Payday Loans
Publications Technical Solutions Database СОФТВЕР ЗА ОПТИМИЗАЦИЈУ УПРАВЉАЊА СИСТЕМА ХЕ ЂЕРДАП 1 И ХЕ ЂЕРДАП 2
СОФТВЕР ЗА ОПТИМИЗАЦИЈУ УПРАВЉАЊА СИСТЕМА ХЕ ЂЕРДАП 1 И ХЕ ЂЕРДАП 2 PDF Print E-mail

ОСНОВНИ ПОДАЦИ О ТЕХНИЧКОМ РЕШЕЊУ

Назив техничког решења:
Софтвер за оптимизацију управљања система ХЕ Ђердап 1 и ХЕ Ђердап 2

Аутори решења:
Миливојевић Никола, Миливојевић Владимир, Дивац Дејан, Орлић Момчиловић Александра, Микавица Душан

За кога је решење рађено:
Министарство за науку и технолошки развој Републике Србије

Корисници:
Јавно предузеће Електропривреда Србије ХЕ Ђердап 1 и ХЕ Ђердап 2
Институт за водопривреду „Јарослав Черни“

Година израде: 2009.

Ко прихвата и примењује техничко решење:
Јавно предузеће Електропривреда Србије
Институт за водопривреду „Јарослав Черни“

Како су резултати верификовани:
Резултати су верификовани калибрацијом и верификацијом модела на историјским подацима

На који начин се резултати користе:
Техничко решење се користи за подршку управљању хидрауличним и хидроенергетским системима „Ђердап 1“ и „Ђердап 2“, а као крајњи циљ поставља се оптимално планирање и израда плана производње у сваком тренутку.

Област на коју се техничко решење односи:
Техничко решење припада области хидроенергетике и система за производњу електричне енергије.

Проблем који се решава техничким решењем:
Управљање хидроелектранама „Ђердап 1“ и „Ђердап 2“ подразумева задовољење захтева енергетских система Србије и Румуније, задовољење низа ограничења на контролним профилима на Дунаву, као и обезбеђење услова пловидбе и стабилности обала. Ограничења система обухватају експлоатациона ограничења дефинисана правилником из 1998. године и конструктивна ограничења дефинисана главним пројектима и пројектима изведеног стања брана „Ђердап 1“ и „Ђердап 2“. Ограничења нивоа су дефинисана на профилима ушћа Нере, горњој води бране „Ђердап 1“, у Кладову, горњој воде бране „Ђердап 2“ и ушћу Тимока, као средње или екстремне вредности средње дневних или краткотрајних нивоа. Експлоатациона ограничења се разликују у зависности од режима експлоатације и посматраног подсистема. За сваки режим експлоатације ограничења нивоа дата су у виду кривих протицаја. Конструктивна ограничења су иста за све режиме експлоатације и дата су у виду максималног нивоа воде.
При томе је рад система „Ђердап 2“ у спрези са радом система „Ђердап 1“.
Примена софтвера за оптимизацију треба да одбезбеди подршку оперативном управљању системима „Ђердап 1“ и „Ђердап 2“ кроз генерисање и корекције планова производње који су у складу са ограничењима и захтевима дистрибутивног система.

Стање решености проблема у свету:
Оперативно планирање производње електричне енергије представља процес који се одвија непрекидно током читавог века експлоатације система [12]. Шире посматрано оперативно планирање се спроводи и на нивоу сложеног енергетског система када је потребно узети у обзир интеракције хидроенергетске производње са радом великих термо‐или нуклеарних електрана. У том случају проблем се састоји у проналажењу оптималног спрегнутог ангажовања агрегата како термоелектрана, тако и хидроелектрана, да би се смањили трошкови рада (посебно при покретању и заустављању термоагрегата) и оптимално искористио енергетски потенцијал (посебно код хидроелектрана и управљања припадајућим акумулацијама, које користе и други субјекти [8]. Овакво планирање се врши на нивоу изнад оперативног управљања самим објектима.
Највећи напредак је постигнут у оптималном управљању производњом у систему термоелектрана, па за ту област постоји већи број индустријских решења која се користе у оперативном раду [13], [15], [14], [4], [9]). Са друге стране, далеко је мање резултата публиковано за случајеве управљања хидроенергетским системима [10], [6], [1].
За решавање оптимизационих проблема користе се оптимизациони алгоритми, који се заснивају на генерисању и евалуацији великог броја решења, при чему се мора поштовати широк скуп једначина и неједначина, као и логичких ограничења. Овакви проблеми се веома тешко решавају класичним методама (градијентним методама, методама динамичког програмирања, методама избора сценарија и сл.). У новије време, чест је приступ решавања оваквих проблема употребом еволуционих алгоритама.
Сви ови приступи ослањају се на исте еволуционе механизме [11]. Дефинисање начина рада се састоји од исте процедуре: дефинисања циљне функције (дефинисања облика циљне функције, дефинисања тежинских коефицијената), дефинисања управљачких променљивих (избора начина кодирања), дефинисања алгоритма (основни кораци у алгоритму, услови извршавања алгоритма) ([16], [2]).

Објашњење суштине решености техничког решења:
Софтвер за оптимизацију је уско повезан са раније развијеним једнодимензионалним моделом неустаљеног течења који обухвата ток Дунава од Новог Сада па све до ушћа Тимока [5] као и делове токова важнијих притока. Овај модел је формиран у складу са начином на који се користити у оптимизационом софтверу.
Оптимизациони проблеми који су од значаја за рад хидроенергетског система
„Ђердап 1” и „Ђердап 2”, представљају операционо планирање хидроенергетских система. Конкретно, ради се о генерисању часовних планова рада појединачних агрегата и преливних поља у циљу постизања задатих захтева и поштовања физичких, конструктивних и експлоатационих ограничења. За овако комплексне проблеме карактеристичан је огроман број могућих решења.
Велики број конструктивних и експлоатационих ограничења отежава проналажење оптималног решења, јер се у великом броју покушаја долази до неприхватљивих решења. Дефинисана ограничења могу се узети у обзир као фактор „неприхватања одређених решења“ у избору оптималног решења у процесу оптимизације.
Може се говорити о мешовитом проблему, који се заснива на генерисању и евалуацији великог броја решења, при чему се мора поштовати широк скуп једначина и неједначина, као и логичких ограничења. Овакав проблем се веома тешко решава класичним методама (градијентне методе, методе динамичког програмирања, методе избора сценарија и сл). За решавање приказаног проблема употребљени су адаптивни генетички алгоритми, контролисани фази логичким контролером и то из разлога постојања великог броја ограничења која се односе на нивое на контролним профилима, где се јављају и ограничења типа минимална дневна вредност, максимална вредност током најдуже n часова и сл. Избором еволуционих метода, побољшаних фази контролером, добија се и на проширивости и могућности прилагођавања и побољшања без нарушавања основног алгоритма.

 
RocketTheme Joomla Templates