{"id":54492,"date":"2019-12-27T00:00:00","date_gmt":"2019-12-26T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/modelirovanie-raboty-realnoj-tets-dlya-optimizatsii-rezhimov-par-i-matematika"},"modified":"2020-02-18T14:02:30","modified_gmt":"2020-02-18T11:02:30","slug":"modelirovanie-raboty-realnoj-tets-dlya-optimizatsii-rezhimov-par-i-matematika","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/et\/blog\/administrirovanie\/modelirovanie-raboty-realnoj-tets-dlya-optimizatsii-rezhimov-par-i-matematika","title":{"rendered":"Reaalsete T\u00c4TS-i t\u00f6\u00f6modellide modelleerimine re\u017eiimide optimeerimiseks: auru ja matemaatika","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Reaalsete
\n
\nOn suur T\u00c4TS. See t\u00f6\u00f6tab nagu tavaliselt: p\u00f5letab gaasi, toodab soojust kodude k\u00fctmiseks ja elektrit \u00fcldv\u00f5rgule. Esimene \u00fclesanne on k\u00fcte. Teine \u2014 m\u00fc\u00fca kogu toodetud elekter hulgiturul. M\u00f5nikord, kui k\u00fclm ja selge taevas, ilmub lund, kuid see on jahutusornamentide t\u00f6\u00f6 k\u00f5rvaltoime.<\/p>\n

Keskmine T\u00c4TS koosneb paarist tosinast turbiinist ja katlast. Kui on t\u00e4pselt teada vajalikud elektri ja soojuse tootmisajad, siis \u00fclesanne seisneb k\u00fctusekulude minimeerimises. Sel juhul arvutamine t\u00e4hendab turbiinide ja katelde kooseisude ja koormuse protsentide valimist, et saavutada seadmete v\u00f5imalikult k\u00f5rge efektiivsus. Turbiinide ja katelde efektiivsus s\u00f5ltub tugevalt seadme t\u00fc\u00fcbist, t\u00f6\u00f6ajast ilma remondita, t\u00f6\u00f6re\u017eiimist ja paljust muust. On ka teine \u00fclesanne, kus teadaolevate elektrihindade ja soojuse mahtude juures tuleb otsustada, kui palju elektrit toota ja m\u00fc\u00fca, et saada maksimaalne kasum hulgiturul. Siis on optimeerimise teguriks kasum ja seadmete efektiivsus, millel on palju v\u00e4iksem t\u00e4hendus. Tulemus v\u00f5ib olla re\u017eiim, kus seade t\u00f6\u00f6tab t\u00e4iesti ebaefektiivselt, kuid kogu toodetud elektrihulk on v\u00f5imalik m\u00fc\u00fca maksimaalse marginaaliga. <\/p>\n

Teoorias on see k\u00f5ik ammu selge ja k\u00f5lab kaunilt. Probleem on selles, kuidas seda praktikas teha. Me alustasime iga seadme ja kogu jaama t\u00f6\u00f6 simulatsiooni modelleerimist. K\u00e4isime T\u00c4TS-is ja hakkasime koguma k\u00f5igi elementide parameetreid, m\u00f5\u00f5tes nende tegelikke omadusi ja hindades t\u00f6\u00f6d erinevates re\u017eiimides. Nende alusel l\u00f5ime t\u00e4psed mudelid iga seadme t\u00f6\u00f6 simuleerimiseks ja kasutasime neid optimeerimisarvutustes. Eelnevalt v\u00f5ib \u00f6elda, et saime 4% reaalsest efektiivsusest lihtsalt matemaatika abil.<\/a><\/noindex><\/p>\n

See \u00f5nnestus. Kuid enne meie lahenduste kirjelduse juurde asumist r\u00e4\u00e4gin, kuidas T\u00c4TS t\u00f6\u00f6tab otsustusloogika vaatenurgast. <\/p>\n

P\u00f5hilised asjad<\/h3>\n

\nJaama peamised elemendid on katlad ja turbiinid. Turbiinid p\u00f6\u00f6rduvad k\u00f5rgsurveauru t\u00f5ttu, p\u00f6\u00f6rates omakorda elektrigeneraatoreid, mis toodavad elektrienergiat. Auruj\u00e4\u00e4kide energia kasutatakse k\u00fcttes\u00fcsteemide ja kuuma vee jaoks. Katlad on kohad, kus auru toodetakse. Katla soojendamine ja auruturbiini k\u00e4ivitamine v\u00f5tab v\u00e4ga palju aega (tunde), mis toob endaga kaasa k\u00fctuse otsekadusid. Sama kehtib koormuse muutmise kohta. Selliseid asju tuleb ette planeerida. <\/p>\n

T\u00dcV tehase seadmetel on tehniline miinimum, mis h\u00f5lmab minimaalset, kuid stabiilset t\u00f6\u00f6re\u017eiimi, mille k\u00e4igus saab pakkuda piisavalt soojust kodudele ja t\u00f6\u00f6stuslikele tarbijatele. \u00dcldjuhul s\u00f5ltub vajalik soojus suures osas ilmast (\u00f5hutemperatuurist). <\/p>\n

Igal seadmel on efektiivsuse k\u00f5ver ja maksimaalse t\u00f6\u00f6efektiivsuse punkt: teatud koormuse juures annab teatud katel ja teatud turbiin k\u00f5ige odavamat elektrienergiat. Odav \u2014 m\u00f5ttes minimaalne k\u00fctusekasutuse m\u00e4\u00e4r. <\/p>\n

Enamik meie Venemaa T\u00dcV-dest on paigaldatud paralleelselt, kus k\u00f5ik katlad t\u00f6\u00f6tavad \u00fche aurukollektori peal ja k\u00f5ik turbiinid saavad samuti toidet \u00fchelt kollektorilt. See lisab seadmete koormuse reguleerimise osas paindlikkust, kuid muudab arvutused keeruliseks. Juhtub ka, et jaama seadmed jagatakse osadeks, mis t\u00f6\u00f6tavad erinevate kollektorite peal erineva aurur\u00f5hu juures. Ja kui arvestada sisemiste vajaduste, nagu pumpade, ventilaatoreid, jahutus torne ja k\u00fcll, esitades saunade k\u00f5rvale T\u00dcV-s, kulusid, siis siin l\u00e4heb asi t\u00f5eliselt keeruliseks.<\/p>\n

Kogu seadmete omadused on mittelineaarsed. Igal seadmel on k\u00f5ver, kus efektiivsus on k\u00f5rgem ja madalam. See s\u00f5ltub koormusest: 70% juures on efektiivsus \u00fchte t\u00fc\u00fcpi, 30% juures - teist t\u00fc\u00fcpi. <\/p>\n

Seadmed erinevad omaduste poolest. On uusi ja vanu turbiine ja katla, on erinevat konstruktsiooni seadmeid. Korralikult valides seadmed ja optimaalselt neid laadides efektiivsuse maksimaalse punktide juures, on v\u00f5imalik k\u00fctusekulu v\u00e4hendada, mis viib kulude kokkuhoiuni v\u00f5i suurema kasumlikkuseni. <\/p>\n

\"Reaalsete
\n<\/p>\n

Kust T\u00dcV teab, kui palju energiat toota?<\/h3>\n

\nPlaneerimine toimub kolme p\u00e4eva jooksul ette: kolme p\u00e4eva jooksul selgub planeeritud seadmete koosseis. Need on turbiinid ja katlad, mis aktiveeritakse. \u00dcldiselt teame, et t\u00e4na t\u00f6\u00f6tavad viis katlat ja k\u00fcmme turbiini. Me ei saa sisse l\u00fclitada teisi seadmeid ega v\u00e4lja l\u00fclitada planeeritud seadmeid, kuid saame muuta igale katlale koormust minimaalsest maksimumini, ja turbiinide puhul suurendada v\u00f5i v\u00e4hendada v\u00f5imsust. \u00dcleminek maksimumilt minimaalsele toimub 15 kuni 30 minuti jooksul, olenevalt seadmest. Siin on \u00fclesanne lihtne: valida optimaalsed re\u017eiimid ja hoida neid, arvestades operatiivkorrektsioone. <\/p>\n

\"Reaalsete
\n
\nKust p\u00e4rineb see seadmete koosseis?<\/b> See m\u00e4\u00e4ratakse v\u00e4lja korraldatud kauplemise tulemuste p\u00f5hjal. On olemas v\u00f5imsuse ja elektrienergia turg. V\u00f5imsuse turul esitavad tootjad taotluse: \u201eMeil on selline seadmed, siin on minimaalsed ja maksimaalsed v\u00f5imsused, arvestades plaanilist hooldust. Saame anda 150 MW sellise hinnaga, 200 MW \u2013 sellise hinnaga, ja 300 MW \u2013 sellise hinnaga\u201c. Need on pikaajalised taotlused. Teiselt poolt esitavad suured tarbijad samuti taotlusi: \u201eMeil on vaja nii palju energiat\u201c. Konkreetsed hinnad m\u00e4\u00e4ratakse hetkedel, kui tootjad v\u00f5ivad anda ja tarbijad soovivad v\u00f5tta. Need v\u00f5imsused m\u00e4\u00e4ratakse igaks tunniks p\u00e4evas.<\/p>\n

\"Reaalsete
\n
\nTavaliselt kannab CHP umbes \u00fchtlast koormust kogu hooaja v\u00e4ltel: talvel on esmat\u00e4htis kaupa \u2013 soojus, suvel \u2013 elektrienergia. Suured k\u00f5rvalekalded on enamasti seotud m\u00f5ne \u00f5nnetusega isejaamas v\u00f5i naaberelektrijaamades \u00fches hinnakategoorias. Kuid alati on k\u00f5ikumisi, ja need k\u00f5ikumised m\u00f5jutavad tugevalt jaama majanduslikku efektiivsust. Vajaduse korral v\u00f5ib saavutada kolme katla abil 50% koormuse v\u00f5i kahega 75% koormusega ja vaadata, mis on sel juhul efektiivsem. <\/p>\n

Marginaalsus s\u00f5ltub turuhindadest ja elektritootmise \u00fcksikkuludest. Turg v\u00f5ib kujundada sellised hinnad, et on kasulik k\u00fctust \u00e4ra p\u00f5letada, kuid m\u00fc\u00fca elektrit soodsalt. V\u00f5ib juhtuda ka, et kindlal hetkel tuleb minna tehnilisse miinimumi ja k\u00e4rpida kahjumit. Samuti tuleb meeles pidada varude ja k\u00fctuse hindade kohta: sama maagaas on tavaliselt piiratud, samas kui \u00fcletav maagaas on m\u00e4rkimisv\u00e4\u00e4rselt kallim, r\u00e4\u00e4kimata raskest k\u00fctusest. K\u00f5ik see n\u00f5uab t\u00e4pseid matemaatilisi mudeleid, et m\u00f5ista, milliseid taotlusi esitada ja kuidas reageerida muutuvatele oludele. <\/p>\n

Kuidas see tehti enne meie tulekut<\/h3>\n

\nPraktiliselt paberil mitte v\u00e4ga t\u00e4psete seadmete omaduste p\u00f5hjal, mis v\u00f5ivad erineda tegelikest. Koheselt p\u00e4rast seadmete katsetusi, parimal juhul, on need plus-miinus 2% tegelikkusest, aga aasta p\u00e4rast - plus-miinus 7-8%. Katseid tehakse iga viie aasta tagant, tihti harvem.<\/p>\n

J\u00e4rgmine punkt on see, et k\u00f5ik arvutused tehakse tinglikult k\u00fctusel. N\u00f5ukogude Liidus kehtis skeem, kus arvati mingit tinglikku k\u00fctust erinevate jaamade v\u00f5rreldamiseks, nagu raskek\u00fctus, s\u00fcsi, gaas, ning aatomienergia jne. Pidi v\u00e4lja selgitama iga generaatori efektiivsuse 'papagoide' j\u00e4rgi, ning tinglik k\u00fctus just oligi see sama 'papagoid'. Seda m\u00e4\u00e4ratakse k\u00fctuse kalorsuse j\u00e4rgi: \u00fcks tonn tinglikku k\u00fctust on umbes v\u00f5rdne \u00fche tonniga kivis\u00fcsi. Erinevate k\u00fctuset\u00fc\u00fcpide konverteerimistabelid on olemas. N\u00e4iteks pruuni s\u00fcsiniku puhul on n\u00e4itajad peaaegu kaks korda halvemad. Aga kalorsus ei ole seotud rubli v\u00e4\u00e4rtusega. See on nagu bensiin ja diisel: ei ole kindel, et kui diisel maksab 35 rubla ja 92. bensiin 32 rubla, et diisel on kalorsuse poolest efektiivsem. <\/p>\n

Kolmas tegur on arvutuste keerukus. Tinglikult l\u00e4htutakse t\u00f6\u00f6taja kogemusest ja arvutatakse kaks-kolm varianti, sageli valitakse ajaloo p\u00f5hjal parim re\u017eiim sarnaste koormuste ja ilmateenuste jaoks. Loomulikult usuvad t\u00f6\u00f6tajad, et nad valivad k\u00f5ige optimaalsemad re\u017eiimid ning arvavad, et mingid matemaatilised mudelid ei suuda neid kunagi \u00fcleolevalt \u00fcletada. <\/p>\n

Me tuleme. \u00dclesande lahendamiseks valmistame digitaalse kaksiku \u2014 simuleeritud mudeli jaamast. See on siis, kui me spetsiaalsete l\u00e4henemisviiside abil simuleerime k\u00f5ik tehnoloogilised protsessid iga seadme puhul, koondame aurustamis- ja energia tasakaalu ning saame T\u00c9C-i t\u00f6\u00f6 t\u00e4pse mudeli. <\/p>\n

Mudeli loomiseks kasutame: <\/p>\n