Адрес для переписки:Кузеванов Вячеслав Семенович –Национальный исследовательский университет «МЭИ», филиал в г. Волжскомпросп. Ленина, 69, 404110, г. Волжский, Российская Федерация.Тел.: +7 905 333-12-95vyacheslavkuzevanov@gmail.com
Address for correspondence:Kuzevanov Vyacheslav S. –National Research University «MPEI»,Volzhsky Branch69, Lenin Ave., 404110, Volzhsky, Russian Federation.Tel.: +7 905 333-12-95vyacheslavkuzevanov@gmail.com
Москва
Moscow
Волгоград
Volgograd
Москва
Moscow
Исследован обособленный генерирующий комплекс, главная особенность которого – функционирование в течение контрольного периода при жестком ограничении топливного ресурса. Назначение комплекса – производство электрической и тепловой энергии для нужд потребителя. Предложена модель управления производством для двух сценариев: при безусловном обеспечении нужд потребителя электрической энергией и обязательной реализации графика отпуска тепловой энергии. Рассмотрены особенности реализации модели для обособленной теплоэлектроцентрали (мини-ТЭЦ) с гарантированным отпуском электрической энергии потребителю, обоснованы режимы когенерации в условиях ограниченного запаса топлива безотносительно к категории потребителя. Показано, что в таких режимах общий отпуск тепловой энергии за контрольный период времени при ограниченном на данный период запасе топлива не зависит от заданного производства этого вида энергии в режимах максимальной и минимальной электрических нагрузок. Показан вариант оптимизации при выборе дополнительного источника теплоты для удовлетворения нужд потребителя. В случае выбора возобновляемого источника энергии (ВИЭ) управление комплексом когенерация – ВИЭ согласно предлагаемой стратегии позволяет минимизировать необходимую мощность ВИЭ. Основой управления производством является математическая модель генерирующего комплекса, представленная в настоящей работе. В части описания поведения сложной физической системы в целом использован энергетический подход (метод Гамильтона), который оказался весьма удобным для решения поставленной задачи, поскольку вариационные принципы не зависят от выбора системы координат. Описание турбоустановки как объекта, входящего в генерирующий комплекс и во многом определяющего связь расхода топлива и количества произведенной электрической и тепловой энергии, произведено с безусловным выполнением требования: расход топлива есть функция состояния системы. Предлагаемая стратегия когенерации в условиях жесткого ограничения количества топлива не зависит от вида используемого органического топлива и не привязана к календарным датам контрольного периода.
A separate generating complex is considered in this paper. The main feature of the complex under consideration is its functioning during the control period when the fuel resource is severely limited. The main function of the complex is the production of electrical and heat energy for the needs of the consumer. A control model for production has been developed for two scenarios, viz. of the unconditional provision of the consumer’s needs with electric energy and of the mandatory implementation of the schedule for the release of heat energy. The features of the implementation of the model for a separate thermal power plant (mini-thermal power plant) with a guaranteed supply of electric energy to the consumer are considered, cogeneration modes are substantiated in conditions of a limited fuel supply, regardless of the consumer category. An optimization option is shown when choosing an additional source of heat to meet the needs of the consumer. In the case of choosing a renewable energy source (RES), the management of the ‘cogeneration – RES’ complex according to the proposed strategy allows minimizing the required RES capacity. The basis of production management is the mathematical model of the generating complex, presented in our paper. In terms of describing the behavior of a complex physical system as a whole, an ener-gy approach (Hamilton's method) was used, which turned out to be very convenient for solving the problem, since the variational principles do not depend on the choice of a coordinate system. The description of the turbine plant as an object included in the generating complex and largely determining the relationship between fuel consumption and the amount of electrical and ther-mal energy produced is made with the unconditional fulfillment of the following requirement: fuel consumption is a function of the state of the system. The proposed cogeneration strategy in the conditions of a severe limitation of the amount of fuel does not depend on the type of fossil fuel used and is not tied to the control period calendar dates.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.