ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Структура алгоритма и машинной программы для расчета оптимальных долгосрочных режимов каскада ГЭС градиентным методом из "Расчет оптимального регулирования стока водохранилищами гидроэлектростанций на ЦВМ " Рассмотрим, каким образом реализовать на ЦВМ метод скорейшего спуска применительно к т ГЭС. Для определенности будем иметь дело с ЦВМ типа Урал-4 или Урал-2 , у которых имеется весьма ограниченная оперативная память (накопитель) на ферритах (НФ) и менее быстродействующая, но значительного объема внешняя память (накопитель) на магнитных барабанах (НМБ). [c.57] Основной трудностью решения таких сложных и объемных по числовому материалу задач, как оптимизация долгосрочных режимов ГЭС, является недостаточный объем оперативной памяти и необходимость вследствие этого частых обращений к внешней памяти. Подобные трудности возникают и при использовании других типов современных ЦВМ. Поэтому время решения задачи в значительной мере зависит от того, насколько целесообразно произведено размещение программ и числового материала в НФ и на НМБ и, как следствие этого, сколь часто приходится вызывать с НМБ или посылать на НМБ числовой материал и программы. [c.57] Участвующий в задаче оптимизации долгосрочных режимов ГЭС числовой материал целесообразно делить на постоянный и переменный. К первому относится числовой материал, не зависящий от номера интервала разного рода константы, объемы и уровни водохранилищ ГЭС на начало первого интервала, исходные характеристики ГЭС. Ко второму относится числовой материал, зависящий от номера интервала бытовые расходы реки, объемы воды на шлюзование, фильтрацию, испарение, максимальные и минимальные допустимые расходы воды в нижние бьефы ГЭС, конечные (для каждого интервала) объемы водохранилищ и суммарные мощности ГЭС, потери напора ГЭС на решетках и из-за ледовых явлений, коэффициенты для задания зависимости расхода топлива в энергосистеме от мощностей ГЭС и т. п. [c.58] Постоянный числовой материал все время хранится в НФ. Переменный числовой материал может храниться на НМБ поинтервально. В НФ следует оставить место лишь для переменного числового материала, приходящегося на один интервал на это место с НМБ последовательно вызывается в процессе решения задачи числовой материал разных временных интервалов. При большом числе ГЭС обычно не удается разместить в, НФ сразу весь числовой материал, приходящийся на один расчетный интервал приходится этот материал делить на две и даже три части, вызывая эти части последовательно на одно и то же место в НФ. К массиву числового материала для одного интервала обычно примыкает ряд ячеек, в которых хранятся промежуточные результаты вычислений, изменяющиеся от итерации к итерации. Этот материал также хранится на НМБ и последовательно вызывается с НМБ в НФ, а после обновления пересылается с НФ в НМБ. [c.58] В составе постоянного числового материала большое место занимают исходные характеристики ГЭС. При использовании способа последовательной квадратичной аппроксимации характеристик не обязательно все время хранить в НФ материал исходных характеристик ГЭС при проведении квадратичной аппроксимации этот материал вызывается с НМБ на место не используемых в данный момент подпрограмм, получаемые постоянные коэффициенты квадратичной аппроксимации (разные для разных интервалов) присоединяются поинтервально к переменному числовому материалу и отсылаются на НМБ. После этого в НФ на место характеристик ГЭС вызываются с НМБ отосланные туда ранее подпрограммы, и счет продолжается. Таким образом, при последовательной квадратичной аппроксимации исходных характеристик ГЭС существенно уменьшается объем подлежащего постоянному хранению в НФ числового материала, но в то же время увеличивается (но в меньшей степени) объем приходящегося на один интервал числового материала. В итоге необходимый объем НФ значительно уменьшается, что составляет еще одно преимущество способа последовательной квадратичной аппроксимации исходных характеристик ГЭС. Анализ показал, что использование этого способа существенно повысило объем решаемой задачи (оцениваемый числом ГЭС) на таких серийных ЦВМ, как Урал-4 и Урал-2 . [c.58] Назначение и структура первых двух программ очевидны, поэтому на них не останавливаемся. [c.59] Управляющая программа осуществляет взаимодействие всех остальных программ и управляет процессом вычислений. Представление о структуре этой программы дает изображенная на рис. 2-12 блок-схе-ма. В этой блок-схеме реализована ранее излагавшаяся процедура вычислений, иллюстрировавшаяся на рис. 2-8 (не рассматриваются лишь дополнительные приемы ускорения сходимости процесса решения). [c.59] Использовано два признака окончания процесса решения задачи либо все компоненты вектора-антиградиента pij станут меньше заданной малой величины, либо за заданное число итераций изменение суммарных издержек будет меньше заданной малой величины. Счет считается законченным, если выполнился хотя бы один из двух этих признаков. [c.59] Квадратичная аппроксимация характеристик ГЭС повторяется через заданное число итераций. [c.59] Структура программы квадратичной аппроксимации исходных характеристик ГЭС очевидна из приведенного в параграфе 2-2 описания. [c.59] Эти вычисления выполняются д.яя заданных частных производных расходов в предшествующей итерации и множителя рк. [c.59] Вычисления ведутся в цикле по ГЭС и по интервалам. Цикл по ГЭС организуется, начиная с верхней по течению реки ГЭС в направлении к нижней по течению реки ГЭС. Цикл по интервалам организуется, начиная с первого интервала в направлении к последнему интервалу. В каждом интервале по каждой ГЭС производятся следующие вычисления. [c.59] Очевидно, если рассматривается верхняя по течению ГЭС, то в формуле (2-36) останутся лишь первые два члена (то же будет для изолированно работающих ГЭС). [c.61] Продолжим изложение алгоритма счета целевой функции. [c.61] Выше не учтено ограничение по пиковой мощности ГЭС — его можно было бы учесть аналогично ограничениям по Q ,gij и S3pg(,.. Не учтено также, что ксут зависит от напоров и мощностей ГЭС. [c.62] Вывод формул (2-37) — (2-40) несложен. Рассмотрим для иллюстрации вывод формулы (2-37). [c.62] Для перевода изменений мощности ГЭС в изменение расхода топлива,, очевидно, изменение мощности ГЭС нужно умножить на Mtk yr В результате получаем формулу (2-37). [c.62] Вернуться к основной статье