование энергетике". — Иркутск: СЭИ, 1966. — с. 60-64.

Автор хранит благодарную память о своём учителе, д.т.н., нрофессо Д.А.Арзамасцеве, постоянное внимание и советы которого помогли выис нению данного исследования.

энергогенерирующая система

Рпп

плпт{

, Qp.fi, -Лр.п

Вп

,Q п> Рп

Эгп

И

Эт - ЭСГт{ л

}

нергопотребяяющая система

Рис. 1. Имитационная система прогнозирования потребности региона в гектроэнергии на основе дерева целен

Энергетическая оадача

Расчетные условия 2

Технические параметры X

Показатели эффективности Э

Рис. 2. Структура решения энергетических задач

39

NN

Ч V

>

10

13

14

/У

11

15

4

з:

8

// // / / / ✓ //

1;

1«

Рис. 3. Пример оптимизированной схемы к получению модели ЭСБ

1

3

2

9

Рис. 4. Схема задач анализа развития олектрогенерирующей подсис региона (выделено пунктиром)

г. Екатеринбург. Ротапринт УГТУ-УПИ

.02.1994 . Тираж 140. Заказ N207.