Введение к работе
Актуальность проблемы. Основной задачей предпроектной научно-исследовательской работы по долгосрочному развитию региональной системы энергетики (РЭС) является выработка и обоснование целевых установок на основании сравнительного анализа максимально широкого спектра альтернатив возможного развития.
При ее решении необходимо в явном виде учитывать дискретность возможных будущих состояний исследуемой системы. Задача значительно ослокнена неопределенностью изменения внешних условий, в рамках которой развивается система.
До последнего времени основным инструментом исследований перспектив развития систем энергетики были балансовые модели, в том числе линейно-программные, учитывающие многие важные условия. Однако, они не позволяют в должной мере представлять многие важные стороны в развитии моделируемого объекта. К ним в первую очередь относится объективно существующая дискретность альтернатив (вариантов) развития.
Для решения поставленной задачи необходимо разработать методику исследования дискретных альтернатив развития региональной системы энергетики в условиях значительной неопределенности, выявляющую эффективные первоочередные решения, хорошо адаптирующиеся к возможным изменениям внешних условий.
Цель работы заключается в разработке инструмента (методики, алгоритмов и программ) для формирования и исследования дискретных альтернатив развития региональных систем энергетики в условиях неопределенности на основе моделирования многоэтапного процесса принятия решений, в разработке критерия принятия решений в многоэтапном процессе, учитывающего широкое многообразие форм влияния принимаемых решений на реализацию неопределенности.
Методы исслэдовя--.тгя. Методологической основой исследований является системный подход. Работе основывалась на применении методов и математического аппарата теории принятия решения, теории графов, комбинаторного и динамического программирования, математической статистики.
Научная новизна работы. 1. Разработан и ггрограммно реализован новый подход к моделированию развития региональных систем энергетики, основанный на представлении возможного развития отдельных объектов исследуемой системы в форме ориентированного графа, на использовании методов комбинаторного моделирования для формирования графа допустимых альтернатив развития систеш в целом, позволяющих учитывать различные формы нелинейных ограничений, на использовании методов дискретного динамического программирования для определения оптимальных и субоптимальных траекторий развития системы в детерминированных условиях.
-
Разработана и реализована методика проведения полного цикла исследований (от подготовки исходных данных до интерпретации результатов) альтернатив развития региональных систем энергетики в условиях неопределенности, основанная на моделировании многоэтапного процесса принятия решений.
-
Разработан обобщенный критерий принятия решений в условиях неопределенности, гибко учитывающий особенности исследуемой проблемы, различные возможные формы влияния принимаемых решений по развитии системы на реализацию неопределенных факторов. Показано, что критерии Лапласа, Вальда, Гурвица, Сэвидаа, миниминный, математического ожидания затрат являются частными случаями обобщенного критерия.
На защиту выносятся следующие наиболее важные результаты;
1. Обобщенный критерий принятия решений з условиях
неопределенности;
2. Методика и алгоритмы многошагового npcivcca принятия
решений по развитию региональных' систем энергетики в условиях
неопределенности;
-
Комплекс программ БИТОР, позволяющий исследовать развитие региональных электроэнергетических систем (РЭЭС), формирующий альтернативы развития, организующий работу в базе данных, определяющий оптимальные и субоптимальные траектории, а также технико-экономические показатели любого пути развития системы в детерминированных условиях и выявляющий в двух- и трехшаговом процессе принятия решений рациональные стратегии развития системы в условиях неопределенности;
-
Принципы организации и управления базой вариантов развития РЭЭС.
Практическая ценность. Разработанные методы, алгоритмы и программы могут использоваться при анализе перспектив развития отраслей топливной промышленности и электроэнергетики в рамках региональных ТЭК. Их использование позволяет повысить обоснованность решений по развитию региональных систем энергетики, определить первоочередные объекты для проектирования и строительства и наметить оптимальные варианты дальнейшего развития в зависимости от изменения неопределенных на момент исследования факторов. Представленные в диссертации разработки могут найти применение и при исследовании перспектив развития других систем, где важное значение имеет учет дискретности альтернатив и фактора неопределенности.
Предлагаемый инструмент исследования развития электроэнергетических систем, представленный в виде комплекса программ БИТОР, был использован для анализа и обоснования направлений развития электроэнергетических систем Европейского Северо-Востока (ЭЭС ЕСВ) на период 1990-2020 гг. Результаты исследований
о
используются директивными органами Коми СС? и проектными организациями при разработке планов и схем развития Коми ЭЭС.
Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 8 работ. Основные результаты обсукдались на заседании рабочей группы по проблемам развития ОЭС Северо-Запада при СЗО НС АН СССР по комплексным проблемам энергетики (Сыктывкар, 1987), на Всесоюзном научном семинаре "Надежность систем энергетики регионов Севера" (Сыктывкар, 1989), на семинаре "Вычислительные средства и информационное обеспечение для анализа экономических результатов инженерных решений в энергетике" (Киев, 1991), на конференции "Математическое программирование и приложения" (Свердловск, 1991).
Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы (60 наименований). Работа содержит 100 страниц основного текста, девять таблиц и пять рисунков.