Алгоритм метода многоконтурной оптимизации на основе многоуровневой декомпозиции модели теплоснабжающей системы
Автор: Стенников Валерий Алексеевич, Барахтенко Евгений Алексеевич, Соколов Дмитрий Витальевич
Журнал: Вестник Бурятского государственного университета. Математика, информатика @vestnik-bsu-maths
Рубрика: Математическое моделирование и обработка данных
Статья в выпуске: 3, 2017 года.
Бесплатный доступ
В статье представлен новый эффективный алгоритм метода многоконтурной оптимизации, позволяющий путем иерархической декомпозиции модели теплоснабжающей системы решать задачу определения оптимальных параметров систем с кольцевой конфигурацией, преодолевая трудности, связанные с их большой размерностью. Решаемая задача сводится к нахождению оптимальных диаметров трубопроводов, параметров насосных станций и оптимального потокораспределения в сети. Для ее решения в ИСЭМ СО РАН разработан метод многоконтурной оптимизации, основанный на принципе последовательного улучшения решения. Важное достоинство этого метода состоит в том, что он позволяет гибко настраивать вычислительную процедуру к конкретным особенностям моделируемой системы. Реальные теплоснабжающие системы как правило имеют иерархическое построение и состоят из сетей, имеющих как кольцевую часть, так и древовидные ответвления. Указанная особенность построения этих сис тем использована при разработке нового алгоритма метода многоконтурной оптимизации, который позволяет значительно сократить количество вычислений и соответственно время счета, не потеряв при этом точность получаемых результатов.
Теплоснабжающие системы, трубопроводные системы, тепловые сети, методы оптимизации, алгоритм, метод многоконтурной оптимизации, теория гидравлических цепей, динамическое программирование, теплоэнергетика, многоуровневое моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/14835230
IDR: 14835230
Algorithm for the multi-loop optimization method based on multilevel decomposition of heat supply system model
The article presents a new effective algorithm for the multi-loop optimization method, which allows us to solve the problem of determining optimal parameters for systems with a loop configuration. The new algorithm makes it possible to overcome the difficulties associated with their large dimension by hierarchical decomposition of the heat network model. The problem under consideration is to find the optimal diameters of pipelines, the parameters of pumping stations and the optimal flow distribution in the network. Thus, Energy Systems Institute SB RAS has developed the multi-loop optimization method based on the principle of step-by-step improving the solution. An important advantage of this method is that it allows us to flexibly customize the computational procedure to the peculiarities of the simulated system. Real heat supply systems usually have a hierarchical construction and consist of networks that have a loop part and tree branches. This feature of heat supply system construction has been used in development of a new algorithm for the multi-loop optimization method, which significantly reduces the number of calculations and counting duration without losing the accuracy of the obtained results.
Список литературы Алгоритм метода многоконтурной оптимизации на основе многоуровневой декомпозиции модели теплоснабжающей системы
- Меренков А.П., Хасилев В.Я. Теория гидравлических цепей. -М.: Наука, 1985. -280 с.
- Математическое моделирование и оптимизация систем тепло-, водо, нефте-и газоснабжения/А.П. Меренков, Е.В. Сеннова, С.В. Сумароков, В.Г. Сидлер, H.H. Новицкий, В.А. Стенников, В.Р. Чупин. -Новосибирск: ВО «Наука», Сибирская издательская фирма, 1992. -407 с.
- Сумароков С.В. Метод решения многоэкстремальной сетевой задачи//Экономика и мат. методы. -1976. -Т. 12, №5. -С. 1016-1018.
- Стенников В.А., Барахтенко Е.А., Соколов Д.В. Методы комплексного развития и реконструкции теплоснабжающих систем с применением современных информационных технологий//Промышленная энергетика. -2012. -№4. -С. 17-22.
- Стенников В.А., Барахтенко Е.А., Соколов Д.В. Применение многоуровневого моделирования при определении оптимальных параметров теплоснабжающих систем//Теплоэнергетика. -2017. -№ 7. -С. 64-72.
