автореферат диссертации по энергетике, 05.14.01, диссертация на тему:Оценка показателей надежности промышленно-отопительных ТЭЦ

Введение.

1. Оценка показателей надежности оборудования промышленио-отопительной ТЭЦ.

1.1. Постановка задачи оценки надежности оборудования ТЭЦ.

1.2. Методика определения времени пребывания оборудования ТЭЦ в различных состояниях.

1.3. Оптимизация послеаварийных режимов работы ТЭЦ.

1.4. Методика определения аварийного недоотпуска энергии и годовых показателей надежности энергоснабжения от ТЭЦ.

1.5. Учет зависимых отказов оборудования ТЭЦ.

1.6. Выводы по главе 1.

2. Методика построения упрощенных математических моделей паровых котлов.

2.1, Общие принципы построения упрощенных математических моделей котлоагрегатов.

2.2, Математическая постановка задачи.

2.3. Пример построения упрощенной математической модели парового котла.

2.4. Выводы по главе 2.

3. Пример практической оценки надежности оборудования про-мышленно-отопительиой ТЭЦ с учетом оптимизации ее послеаварийных режимов.

3.1. Объект исследования, исходная информация.

3.2. Определение времени нахождения оборудования промышленно-отопительной ТЭЦ в различных состояниях.

3.3. Оптимизация послеаварийных режимов работы промышленно-отопительной ТЭЦ.

3.4. Определение аварийного недоотпуска энергии и показателей надежности энергоснабжения от промышленно-отопительной ТЭЦ.

3.5. Зависимость недоотпусков электрической и тепловой энергии в по-слеаварийных режимах работы промышленно-отопительной ТЭЦ от изменения температуры наружного воздуха—.

3.6. Зависимость недоотпусков электрической и тепловой энергии от расчетной тепловой нагрузки потребителей ТЭЦ.

3.7. Учет зависимых отказов при определении времени нахождения оборудования промышленно-отопительной ТЭЦ в различных состояниях.

3.8. Выводы по главе 3.

Актуальность

Проблема оценки и выбора оптимальной степени надежности электроэнергетических систем и систем централизованного теплоснабжения является одной из наиболее важных проблем на современном уровне развития энергетики. Надежность этих систем в значительной мере определяется надежностью ее отдельных элементов. Современные крупные теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), осуществляющие совместную выработку электрической и тепловой энергии, являются важнейшими элементами как электроэнергетических систем, так и систем централизованного теплоснабжения. Оборудование значительного числа ТЭЦ выработало свой расчетный срок эксплуатации и находится в изношенном состоянии. Вводы теплогенерирующего оборудования на многих ТЭЦ отстают от роста нагрузок потребителей. Поэтому проблема повышения надежности работы как отдельных элементов ТЭЦ, так и всей электростанции в целом становиться особенно актуальной. Аварийный отказ в работе мощного оборудования ТЭЦ сопровождается крупными затратами на восстановление этого оборудования, наносит ущерб потребителям энергии (особенно тепловой), а в наиболее тяжелых случаях приводит к выходу из строя систем теплоснабжения. В связи с этим надежность ТЭЦ является одной из главных ее технических характеристик, а проблема повышения надежности работы ТЭЦ - одна из актуальных

Проблем развития энергетики. Решение этой проблемы невозможно без достаточно обоснованных методов оценки основных показателей надежности ТЭЦ.

Вопросам оценки надежности различных технических систем, в том числе и энергетических систем, посвящено значительное число работ, выполненных как в нашей стране, так и за рубежом [1 - 46, 49 - 51, 54, 64 и др.]. Внимание в них уделяется методам расчета показателей надежности, оценке ущерба, принятию оптимальных, с учетом надежности решений.

Для расчета показателей надежности технических систем применяются как аналитические методы, основанные на использовании логических схем (метод дерева отказа и метод минимальных: путей и сечений) и моделей пространства состояний (метод перебора состояний и марковская модель) [4, 25, 47], так и статистические методы, основанные на использовании статистических испытаний [4, 8, 22, 31, 32, 44, 48].

Аналитические методы обеспечивают высокую точность расчетов и позволяют исследовать зависимости значений показателей надежности от различных влияющих факторов и условий функционирования в любых интервалах времени. Возможности аналитических методов могут быть ограничены сложностью математического описания системы.

Методы статистического моделирования базируются на том, что вероятность случайного события можно оценить частотой его наступления за достаточно длительное время функционирования, свободны от ограничений на сложность объекта, вида функций распределения случайных величин. Эти методы позволяют учитывать индивидуальные свойства объектов, условия их эксплуатации. Эффективность использования статистических методов зависит от правильности подбора генераторов случайных чисел и принятого числа испытаний.

Среди систем и объектов энергетики наибольшие методические и практические достижения имеются в области изучения проблемы надежности электроэнергетических и трубопроводных систем [1, 38, 43, 45, 46, 49 - 62]. Применительно к электроэнергетическим системам эти вопросы развиты в работах Ю.Н. Руденко, Н.И. Воропая, Г.Ф. Ковалева, М.Н. Розанова, М.Б. Чельцова, Ю.Б. Гука, Г.А. Волкова, В.И. Трубицына, R. Billinton, R. Karki, L. Salvadery, R. Allan и др. [1, 38, 43, 45, 46, 49 -51, 111 и др.]. В большей части исследований надежности электроэнергетических систем используется метод статистических испытаний. Следует отметить, что в работах [2, 43, 50 и др.] для каждого генерируемого с помощью датчиков случайных чисел состава работающего оборудования энергосистемы решается задача минимизации суммарного дефицита активной мощности в узлах системы. Недоотпуск электрической энергии при аварийных отказах определяется на основе составления энергетических балансов для оставшегося в работе оборудования.

Вопросы оценки надежности тепловых сетей развиты в работах, таких авторов как А.П. Меренков, Е.В. Сеннова, A.A. Ионин, В.Г. Сидлер, Я.А. Ковылянский, H.H. Старостенко, Е.Я. Соколов и др. [52 - 59]. Работы посвящены таким вопросам, как оценке показателей надежности, разработке резервирования схем тепловых сетей при их реконструкции и развитии и др. При определении надежности тепловых сетей авторами используются вероятностные методы расчета. Оценка надежности теплоснабжения потребителей проводится с помощью узловых показателей.

Наиболее изученными среди проблем оценки надежности теплоэнергетических установок и тепловых электрических станций являются проблемы надежности атомных энергоблоков и электростанций (АЭС), которым посвящены работы Л.С. Попырина, СП. Каплуна, Н.Я. Емельянова, С.К. Брасаса, А.И. Клемина, Н.Е. Буйнова, З.Р. Корнеевой, Г.П. Гладышева, Р.З. Аминова и др. [4, 8, 24, 34 - 37, 63, 64 и др.]. Наряду с достаточно детально разработанными методами расчета показателей надежности атомных энергоблоков и АЭС [4, 8, 24, 64 и др.] известны работы, посвященные оптимизационным исследованиям их структурной надежности [8, 22, 65, 66 и др.]. Особенность методов анализа надежности ядерных энергоустановок вызвана спецификой АЭС, При анализе ее надежности учитывается радиационная безопасность и делается акцент на снижение вероятности или исключение событий, приводящих к радиационным авариям. Кроме того, часть оборудования АЭС в процессе эксплуатации подвергается ионизирующему излучению, что влияет на такие свойства, как ремонтопригодность и долговечность. Перечисленные факторы выделяют АЭС из прочих источников энергии с точки зрения исследования надежности, поэтому методы и модели расчета их надежности не могут быть в чистом виде использованы применительно к источникам энергии на органическом топливе.

Вопросам исследования надежности ТЭЦ посвящено гораздо меньшее количество публикаций, среди которых следует отметить работы таких авторов, как Л.С. Попырин, А.Н. Зубец, М.Д. Дильман, Н.Ф. Соболь, В. А. Кацовский, СП. Гутман, Ю.Н. Фель, М.Н. Фомичев [ISIS, 44]. Проанализируем некоторые из них.

В работе [16] рассмотрены количественные характеристики и методы оценки надежности тепловых схем ТЭЦ при проектировании. Приводится математическая модель ТЭЦ для определения показателей надежности. Эта модель построена в предположении, что средние значения наработки всех элементов структуры станции одинаковы при экспоненциальном законе их распределения. При составлении модели авторами предполагается, что тип и число котлоагрегатов, выбранные в соответствии с нормами, обеспечат бесперебойное теплоснабжение потребителям при выходе из строя одного котла или одной турбины. Авторами рассматривается только последовательное по надежности соединение элементов. Учитывается ущерб от недоотпуска электроэнергии, а ущерб

ОТ недоотпуска теплоты принят пренебрежимо малым. Данные допущения не совсем точно отражают реальную ситуацию, что в некоторой мере снижает обоснованность полученных оценок.

В статье [18] авторами рассматривается определение показателей надежности тепловых схем ТЭЦ на примере расчета надежности схемы главных паропроводов в зависимости от надежности запорной аппаратуры на трубопроводах свежего пара. Структурная схема расчета надежности не сводится к схеме с параллельно-последовательным соединением из-за выделения запорной арматуры как отдельных элементов схемы. Описанная в статье модель основана на применении метода алгебры логики. В применении методики расчета надежности, предложенной авторами, к сложным системам могут потребоваться многократные итерационные расчеты, к тому же учет отказов двух, трех и более элементов схемы приведет к значительному увеличению расчетов. В связи с этим авторы предлагают ввести ограничения на число одновременных отказов.

Наиболее комплексный подход к проблеме надежности оборудования ТЭЦ дан в работах Л.С. Попырина, А.Н. Зубца, М.Д. Дильман, выполненных в ЭНИНе им. Г.М. Кржижановского [15, 44]. Авторы выделяют три основных способа обеспечения надежности ТЭЦ: совершенствование технологической схемы ТЭЦ с использованием различных видов резервирования, оптимизация надежности структурных элементов объекта, совершенствование эксплуатации. В основу методики определения показателей надежности положен метод статистических испытаний. Описаны методы оптимизации структурной надежности ТЭЦ.

Вопросы оптимизации надежности энергоустановок на органическом топливе исследованы в работах СМ. Каплуна, Г. А. Волкова, Л. С Попырина [15, 22, 38]. В них изложены вопросы комплексной оптимизации надежности крупных генерирующих установок электроэнергетических систем при разработке и проектировании. При оптимизации в качестве экономического критерия эффективности использованы суммарные приведенные затраты на исследуемую установку и резервные источники энергии. В основе методов оценки надежности энергоустановок лежат статистические методы.

Проблемам обеспечения и оценки надежности котельных посвящены работы Г.Н. Черкесова, В.В.Сомова [9], выполненные в Ленинградском высшем военном училище имени А.Н. Комаровского, Ю.Н. Иванова, СВ. Чумаковой [10 - 12], выполненные в МосИСИ, Н.Д. Соболя, K.M. Сандлера [13, 14], выполненные в Укргипробум и др. В работах [9, 13, 14] использовалось большое число упрощающих допущений, что не соответствует современным требованиям к моделям надежности. Например, в [9] показатели надежности котельной определяются до первого отказа, восстанавливаемость отказавших элементов не рассматривается. В статьях [10-12] показатели надежности котельных определяются по средним значениям показателей надежности элементов их технологических схем, что является вполне оправданным.

Проведенный анализ существующих исследований показал, что большинство работ по оценке надежности теплоэнергетического оборудования основано на использовании статистических методов. С точки зрения автора, основным препятствием к широкому использованию аналитических методов являются трудности, связанные с формированием и решением систем уравнений большой размерности. Следует отметить, что в работах по оценке показателей надежности ТЭЦ (в отличие от работ по надежности ЭЭС) не проводилась оптимизация послеаварийных режимов, продолжающихся с момента локализации аварий до момента установления нормального режима, что для станций со сложной технологической схемой и разнотипным составом оборудования не позволяло достаточно обоснованно определить недоотпуски энергии разных видов.

Успешное решение задачи оптимизации послеаварийных режимов работы ТЭЦ возможно на основе современных методов математического моделирования и оптимизации параметров сложных теплоэнергетических объектов.

Основы применения методов математического моделирования и оптимизации для исследования теплоэнергетических объектов как при их проектировании, так и при их эксплуатации, заложены в работах Г.Б. Левенталя и Л.С. Попырина [67 - 72 и др.]. В Институте систем и энергетики СО РАН (бывший Сибирский энергетический институт) за многие годы накоплен значительный методический и практический опыт моделирования и оптимизации теплоэнергетического оборудования [70, 73 - 78 и др.]. Работы выполняются в двух основных направлениях: автоматизация и совершенствование методов математического моделирования достаточно широкого многообразия энергетических объектов, разработка и развитие взаимосвязанного комплекса задач и методов схемно-параметрической оптимизации перспективных ТЭУ и оптимизации режимов функционирования ТЭС. Исследователями пройден путь от изучения достаточно простых энергоустановок, как правило, паротурбинных, до более сложных объектов (парогазовые установки, многоконтурные паротурбинные установки АЭС, многоцелевые ТЭУ и др.), от использования довольно упрощенных математических моделей и методов исследования, до многоуровневых, иерархически организованных моделей и комбинированных методов схемно-параметрической оптимизации. В области принятия инженерных решений по вновь проектируемому оборудованию значительные успехи достигнуты в создании взаимосвязанной совокупности методов математического моделирования и схемно-параметрической оптимизации сложных ТЭУ, разработаны программно-вычислительный комплекс "Система машинного построения программ" для персональных компьютеров (СМПП) и программные

Средства решения широкого спектра оптимизационных задач [68, 71 - 73, 79].

Исследования, связанные с развитием математического моделирования и оптимизации режимов работы ТЭЦ несколько десятков лет ведутся за рубежом и в нашей стране. К настоящему времени выполнено достаточно много работ по созданию и применению методов математического моделирования и оптимизации [67 - 69, 80 - 84 и др.]. В указанных работах рассмотрены задачи оптимизации непрерывных и дискретных параметров теплоэнергетических установок (ТЭУ) различных типов и технологических схем, изложены принципы автоматизации математического моделирования ТЭУ, даны подходы к оптимизации ТЭУ в условиях неоднозначности исходной информации. Методы математического моделирования ТЭЦ развиты также в работах Ф.А. Вульмана и др. [85 -87], выполненных в ЦНИИКА, в работах А.А. Палагина [88, 89], выполненных в ИПМаш, в работах В.М. Боровкова, С.А. Казарова и др. [90, 91], сделанных в СПбГТУ и Ленэнерго.

В работах А.И. Андрющенко и Р.З. Аминова [93, 94], выполненных в СГТУ, В.И. Щербич и O.K. Шашкова [95], выполненных в ЗапВТИ, М.В. Сидулова, В.А. Мартынова [96], выполненных в МЭИ, авторами используются упрощенные, часто линейные модели и методы оптимизации, в должной мере не рассматриваются проблемы настройки моделей на изменяющееся фактическое состояние оборудования ТЭЦ, не предусматривается возможность моделирования сложных иерархически организованных теплоэнергетических объектов. Все это обуславливает недостаточно широкое применение таких работ при управлении режимами функционирования ТЭЦ.

Достаточно комплексно вопросы математического моделирования и оптимизации режимов работы ТЭЦ развиты в монографии A.M. Клера, Н.П. Декановой и др. [73]. Основное внимание обращено на рассмотрение известных методов построения математических моделей и программ расчета ТЭУ. Излагаются некоторые элементы теории графов, а также основанные на ней методы и алгоритмы, используемые для автоматизации процесса построения математических моделей. Описываются характеристики системы машинного построения программ инженерных расчетов теплоэнергетических установок.

Анализ работ, посвященных оптимизации режимов работы ТЭЦ, показал, что по данной проблеме выполнено достаточное количество исследований, использованы различные методы математического моделирования и оптимизации режимов работы ТЭЦ. Но следует отметить, что вопросам оптимизации послеаварийных режимов работы теплоэлектроцентралей не уделялось должного внимания.

К настоящему времени в ИСЭМ СО РАН разработаны методы математического моделирования и оптимизации сложных теплоэнергетических систем, которые описываются системой алгебраических и трансцендентных уравнений большой размерности, С точки зрения автора, использование методического подхода и программно-вычислительного комплекса СМПП позволит эффективно проводить оценку показателей надежности достаточно сложных ТЭЦ аналитическим методом, а также проводить оптимизацию послеаварийных режимов работы ТЭЦ с определением различной глубины недоотпуска потребителям электрической и тепловой энергии. Данная диссертационная работа посвящена решению указанных выше задач.

Цель работы:

Разработка методики оценки влияния показателей надежности оборудования промышленно-отопительной ТЭЦ и вида ее технологической схемы на недоотпуск электрической и тепловой энергии, с помощью аналитического метода расчета показателей надежности. Методика основана на выделении значимых состояний (продолжительность которых

II II \ превышает заданное пороговое значение) из возможных аварийных состояний, и оптимизации послеаварийных режимов работы ТЭЦ в этих состояниях.

Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые получены и выносятся на защиту следующие, наиболее важные результаты:

1. Разработан методический подход к оценке влияния надежности оборудования ТЭЦ и вида ее технологической схемы на недоотпуск электрической и тепловой энергии, основанный на аналитическом определении показателей надежности ТЭЦ и оптимизации послеава-рийных режимов работы станции.

2. В рамках аналитического метода расчета показателей надежности разработана методика определения времени нахождения оборудования ТЭЦ в различных состояниях в течение расчетного периода, основанная на выделение значимых состояний из возможных аварийных состояний оборудования.

3. Дана формулировка взаимосвязанных задач оптимизации послеава-рийных режимов работы ТЭЦ.

4. Разработана методика построения упрощенной математической модели паровых котлов для задач оптимизации режимов работы ТЭЦ.

5. Применение методики оценки показателей надежности проиллюстрировано на примере промышленно-отопительной ТЭЦ.

Разработанные математические модели реализованы в виде программ, используемых в составе созданного в ИСЭМ СО РАН программно-вычислительного комплекса СМПП для персональных компьютеров. практическая ценность:

Программно-вычислительный комплекс СМПП, включающий программы расчета показателей надежности ТЭЦ и оптимизации их послеа-варийных режимов, реализующие методику автора, позволяет проводить расчетные исследования промышленно-отопительных ТЭЦ с учетом возможности наложения отказов нескольких элементов ТЭЦ, как в случае независимых, так и в случае зависимых отказов элементов.

Разработанный методический подход может быть применен как на стадиях проектирования новых, так и реконструкции действующих ТЭЦ. С его помощью определяются возможные значимые аварийные состояния и времени нахождения в них оборудования ТЭЦ, для этих состояний оптимизируются послеаварийные режимы работы ТЭЦ, при которых обеспечивается максимально-возможный отпуск электрической и тепловой энергии, определяются показатели надежности энергоснабжения от станции, что позволяет принимать обоснованные проектные решения. На этапе функционирования ТЭЦ может найти применение предлагаемый подход при оптимизации послеаварийных режимов работы ТЭЦ.

Апробация работы. Результаты исследований опубликованы в семи печатных работах и обсуждались: на конференциях научной молодежи ИСЭМ СО РАН (Иркутск, 1999 г., 2000 г., 2001 г.); на научно-практической конференции - конкурс молодежи ОАО «Иркутскэнерго» (Иркутск, 2000 г.); на ежегодной Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири» (Иркутск, 2001 г.).

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, заключения, списка использованных источников и двух приложений.

3.8. Выводы по главе 3.

1. Использование изложенного методического подхода к оценке надежности оборудования ТЭЦ (описанного в главе 1) и программно-вычислительного комплекса СМПП позволило, при достаточной точности, эффективно провести практическую оценку надежности оборудования промышленно-отопительной ТЭЦ и ее влияния на энергоснабжение потребителей.

2. Для каждого расчетного интервала времени определены времена пребывания оборудования промышленно-отопительной ТЭЦ в различных состояниях, выделены значимые аварийные состояния, проведена оптимизация послеаварийных режимов работы ТЭЦ.

3. На основе полученных результатов определены недоотпуски каждого вида энергии, а также среднегодовые значения коэффициентов обеспечения заданного отпуска энергии.

4. Проведены исследования зависимости недоотпусков энергии от изменения температуры наружного воздуха и расчетной тепловой нагрузки в виде горячей воды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработан методический подход к оценке влияния показателей надежности оборудования промышленно-отопительной ТЭЦ и вида ее технологической схемы на недоотпуск электрической и тепловой энергии, основанный на аналитическом определении показателей надежности ТЭЦ и оптимизации послеаварийных режимов работы станции.

2. В рамках аналитического метода расчета показателей надежности разработана методика определения времени нахождения элементов ТЭЦ в различных состояниях в течение расчетного периода при независимых и зависимых отказах, с учетом аварийного отказа как одного элемента, так и наложением отказов нескольких элементов.

3. Сформулированы взаимосвязанные задачи оптимизации послеава-рийных режимов работы ТЭЦ, в результате решения которых находятся режимы работы оборудования станции, при которых внешние потребители обеспечиваются энергией в максимально-возможной степени, с учетом рациональной последовательности снижения отпуска энергии при аварийных отказах оборудования ТЭЦ.

4. Разработан подход к определению аварийных недоотпусков тепловой и электрической энергии и годовых показателей надежности энергоснабжения потребителей ТЭЦ. Эти величины определяются на основе оптимизации послеаварийных режимов работы ТЭЦ в расчетных интервалах времени, на которые разбит годовой период работы станции. В качестве комплексных показателей надежности энергоснабжения от ТЭЦ за год используются коэффициенты обеспечения заданного отпуска энергии для каждого вида энергии, отпускаемой станцией.

5. Разработана методика построения упрощенной математической модели парового котла, применяемая при создании математической модели ТЭЦ для решения задач оптимизации режимов работы. Методика основана на подборе коэффициентов зависимостей упрощенной модели в результате решения задачи минимизации максимальной невязки между показателями котла, рассчитанными с помощью упрощенной и подробной моделей. Методика опробована на математической модели парового котла БКЗ-220-100.

6. Применение методического подхода к оценке показателей надежности проиллюстрировано на примере промышленно-отопительной ТЭЦ. Проведена оптимизация 7 послеаварийных режимов в четырех расчетных интервалах времени. Определены годовые недоотпуски энергии и годовые значения коэффициентов обеспечения заданного отпуска энергии (для каждого вида энергии). Проведены исследования зависимости недоотпусков энергии от изменения температуры

129 наружного воздуха и расчетной тепловой нагрузки в виде горячей воды.

7. Разработанный в диссертации методический подход может быть применен как на стадиях проектирования новых, так и реконструкции действующих ТЭЦ. Предлагаемый подход к оптимизации послеаварийных режимов работы станции может найти применение на этапе функционирования ТЭЦ.

8. Методические положения диссертационной работы реализованы в виде программ для персональных компьютеров в рамках созданного в ИСЭМ СО РАН программно-вычислительного комплекса "Система машинного построения программ".

1. Розанов М.Н. Надежность электроэнергетических систем. - М.: Энергия, 1974. -176 с.

2. Ковалев Г.Ф. Комплексный учет фактора надежности в оценке системного эффекта при управлении развитием современных ЭЭС: Диссертация на соискание уч. степ, докт, тех. наук., 1998. 348 с,

3. Руденко Ю.К., Чельцов М.Б. Надежность и резервирование в электроэнергетических системах (методы исследования). Сиб. отделение: Наука, 1974.-240 с.

4. Гладышев Т.П., Аминов Р.З. и др. Надежность теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС. М.: Высшая школа, 1991. - 303 с.

5. Руденко Ю.Н., Ушаков И.А. Надежность систем энергетики. М.: Наука, 1986.-253 с.

6. Беляев Ю.К., Богатырев В.А., Болотин В.В. Надежность технических систем. Справочник. М.: Радио и связь, 1985.

7. Рябинин И.А., Черкесов Г.Н. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных схем. М.: Радио и связь, 1981. -264 с.

8. Клемин А.Н. Надежность ядерных энергетических установок. Основы расчета. -М.: Энергоатомиздат, 1987. 334 с.

9. Черкесов Г.Н., Сомов В.В., Жуковский В.В., Артемов A.A. К количественной оценке надежности производственно-отопительных котельных// Изв. вузов СССР. Энергетика. 1987. - №3. - с. 83 - 87.

10. Ю.Иванов Ю.Н., Чумакова СВ. К вопросу оценки надежности технологических схем котельных// Изв. вузов СССР. Энергетика. 1982. - №5. -С.57-61.

11. П.Чумакова СВ. Оценка надежности котельных при проектировании// Изв. АН. СССР. Энергетика и транспорт. 1988. - №3. - С. 53 - 59.

12. Чумакова СВ. Вопросы надежности тепловых схем котельных// Промышленная энергетика. 1979. - №7. - С 45 - 47.

13. Соболь Н.Д., Сандлер K.M. Оптимизация структуры тепловой схемы промышленных котельных с учетом фактора надежности// Промышленная энергетика. 1983. - №4. - С 37 - 40.

14. Соболь Н.Д. Блочные промышленные котельные большой мош;ности// Промышленная энергетика. 1984. - №10. - С. 50 - 51.

15. Попырин Л.С, Зубец А.Н. Оптимизация структурной надежности ТЭЦ// Изв. РАН. Энергетика. 1994. - №3. - С. 21.

16. Соболь Н.Д., Кацовский В.А. Оценка надежности тепловых схем ТЭЦ при проектировании// Электрические станции. 1973. - № 6. - С. 41 -45.

17. Гутман CH., Соболь Н.Д. Выбор котлов ТЭЦ при помощи критериев надежности// Электрические станции. 1975. - № 11. - С. 16.

18. Фель Ю.И., Фомичев М.Н. Расчет надежности тепловых схем ТЭЦ// Изв. вузов СССР. Энергетика. 1977. - № 2. - С. 73.

19. Мыц Г.М., Соболь И.Д. Выбор структуры тепловых схем ТЭЦ с учетом критериев надежности// Энергетика и электрофикация: научно проив. сб., 1975.-№ 1.-С. 30.

20. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1965.- 524 с.

21. Быков В.М., Гладышев Т.П., Каплун СМ Проблемы обеспечения оптимальной надежности энергогенерирующего оборудования// Изв. АН. СССР. Энергетика и транспорт. 1976. - № 1. - С 56 - 66.

22. Клемин А.И., Емельянов B.C., Морозов В.Б. Расчет надежности ядерных установок. Марковская модель. М.: Энергоатомиздат, 1982.- 208 с.

23. Некоторые аналитические методы вычисления функции надежности сложных структур. М.: Советское радио, 1975. - С. 42 - 58.

24. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. М.: Из-во стандартов, 1990. - 37 с.

25. Надежность систем энергетики. Терминология: Сборник рекомендуемых терминов. Вып. 95. М.: Наука, 1980. - 44 с.

26. Надежность технических систем: Справочник// под ред. Ушакова И.А. -М.: Радио и связь, 1985. 608 с.

27. Черкесов Г.Н. Надежность технических систем с временной избыточностью. М.: Сов. Радио, 1974. - 296 с.

28. Надежность электроэнергетических систем. Обеспечение надежности в условиях эксплуатации. Сб. тр.// ЭНИН им. Кржижановского. М. 1988.- 112 с.

29. Каплун СМ. Вопросы оценки надежности генерирующего оборудования электроэнергетических систем при эксплуатации и проектировании.// Сб. науч. тр. Иркутск: СЭИ СО АН СССР, 1979.

30. Попырин Л.С, Дильман М. Д. Концепция обеспечения надежности тепловых электростанций// Материалы докладов 2-го Международного симпозиума по энергетике, окружающей среде и экономики. Т.1. Казань: Из. КФМЭН, 1998. - С. 135 - 138.

31. Фокин Ю.А., Чан Динь Лонг. Структурный анализ и методы оценки надежности сложных схем электроснабжения// Электричество. 1973. -№5.-0.16-24.

32. ЗЗ.Емельянов Н.Я., Клемин А.Н., Поляков Е.Ф. О комплексном анализе надежности, безопасности и экономической эффективности атомных электростанций// Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1977. - № 1.-С. 13-20.

33. Клемин А.И., Емельянов Н.Я., Попырин Л.С. и др. Исследование надежности энергетических установок// Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1985. - № 6. - С. 3-10.

34. Иванов A.A., Май В.А., Наумов Ю.В., Попырин Л.С. Влияние режима работы АЭС на выбор параметров турбоустановки// Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1983. - № 4. - С. 3 - 10.

35. Волков Г. А. Оптимизация надежности электроэнергетических систем. -М: Наука. 1986. 120 с.

36. Ковалев Г.Ф., Сеннова Е.В., Чельцов М.Б. и др. Надежность систем энергетики: достижения, проблемы, перспективы. Под. Ред. Вороная Н.И. Новосибирск: Наука. 1999. - 434 с.

37. Сеннова Е.В., Ощепкова Т.Е. Методические и практические вопросы построения надежных теплоснабжающих систем// Изв. РАН. Энергетика. 1999.-№ 4.-С. 65-75.

38. Меренков А.П., Сеннова Е.В. Развитие методов исследования и обеспечения надежности теплоснабжающих систем// Изв. РАН. Энергетика. -1984.-№2.-С. 58-65.

39. Ковалев Г.Ф. Критерии и средства оптимизации послеаварийных режимов электроэнергетических систем// Режимная управляемость систем энергетики. Новосибирск: Наука. 1988. - С. 39 - 45.

40. Попырин Л.С., Дильман М.Д. Концепция обеспечения надежности тепловых электростанций// Материалы докладов 2-го Международного симпозиума по энергетике, окружающей среде и экономике. Т 1. Казань: Изд. КФ МЭИ. 1998. - С. 135 - 138.

41. Billinton R., Karki R. Application of Monte Cario simulation to generating system well being analisis// IEEE Trans. Power Syst. - 1999. - № 3. - P. 1172-1177.

42. Salvadery L., Allan R., Billinton R. And others. State of the Art of composite system Reliability Evaluation. Paper of Working Croup 38.03 CIGRE. -1990. Session.-P. 1-10.

43. Сенова Е.В., Смирнов A.B., Ионин A.A. Справочное издание. Т.4. Новосибирск: Наука, 2000. - 351 с.

44. Руденко Ю.Н. Справочник по общим моделям анализа и синтеза надежности систем энергетики. М.: Энергоатомиздат, 1994. - 480 с.

45. Гук Ю.Б. Анализ надежности электроэнергетических установок. Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1988. - 224 с.

46. Меренков А.П., Сеннова Е.В. Развитие методов исследования и обеспечения надежности теплоснабжающих систем// Изв. РАН. Энергетика. -1984.-№2.-С. 58-65.

47. Сеннова Е.В, Мирошниченко В.В. Исследование надежности тепловых сетей// Изв. РАН. Энергетика. 1988. - № 3. - С. 14-23.

48. Сеннова Е.В., Сумароков СВ. и др. Математическое моделирование и оптимизация систем тепло, водо, нефте, и газоснабжения. Новосибирск: Наука, 1992. - 407 с.55. ионин A.A. Надежность систем тепловых сетей. Л.: Стройиздат, 1989. -266 с.

49. Сеннова Е.В, Сидлер В.Г. Математическое моделирование и оптимизация развивающихся теплоснабжающих систем. Новосибирск: Наука, 1987.-222 с.

50. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоатомиздат, 1982. - 360 с.

51. Надежность систем энергетики и их оборудования. В 4 т. Т. 3. Надежность систем газо и нефтеснабжения. М.: Недра, 1994. - 414 с.

52. Дзюбина Т.В., Илькевич Н.И. Модели оценки надежности сложных газоснабжающих систем // Изв. РАН. Энергетика. 1998. - № 6. - С. 84 -91.

53. Клемин А.И. Инженерные вероятностные расчеты при проектировании ядерных реакторов. М.: Атомиздат, 1973. - 304 с.

54. Попырин Л.С, Кабанов Л.П. Исследования систем теплоснабжения. -М.: Наука, 1989.-215 с.

55. Брасас С.К., Кабанов Л.П. Оптимизация систем АЭС по показателям эффективности// Теплоэнергетика. 1987. - № 8. - С. 70 - 74.

56. Попырин Л.С. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок. М.: Энергия, 1978. - 416 с.

57. Попырин Л.С, Самусев В.И., Эпельштейн В.В. Автоматизация математического моделирования теплоэнергетических установок. М.: Наука,1981. -236 с.

58. Левенталь Г.Б., Попырин Л.С. Оптимизация теплоэнергетических установок. -М.: Энергия, 1970. 352 с.

59. Методы математического моделирования и оптимизации теплоэнергетических установок. Под ред. Г.Б. Левенталя и Л.С. Попырина. Новосибирск: Наука, 1972. - 223 с.

60. Комплексная оптимизация теплосиловых систем. Под ред. Г.Б. Левенталя и Л.С Попырина. Новосибирск: Наука, 1976. - 318 с.

61. Деканова Н.П., Клер A.M. Оптимизация теплоэнергетических установок при неопределенности экономической информации// Методы оптимизации теплоэнергетических установок с учетом неопределенности исходной информации. М.: ЭНИН, 1987. - С. 29 - 39.

62. Деканова Н.П., Клер A.M. Проблемы оптимизации при исследовании теплоэнергетических установок// Приближенные методы анализа и их приложения. Иркутск: СЭИ СО АН СССР, 1989. - С. 22 - 43.

63. Клер A.M., Деканова Н.П., Михеев A.B. Задачи оптимизации при оперативном управлении режимами работы ТЭЦ// Методы оптимизации и их приложения. Тезисы докладов 10-й Байкальской школы семинара. -Иркутск: СЭИ СО РАН, 1995. С. 80 - 84.

64. Клер A.M., Скрипкин С.К., Деканова Н.П. Автоматизация построения статистических и динамических моделей теплоэнергетических установок// Изв. РАН. Энергетика, 1996. № 3. - С. 78 - 84.

65. Клер A.M., Деканова Н.П., Скрипкин С.К., Михеев A.B., Корнеева З.Р., Орехов А.Б. Математическое моделирование и оптимизация в задачах оперативного управления тепловыми электростанциями. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1997. - 120 с.

66. Клер A.M., Деканова Н.П., Щеголева Т.П. и др. Методы оптимизации сложных теплоэнергетических установок. Новосибирск: Наука, 1993. -116 с.

67. Крумм Л. А. Методы приведенного градиента при управлении электроэнергетическими системами. Новосибирск: Наука, 1977. - 368 с.

68. Крумм Л. А. Методы оптимизации при управлении электроэнергетическими системами. Новосибирск: Наука, 1981. - 314 с.

69. Topkis D.M. А Cutting Plane Algorithm with Linear and Geometric Rates of convergence// J. Opt. Theory Appl. - 1982. - Vol 36, № 1. - P. 1 - 21.

70. Mayne P., Polak E. Possible direction algorithms for optimization problems with equality and inequality Constraints// Mathem. Prog. 1976. - Vol. 11, № l.-P.67-80.

71. Вульман Ф.А., Корягин A.B., Кривошей М.З. Математическое моделирование тепловых схем паротурбинных установок на ЭВМ. М.: Машиностроение, 1985. - 111 с.

72. Вульман Ф.А., Хорьков Н.С., Куприянова Л.М. Применение модульного принципа для описания задач математического моделированрм теплоэнергетических установок// Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1 978.-№4.-С. 129-136.

73. Вульман Ф.А., Хорьков Н.С. Тепловые расчеты на ЭВМ теплоэнергетических установок. М.: Энергия, 1975. - 200 с.

74. Палагин А. А. Автоматизация проектирования теплосиловых схем тур-боустановок. Киев: Наука. Думка, 1983. - 160 с.

75. Палагин А.А. Логически числовая модель турбоустановки// Проблемы машиностроения. - 1975. - Вып. 2. - С. 103 - 106.

76. Боровков В.М., Казаров С.А., Кутахов А.Г. и др. Автоматизированное проектирование тепловых схем и расчет переменных режимов ПТУ ТЭС и АЭС// Теплоэнергетика. -1993. № 3. - С. 5 - 9.

77. Боровков В.М., Казаров С.А., Кутахов А.Г. и др. Моделирование на персональном компьютере стационарных режимов работы ПТУ// Теплоэнергетика. 1991. - № 11. - С. 58 - 61.

78. Шубенко Шубин Л.А., Познахиров В.Ф., Антипцев Ю.А., Тарелин А.А. Аналитический метод оптимизации параметров последней ступени при минимизации потерь энергии с выходной скоростью// Теплоэнергетика. - 1976. - № 7. - С. 61 - 62.

79. Андрющенко А.И., Аминов Р.З. Оптимизация режимов работы и параметров тепловых электростанций. М.: Высшая школа, 1983. - 225 с.

80. Сидулов М.В., Мартынов В.А,, Кудрявцев Н.Ю. и др. Математическое моделирование и оптимизация режимов работы ТЭЦ// Теплоэнергетика. 19 9 3.-№ 10.-С. 21-25.

81. Кузнецова Н.В. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). М.: Энергия, 1973. - 296 с.

82. Юренев В.Н., Лебедева Л. Д. Теплотехнический справочник. Т 2. М.: Энергия, 1976.-896 с.

83. Понасечкин СЛ., Терентьев Н.Л. Итоги работы энергоблоков мощностью 150 1200 МВт// - М.: Энергетика. - 2000. - № 3. - С. 12-15.

84. Буйнов Н.Е. Оптимизация структуры энергоблоков АЭС с учетом надежности: Автореферат диссертации на соискание уч. степ, кандидата наук 05.14.01. СЭИ СО АН. Иркутск, 1984. - 24 с.

85. Березин И.С, Жидков Н.П. Методы вычислений. Т 1. М.: Гос. изд. физико - математической литературы, 1962. - 464 с.

86. Вентцель Е.С Исследование операций. М.: Наука, 1980. - 208 с.

87. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М.: Энергоатомиз-дат, 1987.-328 с.

88. Мейкляр М.В. Современные котельные агрегаты ТКЗ. М.: Энергия, 1978.-223 с.

89. Буйнов Н.Е. Оптимизация структуры энергоблоков АЭС с учетом надежности: Диссертация на соискание уч. степ. канд. тех. наук, 1984. -223 с.

90. Каплун С. М. Оптимизация надежности энергоустановок. Новосибирск: Наука, 1982. - 269 с.

91. Непомнящих В. А. Учет надежности при проектировании энергосистем. М.: Энергия, 1978. - 200 с.144

92. Вентцель E.G., Овчаров Л. А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1983. - 416 с.

93. Маркович И.М. Режимы энергетических систем. М.: Энергия. 1969. - 352 с.

94. ПО. Синьков В.М., Богословский A.B., Калиновский Я.А. и др. Оптимизация режимов энергетических систем. Высшая школа. 1973. 280 с. 111. Трубицын В.И. Надежность электростанций. - М.: Энергоатомиздат. 1997.-240 с.

95. ПЛ. ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ СХЕМ ТЭЦ

96. В некоторых случаях расчетная схема ТЭЦ может включать, например, развернутую схему первой опереди, а вторую очередь в виде одного элемента.

97. К разрабатываемым математическим моделям элементов ТЭЦ и математической модели станции в целом должны предъявляться следующиетребования:

98. Математическая модель должна обеспечивать достаточно точные описания реальных процессов, что обуславливается проведением тепловых, гидравлических и аэродинамических расчетов.

99. Математические модели элементов должны быть согласованы между собой как по детализации протекающих в них процессов, так и по входным и выходным параметрам (расходам, температурам, давлениям и1. ДР-)

100. В моделях основных элементов должны быть включены зависимости, обеспечивающие проверку допустимости принятых решений (проверка на неотрицательность расходов, температурных напоров, перепадов давлений и др.).

101. П. 2. СИСТЕМА МАШИННОГО ПОСТРОЕНИЯ ПРОГРАММ

102. Структура СМПП выбрана таким образом, чтобы система охватывала основные этапы процесса математического моделирования сложных технологических систем. Система включает следующие основные подсистемы.

103. РАрхив пиктограмм изображений элементов включает графические изображения элементов, которые сгруппированы по предметным областям в нескольких подразделах.

104. Архив математических моделей элементов включает математические модели элементов технологических схем моделируемых систем, написанные на специальном языке для формирования программ расчета технологических схем.

105. Архив технологических схем включает схемы, которые могут использоваться как непосредственно для построения математических моделей соответствующих систем, так и для формирования изображений новых схем.

106. Подсистема подготовки числовых исходных данных предусматривает различные варианты их подготовки (выборка из базы данных, из данных ранее сформированной программы расчета другой технологической схемы.

107. ПО результатам конструкторского расчета схемы для ее поверочного расчета).

108. Во всех этих режимах формирования таблиц используются словесные описания переменных, содержащиеся в архиве описаний параметров математических моделей.

109. Переход от вариантного расчета некоторой установки или ТЭС в СМПП к оптимизации ее параметров включает следующие этапы:

110. Преобразование сгенерированной СМПП программы вариантных расчетов моделируемого оборудования к программе расчета, пригодной для проведения оптимизации.

111. Назначение оптимизируемых параметров, ограничений-неравенств и целевой функции. Оптимизируемые параметры назначаются из параметров, входящих в состав исходных данных расчета схемы.

112. Назначение характеристик задачи оптимизации номеров оптимизируемых параметров, номеров ограничений, точности решения оптимизационной задачи, предельного числа итераций и т. д.156

113. Редактирование исходных данных, определяющих внешние условия для оптимизационной задачи, например внешних тепловых и электрических нагрузок ТЭЦ при оптимизации режима ее работы.