Том 330 № 1 (2019)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2019/1/63

МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕГИОНАЛЬНО ОБОСОБЛЕННОГО ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

Актуальность исследования обусловлена необходимостью устранения разрыва между существующими подходами к моделированию изолированных систем электроснабжения и необходимостью учета динамических процессов в их физически разнородных подсистемах, образующих совокупность, при наличии слабых связей и слабых взаимодействий между единичными системами. Цель исследования: сконструировать проблемно-ориентированный численный метод, непосредственно применимый к математическим моделям совокупности изолированных систем электроснабжения и существенно превосходящий по критерию «время счета – точность счета» универсальные численные методы. Объект: электротехнический комплекс, состоящий из совокупности изолированных систем электроснабжения, объединенных слабыми связями и слабыми взаимодействиями. Методы. При анализе формы и структуры исходной математической модели совокупности электротехнических комплексов, состоящих из изолированных систем электроснабжения, объединенных слабыми связями и слабыми взаимодействиями, и при конструировании проблемно-ориентированного численного метода использованы: энергетический подход к построению математических моделей электротехнических комплексов и систем, теория численных методов решения жестких систем дифференциальных уравнений, корректные допущения при составлении математических моделей и компьютерное моделирование. Результаты. Введено в рассмотрение понятие «Регионально обособленный электротехнический комплекс», и выявлены его характерные признаки. Показана возможность создания новых алгоритмов управления «Регионально обособленным электротехническим комплексом», в целях снижения возможного экологического ущерба и средней расчётной себестоимости производства электроэнергии электростанциями, входящими в «Регионально обособленный электротехнический комплекс». Выявлена исходная структура математической модели «Регионально обособленного электротехнического комплекса». Показано принципиальное отличие структуры данной модели от модели в нормальной форме Коши. Обосновано принципиальное наличие свойств жесткости и сверхжесткости у анализируемого класса моделей. Сконструирован и реализован в программе BKM-3 проблемно ориентированный трехшаговый численный метод, применимый к исходной математической модели «Регионально обособленного электротехнического комплекса». Проведен численный эксперимент, показавший, на идеализированных математических моделях «Регионально обособленного электротехнического комплекса», существенное преимущество программы BKM-3, по критерию «время счета – точность счета» в области применимости. 

Ключевые слова:

Регионально обособленный электротехнический комплекс, возобновляемые источники энергии, оптимизация, численные методы, энергоэффективность

Авторы:

Архипова Ольга Владимировна (Olga V. Arkhipova)

Ковалев Владимир Захарович (Vladimir Z. Kovalev)

Хамитов Рустам Нуриманович (Rustam N. Khamitov)

Скачать PDF