ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчеты методом динамического программирования оптимальных диспетчерских графиков для одиночных водохранилищ при отсутствии стоимостной оценки ущербов от дефицитов или избытков воды из "Расчет оптимального регулирования стока водохранилищами гидроэлектростанций на ЦВМ " Проблема стоимостной оценки ущербов от дефицитов или избытков воды является сложной и к настоящему времени не полностью решенной. Лучше обстоит дело со стоимостной оценкой ущербов от дефицитов энергоснабжения из-за маловодья этому вопросу посвящен ряд работ [Л. 88], на основе которых можно получить ориентировочные цифры указанных ущербов. Однако и по этим ущербам исследования не могут считаться законченными. [c.106] Со стоимостной оценкой ущербов от дефицитов воды у неэнергетических водопотребителей и водопользователей (ирригации, судоходства, рыбного хозяйства и т. п.) дело обстоит значительно хуже. Кроме того, в ряде случаев стоимостная оценка ущербов вообще невозможна — например, при наводнениях, если последние угрожают человеческим жизням. [c.106] Так как имеется два критерия оптимальности, то устанавливается очеред ость их выполнения в первую очередь выполняется критерий надежности и во вторую очередь (при соблюдении первого критерия) — критерий экономичности. Такая очередность выполнения критериев определяется теми экономическими и техническими последствиями, ко-корые влечет за собой их невыполнение. [c.107] Критерий экономичности не требует дополнительных разъяснений. Остановимся более подробно на критерии надежности. [c.107] В энергетике разница между среднеинтервальной нагрузкой энергосистемы и максимальной мощностью тепловых станций в каждом расчетном интервале определяет гарантированную мощность ГЭС. В разные интервалы гарантированные мощности ГЭС в общем случае будут разные. Снижение мощности ГЭС ниже гарантированной вызывает дефициты энергоснабжения (обозначим их через Дэ ). поэтому вводится критерий надежности — вероятность снил ения мощности ГЭС не ниже гарантированной должна быть не менее заданного норматива Рд,. Кроме дефицита Дэь обычно рассматриваются повышенные дефициты Дэ2 Лэь Дэз Лэ2 и ставится условие, чтобы вероятности отсутствия дефицитов Да2 И Дчз были не ниже соответственно заданных нормативов Рп2 и Раз- Рассмотрение, помимо Дэь также и Дэ2 и Дпз имеет целью нормировать глубину дефицита, т. е. смягчать дефициты — вместо более глубоких, но менее длительных дефицитов иметь менее глубокие, но и более длительные дефициты. Обычно более двух повышенных дефицитов Дэ2 и Дзз не рассматривается. [c.107] Как уже указывалось, Дэ нормирует соблюдение гарантированных мощностей A Vapi (разных в разные интервалы), а Дм и Дэз нормируют соблюдение, например, величин 0,8.Vrap,- и 0,6iV,.ap,. Нормативы Язь Рд2 и Яя,5 назначаются такими, чтобы Ля Рэ2 Раз- При этом в первую очередь должен соблюдаться вероятностный критерий по Дэз, во вторую очередь — по Дэ2 и в третью очередь — по Дэ1. [c.107] В случае водохранилища комплексного назначения должны совместно рассматриваться критерии надежности по каждому участнику комплекса. Пусть, например, водохранилище ГЭС обслуживает энергетику, ирригацию, судоходство, а также выполняет функции защиты от наводнений. Для такого водохранилища должны соблюдаться следующие десять критериев Рэь Рэ2, -Рзэ, Лфь Рирз, Реи Рс2, Рсз, Рц- Очередность выполнения этих критериев — в порядке уменьшения нормативов. [c.107] Таким образом, для расчета диспетчерского графика нужно иметь величины Р. Хотя величины Р должны обосновываться экономическим расчетом на основе анализа ущербов, практически расчетные обеспеченности Р обычно задаются нормативно. Конечно, при таком задании учитываются имеющиеся обоснования расчетных обеспеченностей [Л. 25, 71]. Однако если достоверные стоимостные оценки ущербов отсутствуют, то, очевидно, и расчетные обеспеченности Р не могут быть экономически обоснованы, и поэтому приходится назначать эти величины в нормативном порядке. Очевидно, нормативное задание величин Р есть принципиально то же самое, что и нормативное задание стоихмостей ущерба. [c.108] Ниже рассмотрен метод построения диспетчерского графика по критериям экономичности и надежности. Этот метод требует значительно более сложных и трудоемких расчетов, нежели изложенный выше метод, основанный на стоимостной оценке ущербов. Поэтому более целесообразно строить диспетчерские графики на основе стоимостной оценки ущербов, даже если последняя задана весьма ориентировочно. Нормативное задание ущербов является более правильным путем, чем нормативное задание расчетных обеспеченностей, хотя бы потому, что по ущербам рядом авторов собран если не исчерпывающий, то все же значительный материал. Лишь только при защите от наводнений, которая должна обеспечиваться практически всегда, по-видимому, целесообразно оперировать с вероятностным критерием надежности (хотя и в этом случае, взяв очень большую стоимость ущерба, можно получить то же условие практического предотвращения наводнений). [c.108] Метод построения диспетчерского графика по критериям экономичности и надежности рассмотрим только на примере водохранилища ГЭС, имеющего энергетическое назначение при описании речного стока простым марковским процессом и при наличии практически однозначного гИдропрогноза заблаговременностью в один расчетный интервал. Обобщение этого метода для других случаев не требует специальных пояснений. [c.108] Обозначим символом Ф(а + ) вероятность события, заключающегося в том, что в период ti — мощности ГЭС не будут снижаться ниже гарантированных, т. е. не будет иметь место дефицит Да . Соответственно символами и Ф(у )будем обозначать вероятности того, что в период ti — td+q не будут иметь место дефициты и Д . [c.108] Эти зависимости определяются из уравнения (4-22), где в издержки И не входят ущербы, при соблюдении вероятностных ограничений (4-36). Как и прежде, должны соблюдаться и ограничения по предельным максимальным и минимальным уровням водохранилища. Таким образом, математической особенностью оптимизационной задачи в рассматриваемом случае является наличие дополнительных вероятностных ограничений в форме неравенств. [c.108] Ф(0) и Ф(Т + ). Те уровни ZB.6(i+,), при которых не выполняется хотя бы одно из неравенств (4-36), считаются недопустимыми. [c.109] Функции Ф(Р ) и Ф( у ) вычисляются аналогичным образом. [c.109] Изложенный метод построения диспетчерских графиков для одиночных водохранилищ может найти широкое практическое применение в эксплуатационных и проектных задачах. Как ранее отмечалось, во многих случаях допустимо оптимизировать долгосрочные режимы водохранилищ ГЭС в предположении их изолированной от других ГЭС работы. Метод может быть также применен и для неэнергетических, изолированно работающих водохранилищ. [c.110] Оптимальные диспетчерские графики для группы совместно работающих водохранилищ определяются тем же критерием минимума математического ожидания суммарных издержек (4-17), записанным применительно к методу динамического программирования в форме рекуррентных уравнений (4-18) или (4-22). [c.110] Рассмотренные методы построения диспетчерских графиков для одиночных водохранилищ теоретически весьма просто распространяются и па группу совместно работающих водохранилищ. Различие методов для одиночных водохранилищ и групп водохранилищ обусловлено увеличением размерности задачи во втором случае. Действительно, если в случае одиночного водохранилища в расчетах участвовали уровни водохранилища Zu,6i. мощности ГЭС Расходы бытовой приточности к водохранилищу Qji и др., то в случае группы водохранилищ нужно рассматривать соответственно векторы и др., каждый из которых имеет в общем случае т компонентов по числу водохранилищ или ГЭС. В основных же принципиальных чертах методы решения задачи являются в обоих случаях одинаковыми. Поэтому достаточно будет указать лишь различия в деталях решения задачи в том и другом случаях. [c.110] Аналогичным образом переписываются и управляющие функции (4-33). [c.110] Несмотря на теоретическую простоту, практическая реализация рассмотренного метода для группы водохранилищ весьма сложна по следующим причинам. [c.111] Вернуться к основной статье