Development of methodology for calculation of optimal distribution of electric power between power units of condensing power plant
- Authors: Ilichev V.Y1, Yurik E.A1
-
Affiliations:
- Kaluga Branch of Bauman Moscow State Technical University
- Issue: Vol 15, No 2 (2021)
- Pages: 18-25
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/2074-0530/article/view/87350
- DOI: https://doi.org/10.31992/2074-0530-2021-48-2-18-25
- ID: 87350
Cite item
Full Text
Abstract
Optimization methods are used to solve many problems in the field of energy. One of such tasks is the problem of optimal redistribution of power between power units in order to achieve minimum fuel consumption. This is especially important for powerful condensation power plants, where even relatively small fuel savings have significant economic effect. The article is devoted to description of developed method of such optimization, based on the application of differential evolution, which has many advantages over the "classical" methods of optimization. In particular, it was the global rather than the local extremum of the objective function that could be found; it was also easy and powerful to use with modern software. Differential evolution method is organized in the library SciPy of Python programming language, so calculation program was developed in this language to solve the problem. The work considers algorithm and structure of the developed program, as well as the procedure for preparing initial data and calculation process using example of a specific condensing power plant. Modules used in the program to populate the data arrays are mentioned, as well as to output the results in the form of high-quality graphs. With the help of the program, diagram of the optimal redistribution of capacities between power units for any total capacity of the power station is constructed. Also, for entire power range of the power plant, nominal fuel consumption and fuel economy are calculated when implementing the optimal redistribution of capacity in comparison with an even distribution. Obtained software product, available to everyone on the website of the authors, allows not only to study the practical application of differential evolution method, but also to create programs based on it to solve other optimization problems, some of which are mentioned in the article.
Full Text
##article.viewOnOriginalSite##About the authors
V. Y Ilichev
Kaluga Branch of Bauman Moscow State Technical University
Email: patrol8@yandex.ru
PhD in Engineering Kaluga, Russia
E. A Yurik
Kaluga Branch of Bauman Moscow State Technical University
Email: patrol8@yandex.ru
PhD in Engineering Kaluga, Russia
References
- Зверева Е.Н., Игнатова С.Е., Сергеев А.Н. Применение компьютерных технологий в численных методах для решения задач оптимизации. Учебное пособие. / С.-П.: Санкт-Петербургский государственный экономический университет, 2018. 61 с.
- Сухарев А.Г., Тимохов А.В., Федоров В.В. Численные методы оптимизации. Учебник и практикум (3-е изд., испр. и доп.). М.: Юрайт. 2019. 367 с.
- Цой Ю.Р. О математических моделях эволюционных алгоритмов // Перспективные информационные технологии и интеллектуальные системы. 2006. № 2. С. 42-47.
- Мех М.А., Ходашинский И.А. Сравнительный анализ применения методов дифференциальной эволюции для оптимизации параметров нечетких классификаторов // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2017. № 4. С. 65-75.
- Чепурной М.Н., Резидент Н.В., Дымнич И.Н. Энергетические характеристики турбогенераторов и экономичные режимы их загрузки // Научные труды Винницкого национального технического университета. 2012. № 2. С. 4.
- SciPy. Optimization and root finding. [Электронный ресурс]. URL: https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/generated/scipy.optimize.differential_evolution.html (Дата обращения 15.03.2021).
- Газизова О.Р. Аспекты реализации алгоритма дифференциальной эволюции на языке Python // Информационные технологии в процессе подготовки современного специалиста. 2017. С. 13-17.
- Ильичев В.Ю. Разработка программных средств увеличения изображений с использованием их фрактальных свойств // Системный администратор. 2021. № 1-2 (218-219). С. 124-127.
- Ильичев В.Ю., Гридчин Н.В. Визуализация масштабируемых 3D-моделей с помощью модуля Matplotlib для Python // Системный администратор. 2020. № 12 (217). С. 86-89.
- Романенко Р.А., Стухальский А.Л., Прихожий А.А. Использование языков высшего уровня для решения прикладных задач // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ. 2018. Т. 9. С. 97-100.
- Распределение электрической мощности между энергоблоками. URL: http://turbopython.ru/opt_power (дата обращения: 15.03.2021).
- Ильичев В.Ю., Чухраев И.В., Чухраева А.И. Решение задачи перераспределения потоков газа на магистральных газопроводах методами линейного программирования // Наукоемкие технологии. 2020. Т. 21. № 1. С. 11-17.
- Ланцова Н.М., Зырянова О.В. Оптимизация распределение прибыли предприятия в сфере энергетики как приоритетный фактор роста и инновационного развития // Вестник образовательного консорциума Среднерусский университет. Серия: Экономика и управление. 2019. № 13. С. 23-26.
- Ильичев В.Ю., Савин В.Ю. Создание методики двухфакторной оптимизации расходно-энергетической характеристики гидравлической системы // Компрессорная техника и пневматика. 2020. № 4. С. 25-30.
Supplementary files

