автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Выбор средств обеспечения надежности электроснабжения птицефабрики по многокритериальной модели

На правах рукописи

Дьяченко Юрий Александрович

ВЫБОР СРЕДСТВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПТИЦЕФАБРИКИ ПО МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ МОДЕЛИ

Специальность 05.20,02 - «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

00345847 1

МОСКВА 2008

003458471

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина» (ФГОУ ВГЮ МГАУ).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Лещинская Тамара Борисовна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сергованцев Владимир Трофимович

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Антонов Юрий Михайлович

Ведущая организация: Рязанский государственный

агротехнологический университет им. П.А. Костычева

Защита диссертации состоится

200^г. в {О часов на

заседании диссертационного совета Д 220.044.u2 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»., 127550, Москва, ул. Тимирязевская, д.58.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ.

Автореферат разослан « (2 » 200<?года и размещен на сайте

ФГОУ ВПО МГАУ www.msau.ru«/г » ^¿са^Л 200/_ г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

В.И. Загинайлов

Общая характеристика работа

Актуальность темы. В настоящее время в электроэнергетике России сохраняются неблагоприятные тенденции в работе электроэнергетических сетей и систем, связанные с технологическим отставанием в области генерации электроэнергии, изношенностью основного оборудования, медленными темпами его обновления, дефицитом квалифицированных кадров. Отсутствие внедрения передовых разработок и энергетических технологий привели к существенному отставанию нашей энергетики от энергетики развитых стран. Из-за нерешённых проблем 24 мая 2005 года на подстанции № 510 "Чагино" в Москве произошла авария. Её каскадное развитие повлекло отключение от централизованной электроэнергетической системы большого количества ответственных потребителей. Авария затронула и сельскохозяйственных потребителей, в частности, птицефабрики. Одной из пострадавших птицефабрик является ПТФ "Мирная", на примере которой проведено исследование. Перерьга в электроснабжении на несколько часов привёл к гибели птицы и большим ущербам от недоотпуска электроэнергии. Суммарный ущерб от аварийного недоотпуска электроэнергии птицефабрикам Московской области составил свыше 60 млн руб. по данным Министерства сельского хозяйства Московской области.

Для повышения надёжности электроснабжения и снижения количества не-доотпущенной электроэнергии из-за аварий в системе централизованного электроснабжения в диссертации предложено применение резервного автономного источника энергии для птицефабрик. Автономный источник является альтернативным вариантом отстройки от аварий в централизованных сетях электроснабжения. Актуальность темы обусловлена недостаточным уровнем надёжности электроснабжения из-за высокого износа сетей централизованного питания и необходимостью обеспечения требуемого уровня за счёт резервного автономного источника.

Оценка целесообразности применения автономного источника осуществлена по многокритериальной модели с учётом неопределённости исходной информации. В качестве частных критериев рассмотрены дисконтированные затраты и показатель надёжности. Неопределёнными факторами приняты электрическая нагрузка на перспективу и значение удельных ущербов от аварийного недоотпуска электроэнергии.

Надёжность электроснабжения птицефабрики "Мирная" можно оценить величиной ущерба от недоотпуска электроэнергии, но однозначно определить значение этого ущерба не представляется возможным из-за влияния различных факторов на значение удельного ущерба. К ним относятся: время возникновения перерыва в электроснабжении, характер технологического процесса, срок эксплуатации используемого электрооборудования, общее количество часов недоотпуска и др.

В диссертации также исследована возможность использования автономного источника электроэнергии в качестве основного, снабжающего энергией жизнеобеспечивающие технологические процессы. Остальные процессы будут получать энергию от централизованных сетей, а в случае вывода автономного

3

V

источника в ремонт жизнеобеспечивающие процессы переводятся на схему питания от энергосистемы. В результате исследования установлено, что стоимость электроэнергии в несколько раз меньше, чем при питании от энергосистемы.

Научная концепция диссертации. Решению проблемы повышения надёжного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей посвящены работы научно-исследовательских институтов: МГАУ им. В.П. Горячкина, СПбГАУ, Сельэнергопроект, МЭИ (ТУ), ВИЭСХ, а также ряд других специализированных организаций. Продолжая исследования известных учёных И.А. Будзко, М.С.Левина, Т.Б. Лещинской, Н.М. Зуля, В.Ю. Гессена, А.Е. Мурадянз, разработана методика многокритериальной оценки и выбора резервного источника электроснабжения птицефабрик яичного и мясного направления. Диссертационная работа проводилась в Московском государственном агроинженер-ном университете имени В.П. Горячкина, в соответствии с реализацией Федерального закона "Об энергосбережении" от 03.04.96 № 28-ФЗ; Указа Президента РФ от 07.05.95 №472 "Об основных направлениях энергетической политики и структурной перестройки топливно-энергетического комплекса российской Федерации на период до 2010 года"; Программы энергосбережения отрасли Электроэнергетика на 1999-2000гг. и на перспективу до 2005 и 2010гг."; "Энергетической стратегией России на период до 2020 года", утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 августа 2003 г. № 1234-р; "Приоритетные направления развития науки, технологий и техники Российской Федерации", утв. Президентом Российской Федерации 30 марта 2002 года.

Цель работы. Разработка методики многокритериальной оценки и выбора резервного источника для повышения надёжности электроснабжения и экономической эффективности птицефабрик яичного и мясного направления.

Цель работы включает решение следующих задач:

1. Разработку вариантов резервного электроснабжения предприятий;

2. Обоснование частных критериев оценки;

3. Оценку удельного ущерба от аварийного недоотпуска электроэнергии за счёт дополнительной информации;

4. Имитационное моделирование вариантов резервного электроснабжения птицефабрики и расчёт частных критериев оценки;

5. Свёртку частных критериев и выбор лучшего варианта резервирования по критерию Байеса;

6. Оценку целесообразности и экономической эффективности применения местного автономного источника питания для электроснабжения жизнеобеспечивающих технологических процессов ПТФ.

На защиту выносится: Методика многокритериальной оценки и выбора источника резервного электроснабжения птицефабрик яичного и мясного направления.

Объект исследования. Система электроснабжения птицефабрики "Мирная".

Предмет исследования. Методы оптимизации систем электроснабжения сельского хозяйства и применение многокритериальной оптимизации с учётом неопределённости для выбора варианта резервирования птицефабрики.

Методы исследования. Исследования диссертации включают методы теории решений, теории вероятностей, математическую статистку, методы математического моделирования, теории электроснабжения, методы системного анализа и др.

Научная новизна состоит в разработке методики оценки и выбора резервного источника питания для повышения надёжности электроснабжения и экономической эффективности птицефабрик яичного и мясного направления по многокритериальной модели с учётом неопределённости исходной информации. В методике:

1. Определён удельный ущерб от аварийного недоотпуска электроэнергии и установлены границы его интервала от 783,3 до 4452 руб./кВт-ч. Выявлены причины и влияющие фаеторы на значение удельного ущерба;

2. Разработаны стратегии резервирования птицефабрики. Показаны характерные особенности автономных источников электроэнергии и целесообразность применения выбранного типа резервной установки для снижения ущерба при возникновении аварии в централизованных электрических сетях;

3. Обоснована система частных критериев, оценивающих степень достижения целей функционирования. Рассмотрены варианты частных критериев оценки;

4. Обоснована методика учета неопределенного фактора на основании вероятностей состояний среды, полученных в результате экспертной оценки;

5. Проведено имитационное моделирование системы электроснабжения птицефабрики, расчёт значений частных критериев и выбор оптимального варианта по многокритериальной модели с учетом неопределенности части исходной информации;

6. Доказана целесообразность применения автономного источника электроэнергии для основного питания птицефабрик (на примере птицефабрики "Мирная") для надёжного и экономичного электроснабжения.

Достоверность разработанных научных положений, методов, выводов и рекомендаций обеспечивается корректным применением современных методик исследования; использованием современных вычислительных методов математической статистики; математического аппарата; представленным объёмом статистического материала; а также использованием современного программного компьютерного обеспечения для выбора оптимального варианта электроснабжения птицефабрики по многокритериальной модели в условиях неопределённости электрической нагрузки.

Практическую значимость представляет разработанная в диссертации методика выбора оптимального варианта обеспечения надёжности электроснабжения птицеводческих предприятий, позволяющая избежать ущерба от аварий в энергосистеме за счёт установки автономного источника питания. Такой источник может также работать в качестве основного источника питания ПТФ, обеспечивая мощностью наиболее ответственных элехтроприёмников, а избыточную мощность продавать в центральную энергосистему.

Реализация результатов работы. Результаты и методика многокритериальной оценки и выбора резервного источника электроснабжения приняты и используются в ЗАО "Птицефабрика Мирная" при решении задач, связанных с повышением надёжности электроснабжения птицефабрики, что подтверждается актом внедрения от 6 июня 2008г.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно практических конференциях профессорско-преподавательского совета ФГОУ ВПО МГАУ в 2006,2007,2008 гг.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в монографии и четырёх статьях, три из которых в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы 160 страниц. Основная часть 146 страниц, 37 таблиц, 14 рисунков. Библиография включает 96 наименований. Приложения содержат 12 страниц.

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, научная концепция, указывается объект, предмет и методы исследования, определяются основные научные положения, выносимые на защиту, показана научная новизна и достоверность разработанных научных положений, освещается практическая ценность и реализация результатов работы. Приводятся данные о количестве публикаций, апробации работы и общей структуре диссертации.

Первая глава посвящена описанию надёжности электроснабжения потребителей от системы централизованного питания. Рассмотрены проблемы современной электроэнергетики с указанием причин, приводящих к снижению надёжности электроснабжения. Приводятся причины, повлиявшие на возникновение системной аварии в Москве в 2005 г. На основе официальных данных об ущербах от недоотпуска электроэнергии, явно не соответствующих реальным значениям и являющихся неопределённой величиной, предполагается оценить причинённый ущерб по рекомендациям различных авторов и иностранным источникам.

Обеспечение потребителей надёжным электроснабжением - важное условие экономического развития страны. Начавшийся экономический рост в стране обусловил необходимость реформ в сфере энергетики. Развал экономики страны в 90-х годах привёл к значительному снижению потребления электроэнергии. В системе принятия хозяйственных решений укоренилось мнение, что электроэнергетический сектор страны обладает значительным резервом мощностей и задача инвестирования отрасли не является первостепенной. В настоящее время недостаточно вводимого объёма генерирующих мощностей в энергосистеме России. Отечественная электроэнергетика начинает всё острее ощущать нехватку мощностей и проблема возникновения дефицита становится

актуальной. По данным Государственного комитета статистики Российской Федерации на 2000 г., основные фонды электроэнергетики России изношены на 50,6%. Ведущие эксперты МИРЭС и СИГРЭ рекомендуют при переходе к либерализации рынка электроэнергии для избежания возникновения крупных системных аварий иметь не менее 40% резерва генерирующих мощностей. Проектный резерв мощности по ЕЭС России на начало 2005 г. составлял 30%, реальный резерв - около 15 МВт, т.е. всего 7-8% установленной мощности. 4050% трансформаторных подстанций изношены. Износ активной части фондов в электроэнергетике уже составляет 60-66%, а в сельских распределительных сетях ещё больше - 75%. За последние полтора десятилетия ввод новых мощностей сократился в 10 раз, износ оборудования достиг угрожающих размеров, 50% генерирующих и 60% теплосетей выработали свой ресурс и нуждаются в замене. Государство не обеспечивает внутренние и внешние инвестиции в отрасль должным образом. Внутреннее инвестирование недостаточно по причине отсутствия у предприятий средств на осуществление электроэнергетических проектов. Проблема внешнего инвестирования в отрасль связана с отсутствием определённости в работе регулирующих органов, которые устанавливают тарифы на электроэнергию. Из-за высокого процента износа электрооборудования возникают серьезные проблемы в системе электроснабжения страны. В результате затягивания решения проблем энергетики на юго-востоке Москвы 24 мая 2005 года произошла авария на подстанции № 510 "Чагино". От аварии пострадала и птицефабрика "Мирная", которая запитывается кабельными линиями от подстанции ПС 110/10 кВ № 309 "Болятино". Как показала системная авария две секции шин одного источника питания не являются достаточными с точки зрения надёжности электроснабжения. В связи с прекращением централизованного электроснабжения птицефабрика была полностью обесточена и в действующих цехах остановились процессы кормления, поения, уборки помёта. Наиболее тяжёлые последствия вызвало отключение вентиляции, из-за обесто-чивания которой птица погибла от удушья.

В настоящее время в России отсутствует официально регламентированное государством значение удельного ущерба, которое бы реально компенсировало убытки потребителей от аварийного недоотпуска электроэнергии, а имеющаяся величина компенсации не окупает действительный ущерб, нанесённый потребителям. Значение ущерба в значительной мере зависит от вида предприятия, его размеров, технологической схемы производства, возраста птиц, погодных условий. Суммарный ущерб от аварийного недоотпуска электроэнергии в целом по птицеводству составил 60083,7 тыс. руб. На птицефабрике "Мирная" погибло 50 тыс. голов птиц; общие потери продукции составили 85 т, а суммарный ущерб - 8995 тыс. руб. (в том числе затраты на утилизацию птицы - 750 тыс. руб.). Следует отметить, что указанные величины ущербов являются заниженными. Для представления более реалистичной оценки ущерба предлагаются различные методики:

• Оценка ущерба, определённая на основе возможной стоимости 1 кг куриного мяса и веса потерянной продукции. В результате проведённых расчё-

тов значение удельного ущерба варьируется в диапазоне от 783,3 до 1081,4 руб./кВтч.

• Определение удельного ущерба с учётом количества недоотпущенной электроэнергии. Удельные показатели расхода электроэнергии в зависимости от технологии содержания изменяются в пределах: от 8 до 130 кВт-ч/год на одну курицу-несушку в год.

• Определение удельного ущерба с учётом количества птиц на птицефабрике. Усреднённая норма потребления электроэнергии на одну голову для птицефабрик: яичного направления 27 кВт-ч/год, мясного направления 4,5 кВт'ч/год.

• Согласно иностранной методике на удельный ущерб влияет продолжительность перерыва электроснабжения. Удельный ущерб возрастает при увеличении числа часов перерыва электроснабжения и колеблется в интервале от 1804 до 3330 руб./кВт-ч.

• Из других иностранных источников величину удельного ущерба рекомендуется оценивать исходя из компенсации ущерба нанесённого потребителям от аварийных отключений электроэнергии. При переводе в рубли величина компенсации равна 40-100 руб./кВт-ч.

• Оценить ущерб можно по результатам обработки фактических данных о последствиях аварий в энергосистемах или путем обследования большого числа потребителей. Среднюю величину удельного ущерба М.А. Шабад предлагает принять равной ориентировочно 150-170 руб./кВт-ч.

• По справочным данным на 01.01.91 г. эта величина составляла 106 руб./кВтч, переведённая в сегодняшние цены - 4452 руб./кВт-ч (коэффициент перевода к сегодняшним ценам принят равным 42).

Таких! образом, на основе анализа различных методик, иностранного опыта и величины удельного ущерба нанесённого птицефабрике "Мирная", сделан вывод о неопределённости удельного ущерба, интервал значений которого варьируется от 783,3 до 4452 руб./кВт-ч.

Вторая глава посвящена выбору оптимального варианта резервирования птицефабрики с учётом установки автономных источников. В связи с отсутствием информации о частоте возможных крупных аварий в централизованных электроэнергетических сетях и неоднозначной оценки ущерба от перерыва электроснабжения, необходимо проводить исследование в условиях неопределённости информации.

Надёжность электроснабжения ответственного потребителя не была обеспечена из-за отсутствия собственного автономного резервного источника питания. Осуществлять полное резервирование производственных мощностей нецелесообразно - это потребует больших затрат, которые не окупятся. Целесообразно резервирование только электроприёмников, непосредственно обеспечивающих поддержание жизнедеятельности птицы (вентиляции, частично - освещения и водоснабжения).

Эффективность применения автономного источника энергии оценивалась по многокритериальной модели с учётом неопределённости исходной информации. Ниже рассмотрены основные этапы решения задачи выбора оптимального варианта резервирования электроснабжения птицефабрики по многокритериальной модели.

Разработка стратегий. В результате расчётов установлено, что требуемая резервируемая мощность наиболее ответственных электроприёмников, а именно процессов вентиляции и освещения одного птичника равна 48,4 кВт. Для 20 работающих производственных помещений суммарная мощность резервного автономного источника питания (РАИП) должна быть 983 кВт (принимая в расчёг подачу воды). При возобновлении работы фабрики в полном объёме (43 птичника) потребуется мощность 2096 кВт. Предполагается нахождение РАИП в "холодном резерве" и включение в работу при прекращении централизованного электроснабжения. Нахождение установки в "горячем резерве" экономически нецелесообразно из-за расхода топлива и необходимости обслуживания. При существующей нагрузке для резервирования вышеуказанных элекгропри-ёмникоз более эффективно использовать два агрегата по 500 кВт, а затем, по мере увеличения потребления электроэнергии птицефабрикой, ступенчато увеличивать количество резервных источников

Рассмотрены три стратегии резервирования электроснабжения.

Стратегия ¡р, - использование существующей схемы, обеспечивающей сетевое резервирование по кабельным линиям напряжением 6 кВ.

Стратегия - предполагает установку дизель-генераторной установки (ДГУ) в дополнение к существующей сети электроснабжения.

Стратегия д>} - предусматривает установку газопоршневых установок (ГПУ) в дополнение к существующей сети электроснабжения.

Обоснование и выбор частных критериев для оценки достижения целей функционирования. Рассмотрено два варианта частных критериев:

• в первом - дисконтированные затраты на повышение надёжности элек-

троснабжения Зд и оценка надёжности электроснабжения птицефабрики в виде недоотпуска электроэнергии из-за вероятных отказов электрооборудования ¡¥нед;

• во втором - дисконтированные затраты на повышение надёжности элек-

троснабжения Зд и оценка надёжности электроснабжения птицефабрики в виде ущерба от аварийного недоотпуска электроэнергии У.

В соответствии с современной методикой технико-экономической оценки дисконтированные затраты равны:

Тс п п тп '

/=1 /=1 1=1 ;=1 /=1 где К„ — капитальные вложения в /' -й элемент схемы в год /, руб.; Тс - срок суммирования затрат, приближается к сроку службы, лег, п - число элементов

схемы; т - число видов издержек; И^, - издержки в г -й элемент схемы у -го

вида в год руб.; а - коэффициент дисконтирования.

Коэффициент дисконтирования рассчитывают по формуле:

где г - номер шага расчёта; Т - горизонт расчёта, лет; Е - норма дисконта при приемлемой для инвестора норме дохода на капитал (для энергетики приблизительно равна 0,1).

Анализ состояния среды. На птицефабрике "Мирная" работает половина имеющихся производственных помещений, а в перспективе ожидается работа ПТФ на полную мощность, поэтому за неопределённость состояния среды принята электрическая нагрузка фабрики. В результате замеров установлено, что потребляемая одним птичником мощность составляет около 91,44 кВт. Соответственно, 20 птичников потребляют порядка 1829 кВт. При полной загрузке птицефабрики прогнозируется нагрузка 3932 кВт. Устанавливаются границы неопределённого фактора - значение потребляемой мощности в настоящее время и максимальная расчётная мощность.

Получение дополнительной информации. Для снятия неопределённости исходной информации используется экспертная оценка. В результате опроса, проведённого среди работников ПТФ "Мирная", получено следующее распределение вероятностей р электрических нагрузок Р на перспективу, причём сумма вероятностей появления того или иного состояния среды должна 1.

Таблица 1 - Значения вероятностей состояния среды

р, о. е. Р{0>). кВт

0,1 1829

0,3 2530

0,4 3231

0,2 3932

Затраты на резервный автономный источник энергии. Дисконтированные затраты при резервировании аварийной мощности ДГУ равны:

^ Т Т Т"

£ К ЛГУ ■ V-'-1 + 2 ((Итап + Икапрел1). ам ) +2иебСт-а'-1 , (3) МЧ«=1 /=1 ^ (=1

где КдГУ - капиталовложения в дизельный резервный источник, тыс. руб.; Итоп - издержки на топливо, тыс. руб.; Икап рем - издержки на капитальный ремонт, тыс. руб.; Иобс - издержки на обслуживание, тыс. руб.; п - число резервных источников энергии.

Средняя величина капиталовложений КдГУ в источник выбранной мощности принимается ориентировочно 2500 тыс. руб. Средневзвешенная цена дизельного топлива в 2007 г. составила 20000 руб./т (по данным Министерства сельского хозяйства РФ). Издержки на топливо Итоп составляют 400 тыс. руб.

Издержки на капитальный ремонт 72,5 тыс. руб. Издержки на обслуживание включают затраты на оплату труда персонала и составляют 180 тыс. руб./год.

Затраты на приобретение ГПУ примерно в 2,5 раза выше, чем на ДГУ и принимаются в размере 6500 тыс. руб. Средневзвешенные затраты на природный газ в 2007 г. с учётом его стоимости для сельскохозяйственных потребителей составили 47,6 тыс. руб., издержки на капитальный ремонт - 188,5 тыс. руб.

Расчёт значений частных критериев на основе имитационного моделирования. Дисконтированные затраты по каждой стратегии с учетом нагрузки птицефабрики 0 и распределения вероятностей р электрических нагрузок Р на перспективу сводятся в матрицу, представленную в таблице 2.

Таблица 2 - Матрица частного критерия дисконтированных затрат Зл, тыс. руб.

р 0 У, <¡>1

0,1 1829 5445 12590 17400

0,3 2530 5445 18280 25500

0,4 3231 5445 23970 33590

0,2 3932 5445 23970 33590

Недоотпуск электроэнергии из-за вероятных отказов электрооборудования:

^ед = рг™то' (4)

где /т - время перерыва в электроснабжении; Гт - число часов использования максимума, принятое равным 5000 ч.

Длительность перерыва в электроснабжении птицефабрики принята 13 ч, что приблизительно соответствует общему времени недоотпуска электроэнергии при аварии 2005 г., тогда недоотпуск составил:

13 8760

При наличии РАИП (стратегия у, и предполагаемый недоотпуск электроэнергии равен нулю. Для определения наилучшей стратегии по матрице оценочного функционала разнородные величины из таблицы 2 и 3 преобразованы в относительные единицы и представлены в таблицах 4 и 5.

Таблица 3 - Матрица частного критерия недоотпуска электроэнергии ¡Уией, кВт-ч.

Ц'на) = 1829• 5000 • = 13570 кВт-ч.

Р 0 Pi Ч>2 <Р]

0,1 1823 13570 0 0

0,3 2530 18770 0 0

0,4 3231 23970 0 0

0,2 3932 29180 0 0

Таблица 4 - Матрица нормируемого частого критерия дисконтированных за-трэт /Ш, о. е.

р в 9>1 4>г <Р,

0,1 1829 0,31 0,72 1

0,3 2530 0,21 0,72 1

0,4 3231 0,16 0,71 1

0,2 3932 0.16 0,71 1

Таблица 5 - Матрица нормируемого частного критерия недоотпуска электро-' энергии /(0^), е-___

Р 0 <Р> <?у

0,1 1829 1 0 0

0,3 2530 1 0 0

0,4 3231 1 0 0

0,2 3932 1 0 0

Получение матрицы оценочного функционала. При многокритериальном выборе необходимо произвести свёртку нескольких частных критериев в единый оценочный функционал. Свёртка рассмотренных частных критериев в единый оценочный функционал проведена аддитивным способом, результаты представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Матрица оценочного функционала рассматриваемых стратегий

(дисконтированные затраты /( Зд) и недоотпуск электроэнергии /(И",„,,>) ), о.е.

Р в <Рг <Р>

0,1 1829 1,31 0,72 1

0,3 2530 1.21 0,72 1

0,4 3231 1,13 0,71 1

0,2 3932 1,15 0,71 1

Во втором варианте частных критериев для оценки надёжности электроснабжения приняты величины ущербов от недоотпуска электроэнергии. Рассмотрены два значения удельного ущерба>о: минимальное (783,3 руб./ кВт-ч) и максимальное (4452 руб./ кВт-ч). Таким образом, получены две матрицы (таблица 7 и 8).

Таблица 7 - Матрица частного критерия ущерба от недоотпуска электроэнергия

при минимальном у0 =783,3. тыс. руб.

Р 0 <Р, <?2 <Рг

0,1 1829 10630 0 0

0,3 2530 14700 0 0

0,4 3231 18780 0 0

0,2 3932 22800 0 0

Таблица 8 - Матрица частного критерия ущерба от недоотпуска электроэнергии при максимальном уа - 4452, тыс. руб.

р 0 <?г

0,1 1829 60410 0 0

0,3 2530 83560 0 0

0,4 3231 106700 0 0

0,2 3332 291600 0 0

Для сведения расчётных данных в матрицу оценочного функционала (таблица 9 и 10) перевод в относительные единицы не требуется, так как используемые величины имеют равные единицы измерения. Значение оценочного функционала стратегии <рг имеет наименьшую величину при всех нагрузках. Это позволяет сделать вывод о целесообразности применения ДГУ на птицефабрике в качестве резервного источника питания. Из таблицы 9 видно, что даже при минимальном значении удельного ущерба стоимость резервной ДГУ меньше ущерба, наносимого аварийными отказами.

Таблица 9 - Матрица оценочного функционала рассматриваемых стратегий (дисконтированные затраты /(Зд) и ущерб от недоотпуска электроэнергии /(У) при^о = 783,3), тыс. руб.

р © <Й\ <Рг <Р,

0,1 1829 16075 125Э0 17400

0,3 2530 20145 18280 25500

0,4 3231 24225 23970 33590

0,2 3932 28305 23970 33590

Таблица 10 - Матрица оценочного функционала рассматриваемых стратегий (дисконтированные затраты /(Зл) и ущерб от недоотпуска электроэнергии /(У) при уй = 4452), тыс. руб.

Р 0 <Р\ <?1 <Рг

0,1 1829 65855 125Э0 17400

0,3 2530 89005 18280 25500

0,4 3231 112145 23970 33590

0,2 3932 297245 23970 33590

При увеличении значения удельного ущерба целесообразность применения РАИП возрастает, а его окупаемость напрямую зависит от стоимости резервного источника и времени перерыва сетевого электроснабжения.

Третья глава посвящена оценке целесообразности электроснабжения птицефабрики от местного автономного источника питания (МАИП). В целях повышения надёжности электроснабжения и снижения зависимости от центральных электроэнергетических систем предлагается запитывать наиболее ответственные электроприёмники птицефабрики от автономного источника питания.

Произошедшая авария в 25 мая 2005 г. в системе централизованного электроснабжения показала неспособность электроэнергетики гарантировать надёжное и бесперебойное электроснабжение потребителей. Возможность повторения аварии может привести к необратимым последствиям в экономике, промышленности и социальной сфере. Очевидность данной угрозы стала решающим аргументом в необходимости проведения структурных преобразований в отрасли. С подписанием закона " Об энергетике" в отрасли началось преобразование с переходом на стадию практической реализации. I июля 2008 г. завершился второй этап реорганизации РАО "ЕЭС России" и была создана новая структура отрасли. Для привлечения в электроэнергетику инвестиций создана программа "План ГОЭЛРО-2" рассчитанная на 3 года (2008-2010 гг). Предполагается привлечение в электроэнергетику частных инвестиций в размере 3 трлн руб., строительство и введение в эксплуатацию 48 ГВт генерирующих мощностей. Полная либерализация рынка электроэнергии произойдёт к 2011 году. Целью реформ предполагается создание условий для развития конкурентного рынка электроэнергии, цены которого не регулируются государством, а формируются на основе спроса и предложения, а его участники конкурируют, снижая свои издержки. Однако существует риск не достигнуть целей реформирования в электроэнергетике из-за недостаточных инвестиций в отрасль. Кроме того отсутствует время на проектирование и строительство новых энергоблоков. Всё это приводит к невыполнению плана по вводу новых генерирующих мощностей к 2011 году. После 2011 г. возможно быстрое выбытие генерирующих мощностей без замены их новыми. Дефицит электроэнергии стремление инвесторов быстрее вернуть инвестиции, вложенные в покупку действующих генерирующих мощностей, могут привести к росту тарифов на электроэнергию и, как следствие, росту цен на все товары и услуги.

Принимая в расчёт вышеизложенное с большой долей вероятности можно утверждать, что повыситься конкурентоспособность автономных источников электроснабжения. С учётом сложившейся экономической ситуации в стране и реформировании электроэнергетики, развитие децентрализованного способа получения электроэнергии является наиболее приоритетным направлением. Для удовлетворения требований надёжности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей предлагается обеспечение их электростанциями малой единичной мощности, расположенными в непосредственной близости от электроприёмников. Учитывая вышеизложенное, в настоящей работе ставится задача оценки целесообразности электроснабжения птицефабрики "Мирная" от МАИГ1 с учётом надёжности электроснабжения и экономичности применения. В случае использования МАИП птицефабрика застрахована от системных аварий и ожидается, что стоимость произведённой электроэнергии будет меньше тарифа на электроэнергию, покупаемую у централизованных сетей. С целью повышения надёжности электроснабжения и экономичности применения МАИП целесообразно обеспечить электроэнергией наиболее ответственных жизнеобеспечивающих технологических процессов с помощью МАИП. К ним относятся вентиляция, частично освещение и частично водоснабжение. Предлагается вариант, при котором автономный источник используется в качестве ос-

новного питания вышеуказанных электроприёмников. Централизованные сети электроснабжения служат источником питания для остальных потребителей птицефабрики, а при возникновении повреждения на МАИП или выводе его в капитальный ремонт, они обеспечивают электроэнергией все электроприёмники, т.е. в этом случае являются резервным источником питания.

Для экономических целей, а также для повышения надёжности электроснабжения оптимально подходит источник, работающий на газовом топливе -ГПУ. Стоимость 1 кВт-ч электроэнергии СТГПУ выработанной с применением

ГПУ в качестве МАИП равна:

где Кдгу - капитальные вложения в источник, тыс. руб.; - суммарные из-

держки за срок службы, лет; а - коэффициент дисконтирования; Р - мощность МАИП, кВт; Т - количество часов работы, ч/год.

В результате проведённых расчётов подтверждается экономическая целесообразность использования источника питания для постоянного электроснабжения наиболее ответственных электроприёмников. При применении МАИП экономия достигается не только за счёт меньшей стоимости электроэнергии, произведённой автономным источником (0,25 руб./кВт-ч), по сравнению с тарифами на электроэнергию, приобретаемую у энергосистемы (1,6 руб./кВт-ч), а также за счёт утилизации тепла в когенерационном режиме. Когенерация позволит предприятию сократить затраты на электроэнергию и получить возможность использовать утилизируемое тепло для сушки и охлаждения сельскохозяйственной продукции, для подогрева воды и обогрева производственных помещений.

При распространении децентрализованного способа получения электроэнергии и работе соответствующих законов в России идея использования местных автономных источников питания становится привлекательной для крупных сельскохозяйственных потребителей. Предприятия, в том числе и сельскохозяйственные, могут не только производить, но также и продавать электроэнергию в систему. Реализация варианта местного источника позволяет в случае избытка мощности, вырабатываемой МАИП, продавать электроэнергию в систему, что способствует повышению прибыли предприятия. МАИП, работающие в когенерационном режиме, позволят обеспечить необходимым уровнем надёжности электроснабжения наиболее ответственных производственных электроприёмников птицефабрики. При этом производственный процесс не будет зависеть от аварий в централизованных электрических сетях.

(5)

/=1

тс

Основные выводы и результаты

1. В диссертационном исследовании разработана методика многокритериальной оценки и выбора резервного источника для повышения надёжности электроснабжения и экономической эффективности птицефабрик яичного и мясного направления. Рассмотрены варианты резервного электроснабжения сельскохозяйственных предприятий на примере птицефабрики "Мирная". Оптимизационная задача выбора решена по многокритериальной модели с учётом неопределённости электрической нагрузки и удельных ущербов от аварийного недоотпуска электроэнергии. В результате анализа модельного ряда различных типов автономных источников и изучив их характерных особенностей, приняты стратегии резервирования, от установок автономного источника электроснабжения в виде дизель-генераторной установки или газопоршневой установки.

2. Обоснована система частных критериев оценки и выбора лучшей стратегии. Рассмотрено два варианта, в первом из них учитываются дисконтированные затраты на повышение надёжности электроснабжения Зд и надёжность электроснабжения птицефабрики в виде недоотпуска электроэнергии из-за вероятных отказов электрооборудования 1Упед, а во втором - дисконтированные затраты на повышение надёжности электроснабжения За и надёжность электроснабжения птицефабрики в виде ущерба от аварийного недоотпуска электроэнергии У.

3. Анализ удельного ущерба от аварийного недоотпуска электроэнергии проведен за счёт сбора и обработки дополнительной информации. Ущерб, нанесённый птицефабрикам Московской области системной аварией 2005г., равен 60083,7 тыс. руб. Обобщение значений удельных ущербов птицефабрик по литературным источникам России, зарубежным и реальным данным показал, что удельный ущерб при вероятных отказах электроснабжения является неопределённой величиной, интервал значений которой варьируется в диапазоне от 783,3 до 4452 руб./кВт-ч.

4. В результате проведения имитационного моделирования вариантов резервного электроснабжения птицефабрики и расчёта частных критериев оценки составлены матрицы значений частных критериев. Свёртка частных критериев в единый оценочный функционал проведена аддитивным способом. Выбор лучшего варианта резервирования осуществлён по критерию Байеса -минимуму математического ожидания оценочного функционала. Лучшим оказался вариант установки автономного резервного источника энергии на птицефабрике в виде дизель-генератора, мощность которого соответствует суммарной мощности электроприёмников, обеспечивающих поддержание жизнедеятельности птицы (вентиляция, частично водоснабжение и освещение).

5. Экономически целесообразным вариантом отстройки от централизованных сетей электроснабжения и повышения надёжности электроснабжения птицефабрики является перевод на местное электроснабжение от автономного источника питания на базе газопоршневой установки. При этом процессы вентиляции, частичного водоснабжения и освещения запитываются от автономно-

го источника, а остальные от энергосистемы. Этот вариант электроснабжения птицефабрики оказался экономически целесообразен. Стоимость 1 кВт-ч электроэнергии с применением ГПУ равна 0,25 рубУкВт-ч. Срок окупаемости газопоршневой установки равен 1,56 году. Результаты исследования диссертации относительно резервирования электроснабжения птицефабрики одобрены на ПТФ "Мирная", что подтверждается актом внедрения.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Дьяченко, Ю. А. Определение границ неопределённости удельных ущербов птицефабрик от аварийного недоотпуска электроэнергии [Текст] / Т.Е. Лещинская, Ю.А. Дьяченко // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Агроинженерия. -2007.-№ 1(21).-С. 13-19.-ISSN 1728-7936

2. Дьяченко, Ю. А. Оценка целесообразности электроснабжения птицефабрики "Мирная" от автономного источника питания [Текст] / Ю.А. Дьяченко // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Агроинженерия. - 2008. - № 2 (27). - С. 39-43.-ISSN 1728-7936

3. Дьяченко, Ю. А. Повышение надёжности электроснабжения птицефабрики "Мирная" [Текст] / Ю.А. Дьяченко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2008. - № 6. - С. 17-18. - ISSN 0206-572х

4. Дьяченко, Ю. А. Выбор средств обеспечения надёжности электроснабжения птицефабрики по многокритериальной модели [Текст] / Ю.А. Дьяченко // Электрика. - 2008. - № 5. - С. 31-36. - ISSN 1684-2472

5. Дьяченко, Ю. А. Выбор средств обеспечения надёжности электроснабжения птицефабрики по многокритериальной модели [Текст] / Т.Е. Лещинская, Ю.А. Дьяченко // Монография. - М. : ФГОУ ВПО МГАУ, 2008. -100 с. - ISBN 978-5-86785-238-2

Подписано в печать 18.11.08. Формат 60x84/16. Гарнитура Тайме. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 1,0.

Усл.-леч. л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ№ 378 Отпечатано в издательском центре ФГОУ ВПО МГАУ. Адрес: 127550, Москва, Тимирязевская, 58. Тел. 976-02-64

Принятые сокращения.

Введение.

1. Надёжность электроснабжения птицефабрик при питании от энергосистемы

1.1 Существующее состояние электрических сетей энергосистемы России.

1.2 Причины и последствия системной аварии 2005 года.

1.3 Птицефабрика "Мирная"; историческая справка, схема электроснабжения, производительность.

1.4 Удельный ущерб от недоотпуска электроэнергии птицефабрике неопределённая величина.

Выводы по главе 1.

2. Выбор оптимального варианта резервирования птицефабрики по многокритериальной модели в условиях неопределённости информации.

2.1 Алгоритм выбора оптимального решения по многокритериальной модели с учётом неопределённости информации.

2.2 Основные характеристики автономных источников электроснабжения для резервирования технологических процессов птицефабрики.

2.3 Обоснование и выбор системы частных критериев.

2.4 Имитационное моделирование системы электроснабжения птицефабрики, расчёт значений частных критериев и выбор оптимального варианта по многокритериальной модели.

Выводы по главе 2.

3. Оценка целесообразности электроснабжения ответственных электроприёмников ПТФ от автономного источника питания.

3.1 Реформы электроэнергетики России и варианты дальнейшего развития отрасли.

3.2 Актуальность применения децентрализованного местного автономного источника питания.

3.3 Определение стоимости электроэнергии вырабатываемой МАИП.

3.4 Оценка эффективности при реализации варианта применения

МАИП.

3.5 Схемы подключения РАИП, МАИП и включения на параллельную работу с сетью центрального электроснабжения.

Выводы по главе 3.

Актуальность темы. В настоящее время в электроэнергетике России сохраняются неблагоприятные тенденции в работе электроэнергетических сетей и систем, связанные с технологическим отставанием в области генерации электроэнергии, изношенностью основного оборудования, медленными темпами его обновления, дефицитом квалифицированных кадров. Отсутствие внедрения передовых разработок и энергетических технологий привели к существенному отставанию нашей энергетики от энергетики развитых стран. Из-за нерешённых проблем 24 мая 2005 года на подстанции № 510 "Чагино" в Москве произошла авария. Её каскадное развитие повлекло отключение от централизованной электроэнергетической системы большого количества ответственных потребителей. Авария затронула и сельскохозяйственных потребителей, в частности, птицефабрики. Одной из пострадавших птицефабрик является ПТФ "Мирная", на примере которой проведено исследование. Низкая надёжность электроснабжения исследуемой птицефабрики привела к приостановлению важнейших технологических процессов и большим ущербам от недоотпуска электроэнергии. Суммарный ущерб от аварийного недоотпуска электроэнергии птицефабрикам Московской области составил свыше 60 млн руб. по данным Министерства сельского хозяйства Московской области.

Для повышения надёжности электроснабжения и снижения количества не-доотпущенной электроэнергии из-за аварий в системе централизованного электроснабжения в диссертации предложено применение автономного источника энергии для птицефабрик. Автономный источник является альтернативным вариантом отстройки от аварий в централизованных сетях электроснабжения. Актуальность темы обусловлена недостаточным уровнем надёжности электроснабжения из-за высокого износа сетей централизованного питания и необходимостью обеспечения требуемого уровня за счёт резервного автономного источника.

Оценка целесообразности применения автономного источника осуществлена по многокритериальной модели с учётом неопределённости исходной информации. В качестве частных критериев рассмотрены дисконтированные затраты и показатель надёжности. Неопределённым фактором приняты электрическая нагрузка на перспективу и значение удельных ущербов от аварийного недоотпуска электроэнергии.

С экономической точки зрения надёжность электроснабжения птицефабрики "Мирная" можно оценить величиной ущерба от недоотпуска электроэнергии, но однозначно определить значение этого ущерба не представляется возможным из-за влияния различных факторов на значение удельного ущерба. К ним относятся: время возникновения недоотпуска электроэнергии, зависящие от характера технологического процесса, срок службы используемого электрооборудования, общее количество часов недоотпуска и др.

В диссертации также исследована возможность использования автономного источника электроэнергии в качестве основного, снабжающего энергией жизнеобеспечивающие технологические процессы. Остальные процессы будут получать энергию от централизованных сетей, а в случае вывода автономного источника в ремонт жизнеобеспечивающие процессы переводятся на схему питания от энергосистемы. В результате исследования установлено, что стоимость электроэнергии в несколько раз меньше, чем при питании от энергосистемы.

Научная концепция диссертации. Решению проблемы повышения надёжного электроснабжения сельскохозяйственных потребителей посвящены работы научно-исследовательских институтов: МГАУ им. В.П. Горячкина, СПбГАУ, Сельэнергопроект, МЭИ (ТУ), ВИЭСХ, а также ряд других специализированных организаций. Продолжая исследования известных учёных И.А. Будзко, М.С.Левина, Т.Б. Лещинской, Н.М. Зуля, В.Ю. Гессена, А.Е. Мурадяна, разработана методика многокритериальной оценки и выбора резервного источника электроснабжения птицефабрик яичного и мясного направления. Диссертационная работа проводилась в Московском государственном агроинженерном университете имени В.П. Горячкина, в соответствии с реализацией Федерального закона "Об энергосбережении" от 03.04.96 № 28-ФЗ; Указа Президента РФ от 07.05.95 №472 "Об основных направлениях энергетической политики и структурной перестройки топливно-энергетического комплекса российской Федерации на период до 2010 года"; Программы энергосбережения отрасли Электроэнергетика на 1999-2000гг. и на перспективу до 2005 и 2010гг."; "Энергетической стратегией России на период до 2020 года", утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 августа 2003 г. № 1234-р; "Приоритетные направления развития науки, технологий и техники Российской Федерации", утв. Президентом Российской Федерации 30 марта 2002 года.

Цель работы. Разработка методики многокритериальной оценки и выбора резервного источника для повышения надёжности электроснабжения и экономической эффективности птицефабрик яичного и мясного направления. Цель работы включает решение следующих задач:

1. Разработку вариантов резервного электроснабжения предприятий;

2. Обоснование частных критериев оценки;

3. Оценку удельного ущерба от аварийного недоотпуска электроэнергии за счёт дополнительной информации;

4. Имитационное моделирование вариантов резервного электроснабжения птицефабрики и расчёт частных критериев оценки;

5. Свёртку частных критериев и выбор лучшего варианта резервирования по критерию Байеса;

6. Оценку целесообразности и экономической эффективности применения местного автономного источника питания для электроснабжения жизнеобеспечивающих технологических процессов ПТФ.

На защиту выносится: Методика многокритериальной оценки и выбора источника резервного электроснабжения птицефабрик яичного и мясного направления.

Объект исследования. Система электроснабжения птицефабрики "Мирная".

Предмет исследования. Методы оптимизации систем электроснабжения сельского хозяйства и применение многокритериальной оптимизации с учётом неопределённости для выбора варианта резервирования птицефабрики.

Методы исследования. Исследования диссертации включают методы теории решений, теории вероятностей, математическую статистику, методы математического моделирования, теории электроснабжения, методы системного анализа и др.

Научная новизна состоит в разработке методики оценки и выбора резервного источника для повышения надёжности электроснабжения и экономической эффективности птицефабрик яичного и мясного направления по многокритериальной модели с учётом неопределённости исходной информации. Исследование по обеспечению требуемого уровня надёжности птицефабрики путём установки автономного источника питания по многокритериальной модели проведено впервые. В методике:

1. Определён удельный ущерб от аварийного недоотпуска электроэнергии и установлены границы его интервала от 783,3 до 4452 руб./кВт-ч. Выявлены причины и влияющие факторы на значение удельного ущерба;

2. Разработаны стратегии резервирования птицефабрики. Показаны характерные особенности автономных источников электроэнергии и целесообразность применения выбранного типа резервной установки для снижения ущерба при возникновении аварии в централизованных электрических сетях;

3. Обоснована система частных критериев, оценивающих степень достижения целей функционирования. Рассмотрено два варианта частных критериев: в первом - дисконтированные затраты на повышение надёжности электроснабжения Зд и оценка надёжности электроснабжения птицефабрики в виде недоотпуска электроэнергии из-за вероятных отказов электрооборудования Жнед, во втором — дисконтированные затраты на повышение надёжности электроснабжения Зд и оценка надёжности электроснабжения птицефабрики в виде ущерба от аварийного недоотпуска электроэнергии У;

4. Обоснована методика учета неопределенного фактора на основании вероятностей состояний среды, полученных в результате экспертной оценки;

5. Проведено имитационное моделирование системы электроснабжения птицефабрики, расчёт значений частных критериев и выбор оптимального варианта по многокритериальной модели с учетом неопределенности части исходной информации;

6. Доказана целесообразность применения автономного источника электроэнергии в качестве резервного и основного питания птицефабрик (на примере птицефабрики "Мирная") для надёжного и экономичного электроснабжения.

Достоверность разработанных научных положений, методов, выводов и рекомендаций обеспечивается корректным применением современных методик исследования; использованием современных вычислительных методов математической статистики; математического аппарата; представленным объёмом статистического материала; а также использованием современного программного компьютерного обеспечения для выбора оптимального варианта электроснабжения птицефабрики по многокритериальной модели в условиях неопределённости электрической нагрузки.

Практическую значимость представляет разработанная в диссертации методика выбора оптимального варианта обеспечения надёжности электроснабжения птицеводческих предприятий, позволяющая избежать ущерба от аварий в энергосистеме за счёт установки автономного источника питания. Такой источник может также работать в качестве основного источника питания ПТФ, обеспечивая мощностью наиболее ответственных электроприёмников, а избыточную мощность продавать в центральную энергосистему.

Реализация результатов работы. Полученные в диссертационной работе результаты и методика многокритериальной оценки и выбор резервного электроснабжения предприятий по производству сельскохозяйственной продукции приняты и используются в ЗАО "Птицефабрика Мирная" при решении задач, связанных с вопросами повышения надёжности электроснабжения птицефабрики, что подтверждается актом внедрения от 6 июня 2008г.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно практических конференциях профессорско-преподавательского совета ФГОУ ВПО МГАУ в 2006, 2007,2008 гг.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в монографии и четырёх статьях, три из которых в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем работ 160 страниц. Основная часть 146 страниц, 37 таблиц, 14 рисунков. Библиография включает 96 наименований. Приложение содержит 12 страниц.

Основные выводы и результаты

1. В диссертационном исследовании разработана методика многокритериальной оценки и выбора резервного источника для повышения надёжности электроснабжения и экономической эффективности птицефабрик яичного и мясного направления. Рассмотрены варианты резервного электроснабжения сельскохозяйственных предприятий на примере птицефабрики "Мирная". Оптимизационная задача выбора решена по многокритериальной модели с учётом неопределённости электрической нагрузки и удельных ущербов от аварийного недоотпуска электроэнергии. В результате анализа модельного ряда различных типов автономных источников и изучив их характерных особенностей, приняты стратегии резервирования, от установок автономного источника электроснабжения в виде дизель-генераторной установки или газопоршневой установки.

2. Обоснована система частных критериев оценки и выбора лучшей стратегии. Рассмотрено два варианта, в первом из них учитываются дисконтированные затраты на повышение надёжности электроснабжения Зд и надёжность электроснабжения птицефабрики в виде недоотпуска электроэнергии из-за вероятных отказов электрооборудования 1¥нед, а во втором - дисконтированные затраты на повышение надёжности электроснабжения Зд и надёжность электроснабжения птицефабрики в виде ущерба от аварийного недоотпуска электроэнергии У.

3. Анализ удельного ущерба от аварийного недоотпуска электроэнергии проведен за счёт сбора и обработки дополнительной информации. Ущерб, нанесённый птицефабрикам Московской области системной аварией 2005г., равен 60083,7 тыс. руб. Обобщение значений удельных ущербов птицефабрик по литературным источникам России, зарубежным и реальным данным показал, что удельный ущерб при вероятных отказах электроснабжения является неопределённой величиной, интервал значений которой варьируется в диапазоне от 783,3 до 4452 руб./кВт-ч.

4. В результате проведения имитационного моделирования вариантов резервного электроснабжения птицефабрики и расчёта частных критериев оценки составлены матрицы значений частных критериев. Свёртка частных критериев в единый оценочный функционал проведена аддитивным способом. Выбор лучшего варианта резервирования осуществлён по критерию Байеса -минимуму математического ожидания оценочного функционала. Лучшим оказался вариант установки автономного резервного источника энергии на птицефабрике в виде дизель-генератора, мощность которого соответствует суммарной мощности электроприёмников, обеспечивающих поддержание жизнедеятельности птицы (вентиляция, частично водоснабжение и освещение).

5. Экономически целесообразным вариантом отстройки от централизованных сетей электроснабжения и повышения надёжности электроснабжения птицефабрики является перевод на местное электроснабжение от автономного источника питания на базе газопоршневой установки. При этом процессы вентиляции, частичного водоснабжения и освещения запитываются от автономного источника, а остальные от энергосистемы. Этот вариант электроснабжения птицефабрики оказался экономически целесообразен. Стоимость 1 кВт-ч электроэнергии с применением ГПУ равна 0,25 руб./кВт-ч. Срок окупаемости газопоршневой установки равен 1,56 году. Результаты исследования диссертации относительно резервирования электроснабжения птицефабрики одобрены на ПТФ "Мирная", что подтверждается актом внедрения.

1. Абовский, Н, П. Творчество: системный подход, законы развития, принятие решений Текст. / Н.П. Абовский. - М.: СИНТЕГ, 1998. - 294 с.

2. Аверкиев, Ю. В. Дизель-электрические агрегаты завода "РУМО" для малой энергетики Текст. / Ю.В. Аверкиев // Горный журнал. 2004. -специальный выпуск. - С. 90- 92. - ISSN 00172278

3. Аметистова, Л. М. Методы принятия оптимальных решений в бизнесе Текст. / Л.М. Аметистова. М.: изд-во МЭИ, 1999. - 40 с.

4. Антонов, Ю. М. Системы децентрализованного энергообеспечения сельскохозяйственных потребителей Текст. / Ю.М. Антонов // ТЭК: Топливо-энергетический комплекс. 2004. - №3. - С. 94 - 95.

5. Баптиданов, Л. Н. Электрооборудование электрических станций и подстанций Текст. / Л.Н. Баптиданов, В.И. Тарасов. М. - i960. - 408 с.

6. Белогловский, А. А. Математические основы теории принятия оптимальных решений Текст. / A.A. Белогловский. М.: изд-во МЭИ, 1999. - 80 с. - ISBN 57046-0472-2

7. Белоусенко, И. В. Новые технологии и современное оборудование в электроэнергетике газовой промышленности Текст. / И.В. Белоусенко, Г.Р. Шварц, С.Н. Великий и др. М.: ООО "Недра-Бизнесцентр ", 2002. - 300 с. -ISBN 5-8365-0110-6 !

8. Белоусенко, И. Внедрение и опыт эксплуатации энергетических ГТУ нового поколения на предприятиях ОАО "Газпром" Текст. / И. Белоусенко, В. Леднов, И. Трегубов, И. Арашакян // Газотурбинные технологии. 2003. - № 6. - С. 10 - 13.

9. Белошицкий, М. В. Натуральный газ для дизельного топлива Текст. / М.В. Белошицкий, П.А. Павлов // Турбины и дизели. 2006. - № 3. - С. 16 -21.

10. Березовский, Б. А. Многокритериальная оптимизация: математические аспекты Текст. / Б.А. Березовский, Ю.М. Барышников, В.И. Борзенко, JIM. Кемпнер. -М.: Наука, 1989.

11. Биофункциональные производственные системы птицеводства. Энергосбережение. Нормативы расхода электрической энергии на производство продукции Текст. / М. : ВИЭСХ, 1997. - 48 с.

12. Блок, В. М. Электрические сети и системы Текст. / В.М. Блок. М. : Высшая школа, 1986. - 430 с.

13. Борисов, В. И. Проблемы векторной оптимизации Текст. / В.И. Борисов // Исследование операций. Методологические аспекты. М.: Наука, 1972. - С. 72 -91.

14. Брахман, Т. Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике Текст. / Т.Р. Брахман. М.: Радио и связь, 1984.

15. Будзко, И. А. Особенности оптимизационных задач энергетики и методов их решения Текст. / И.А. Будзко, М.С. Левин // Электричество. 2004. - №3. - С. 1-7. -ISSN00135380

16. Будзко, И. А. Выбор мощности резервной электростанции сельскохозяйственного предприятия Текст. / И.А. Будзко, М.С.Левин, А.Е. Мурадян, Г.Л. Эбина // Электричество. 1980. - № 3. - С. 1-5.

17. Будзко, И. А. Электроснабжение сельского хозяйства Текст. / И.А. Будзко, В.Ю. Гессен. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. : Колос, 1979. - 480 с.

18. Будзко, И. А. Электроснабжение сельскохозяйственных предприятий и населённых пунктов Текст. / И.А. Будзко, М.С. Левин. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. : Агропромиздат, 1985. - 320 с.

19. Бузко, И. А. Электроснабжение сельского хозяйства Текст. / И.А. Будзко, Н.М. Зуль. М. : Агропромиздат, 1990. - 496 с. - ISBN 5-10-000756-7

20. Буров, В. Д. Газотурбинные и газопоршневые энергетические установки малой мощности Текст. / В.Д. Буров // Горный журнал. 2004. -специальный выпуск. - С. 87- 89, 133. - ISSN 00172278

21. Варфоломеев, В. И. Принятие управленческих решений Текст. / В.И. Варфоломеев. -М.: Кудиц Образ, 2001. - 287 с. - ISBN 5-93378-019-7

22. Веников, В. А. Теория подобия и моделирования Текст. / В.А. Веников, Г.В. Веников. М.: Высшая школа, 1984. - 439 с.

23. Вершинский, В. П. Какой привод выбирать? Текст. / В.П. Вершинский // Турбины и дизели. 2006. - №1с. 8 - 12.

24. Волжский дизель имени Маминых Электронный ресурс. / Режим доступа: http://www.vdm-plant.ru/, свободный. Загл. с экрана.

25. Воропай, Н. И. Методы обоснования развития электроэнергетических систем и компаний в рыночных условиях Текст. / Н.И. Воропай, Е.Ю. Иванова // Известия РАН. Энергетика. 2006. - № 3. - С. 28 - 36. - ISSN 0002-3310.

26. Головкин, П. И. Энергосистема и потребители электрической энергии Текст. / П.С. Головкин. 2-е изд. перераб: и доп. - М. : Энергоатомиздат.

27. Гордеев, П. А. Развитие электростанций с поршневым двигателем за рубежом Текст. / П.А. Гордеев, Г.В. Яковлев // Электрические станции. -2001.-№ 10.-С. 68-73.-ISSN 0201-4564.

28. Губич, А." Применение газотурбинных двигателей малой мощности в энергетике Текст. / А. Губич // Газотурбинные технологии. 2001. - № 6. -С. 30-31.

29. Дизельные электростанции AUSONIA Электронный ресурс. / Режим доступа: http://ausonia.ru/, свободный. Загл. с экрана.

30. Дружинин, В. В. Системотехника Текст. / В.В. Дружинин, Д.С. Конторов. -М.: Радио и связь, 1985.

31. Дьяченко, Ю. А. Выбор средств обеспечения надёжности электроснабжения птицефабрики по многокритериальной модели Текст. / Ю.А. Дьяченко // Электрика. 2008. - № 5. - С. 31 - 36. - ISSN 1684-2472

32. Дьяченко, Ю. А. Оценка целесообразности электроснабжения птицефабрики "Мирная" от автономного источника питания Текст. / Ю.А. Дьяченко // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Агроинженерия. 2008. - № 2 (27). - С. 39 - 43. - ISBN 978-5-86785-224-5

33. Дьяченко, Ю. А. Повышение надёжности электроснабжения птицефабрики "Мирная" Текст. / Ю.А. Дьяченко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. - № 6. - С. 17 — 18. - ISSN 0206-572х

34. Иванов, В. В. Энергетическая безопасность и перспективы развития энергетики Текст. / В.В. Иванов, A.B. Путилов // Вести в электроэнергетике. 2006. - №1. - С. 9 - 12.

35. Интерактивные системы принятия решений в планировании и управлении большом городом Текст. /-М. 1981.

36. Кеньон, П. Установка когенерационного; цикла на предприятии с чего начать? Текст. / П. Кеньон // Турбины и дизели. - 2006. - № 3. - С. 30 - 33.

37. Кини, Р. Л. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения Текст. / Р.Л. Кини. М. : Радио и связь, 1981.

38. Ковалёв, В. Д. Оценка возможностей электротехнических предприятий России по обеспечению инвестиционных программразвития электроэнергетики Текст. / В.Д. Ковалёв // Энергоэксперт. 2007. - № 3. -С. 24-27.

39. Кощеев, Л. А. Системные аварии в Западном энергообъединении США Текст. / Л.А. Кощеев, В.А. Семёнов // Электричество. 1997. - №10. - С 24-28.

40. Кузьмина, А. Г. К вопросу о государственном регулировании "малой" энергетики Текст. / А.Г. Кузьмина // Турбины и дизели. 2006. - №4. - С. 2.

41. Ларичев, О. И. Качественные методы принятия решений. Вербальный анализ решений Текст. / О.И. Ларичев, Е.М. Мошкович. М.: Наука. Физматлит, 1996.- 208 с. ISSN 5-02-015203

42. Ларичев, О. И. Наука и искусство принятия решений Текст. / О.И. Ларичев. -М. .-Наука, 1979.

43. Ларичев, О. И. Объективные модели и субъективные решения Текст. / О.И. Ларичев. М.: Наука, 1987.

44. Ларичев, О. И. Теория и методы принятия решений, а также Хроника событий в Волшебных странах Текст. / О.И. Ларичев. М.: Логос, 2000. - 295 с. - ISBN 5-88439-046-7

45. Лебедев, В. Д. На основе собственного производства кормов Текст. / В.Д. Лебедев // Комбикорма. 2006. - № 2. - С. 8-9. - ISSN 0235-2605

46. Лебедев, И. П. Система поддержки принятия хозяйственных решений в производственном менеджменте Текст. / И.П. Лебедев, Л.Е. Соколова. М. : изд-во МЭИ, 1997. - 39 с. - ISBN 5-7046-0294-0

47. Левин, М. С. Методы теории решений в задачах оптимизации систем электроснабжения Текст. / М.С. Левин, Т.Б. Лещинская. М. : ВИПКэнерго, 1989. - 130 с.

48. Лещинская, Т. Б. Методы многокритериальной оптимизации систем электроснабжения сельских районов в условиях неопределённости исходной информации Текст. / Т.Б. Лещинская. М. : Агроконсалт, 1998.- 120 с.

49. Лещинская, Т. Б. Многокритериальная оценка технико-экономического состояния распределительных электрических сетей Текст. / Т.Б. Лещинская, В.В. Князев. М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2006. - 100 с. - ISBN 586785-184-2.

50. Лещинская, Т. Б. Применение методов многокритериального вы бора при оптимизации электроснабжения сельских районов Текст. / Т.Б. Лещинская // Электричество. 2003. - №1. - С. 14 - 22. - ISSN 00135380

51. Лещинская, Т. Б. Разработка методики планирования систем электроснабжения районов с малой плотностью нагрузок с учетом неопределенности исходной информации 'Текст. / Т.Б. Лещинская, A.A. Метельков. М.: Агроконсалт, 2003. - 115 с. - ISBN 5-94325-058-1

52. Лещинская, Т. Б. Электроснабжение сельского хозяйства Текст. / Т.Б. Лещинская. М. : КолосС, 2006. - 368 с. - ISBN 5-9532-0205-9.

53. Лимитовский, А. М. Утилизация тепла дизель-электрических станций при ведении буровых работ в северных районах Текст. / A.M. Лимитовский, М.В. Меркулов, Е.В. Калугин // Горный журнал. 2004. - специальный выпуск. - С. 92- 93. - ISSN 00172278

54. Львов, Д. Потеря государственного контроля за рынком электроэнергетики приведёт к развалу экономики Текст. / Д. Львов, В. Батенин, В. Кудрявый и др. // Энерго-INFO. 2007. - № 4. - С. 30 - 34.

55. Малая энергетика, когенерация и газовые электростанции Электронный ресурс. / Режим доступа: http://www.cogeneration.ru/, свободный. Загл. с экрана. i

56. Мелентьев, Л. А. Системные исследования в энергетике Текст. / Л.А. Мелентьев. М.: Наука, 1983. - 247 с.

57. Методические основы разработки перспектив развития электроэнергетики Текст. / A.A. Макаров [и др.] М. : ИНЭИ РАН, 2007. - 103 с. - ISBN 9785-91438-001-1.

58. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов (2-я ред.) Текст. М.: Экономика, 2000.

59. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Электронный ресурс. / Режим доступа: http://www.mcx.ru/, свободный. Загл. с экрана.

60. Михайлов, А. Автономнее или централизованное электроснабжение? Текст. / А. Михайлов, Г. Сухарь // Новости электротехники. 2006. — №4. -С. 55-58.

61. Молоснов, Н. Ф. Электроснабжение ферм и комплексов Текст. / Н.Ф. Молоснов, В. А. Островский. М. : Россельхозиздат, 1977. - 56 с.

62. Мушик, Э. Методы принятия технических решений Текст. / Э. Мушик, П. Мюллер.-М.:Мир, 1990.-206 с.-ISBN 5-03-001284-2

63. Назарычев, А. Н. Справочник инженера по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей Текст. / А. Н. Назарычев, Д. А. Андреев, А. И. Таджибаев. М.: Инфа-Инженерия, 2006. - 925 с. - ISBN 5-9729-0004-1

64. Неклепаев, Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций Текст. / Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков. Изд. 4-е, перераб. и доп. - М. : Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

65. Неклепаев, Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций Текст. / Б.Н. Неклепаев. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 640 с.

66. Ногин, В. Д. Принятие решений в многокритериальной среде: количественный подход Текст. / В.Д. Ногин. М. : Физматлит, 2002. - 176 с. - ISBN 5-92210274-5

67. ОАО " Газпром" Электронный ресурс. / Режим доступа: http://www.gazprom.ru/, свободный. Загл. с экрана.

68. Овчаренко, Н. И. Автоматика энергосистем: учебник для вузов. -'2-е изд., переараб, и доп. Текст. / Н.И. Овчаренко: под ред. чл.-кор. РАН. докт. техн.наук, проф. А.Ф. Дьякова. М. : Издательский дом МЭИ, 2007. - 467 с. - ISBN 978-5-383-00113-4

69. Озерной, В. М. Методология решения дискретных многокритериальных задач Текст. / В.М. Озерной, М.Г. Гафт // Многокритериальные задачи принятия решений.- 1978.-№3.-С. 14-47.

70. Озерной, В. М. Проблемы и методы принятия решений при векторном критерии Текст. / В.М. Озерной // Вопросы кибернетики. Теория принятия решения. 1975. - № 8. - С. 53 - 60.

71. Окин, А. А. Противоаварийное управление в ЕЭС России Текст. / A.A. Окин, В.А. Семёнов. -М. : МЭИ, 1996. 156 с. - ISBN 5-7046-0152-9.

72. Петраш, М. Г. Птицеводство России. История. Основные направления. Перспективы развития Текст. / М.Г. Петраш, И.И. Кочили, И.А. Егоров -М. : КолосС, 2004.-297с.

73. Правила устройства электроустановок: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7 Текст. / Новосибирск.: Сиб. унив. изд-во, 2008. - 853 с. - ISBN 978-5-379-00766-9

74. Президент России. Официальный сайт Электронный ресурс. / Режим доступа: http://www.kremlin.rU/text/appears/2006/l 1/114702.shtml, свободный. — Загл. с экрана.

75. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства: утв. М-вом энергетики и электрификации СССР 08.10.86. Текст. /- М. : Сельэнергопроект, 1986. 34 с.

76. Салихов, А. А. Развитие мини ТЭЦ с применением газопоршневых двигателей в Республике Башкортостан Текст. / A.A. Салихов, P.M. Фаткуллин, Р.Р Абдрахманов, В.Ю. Щаулов // Новости теплоснабжения. -2003. -№ 11.-С. 24-30. — ISSN 1609-4638.

77. Семёнов, В.А. Методы анализа и технические средства исследования энергосистем Текст. / В.А. Семёнов // Энергетик. 1997. - №1. - С 26.

78. Сушко, В. А. Реформирование электроэнергетики. Прогноз ситуации после 2010 года Текст. / В. Сушко // Новости электротехники. 2008. - № 3. - С. 32-37.

79. Сушко, В. А. Реформирование электроэнергетики. Усилит или ослабит российскую экономику? Текст. / В. Сушко // Новости электротехники. — 2008.-№1.-С. 24-30.

80. Теория прогнозирования и принятия решений Текст. / Под ред. С.А. Саркисяна. М.: Высшая школа, 1977. i

81. Трухаев, Р. И. Модели принятия решений в условиях неопределённости Текст. / Р.И. Трухаев. М.: Наука, 1981. - 258 с.

82. Файбисович, Д. JI. Справочник по проектированию электрических сетей Текст. / Под ред. Д.Л Файбисовича.- М. : НЦ ЭНАС, 2006. 320 с. - ISBN 5-93196-542-4.

83. Федеральная служба государственной статистики Электронный ресурс. / Режим доступа: http://www.gks.rn/, свободный. Загл. с экрана.

84. Федеральная целевая программа "Развития атомного энергопромышленного комплекса России на 2007-2010 и на перспективу до 2015 года". Утв. постановлением Правительства Российской Федерации № 605 от 06.10.2006 г. Текст.

85. Федеральный закон № 35-Ф3 "Об электроэнергетике" от 26.03.2003 (в редакции Федеральных законов от 22.08.2004 № 122-ФЗ, от 30.12.2004 № 211-ФЗ, от 18.12.2006 № 232-ФЭ) Текст.

86. Шабад, М. А. Автоматизация распределительных электрических сетей с использованием цифровых реле Текст. / М.А. Шабад. С.-Пб. : Петербургский энергетический институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов Минэнерго РФ, 2003. — 56 с.

87. Экель, П. Я. Учёт фактора неопределённости в задачах моделирования и оптимизации электрических сетей Текст. / П.Я. Экель, В.А. Попов // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт. 1985. - № 2. - С. 50 - 58.

88. Backes, J. Network planning under economic aspects with special regard to reliability Текст. / J. Backes, H.-J. Koglin, L. Klein. // CIRED, Conference Publication, 1997.-№438.-P. 6.2.1.-6.2.5.

89. Zernatto, C. Stromausfall Nein Danke! (Forum ver Sorgungssicherheit) Текст. / С. Zernatto // VEO J. - 2006. - №4. - P. 19. Нем