Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


Исходные методические положения

При технико-экономическом анализе и комплексной оптимизации СЦТ и ИТ исключительно большое значение имеет правильный учет природы и свойств исходной информации, необходимой для определения технико-экономических показателей СЦТ и ИТ. Свойства исходной информации принадлежат к числу решающих условий постановки указанных задач; ими в значительной мере определяются метод решения задачи и интерпретация полученных результатов.

Используемую в расчетах исходную информацию по степени ее неоднозначности подразделяют на три вида: детерминированная, вероятностная;- недостаточно определенная (частично неопределенная). При рассмотрении СЦТ и ИТ к детерминированной информации, т.е. информации, задаваемой единственным значением соответствующего показателя, можно отнести номинальные значения параметров ИТ и их оборудования, а также некоторые дискретно или целочисленно изменяющиеся величины: число агрегатов, вид схемы тепловой сети, типы конструкций и компоновок ИТ и оборудования тепловой сети. Вероятностная информация, рассматриваемая как объективная, характеризует массовые случайные события (явления), многократно повторяющиеся в неизменных условиях и имеющие функции распределения вероятностей появления этих событий. При этом случайными называют события, которые в данных условиях могут произойти или не произойти, причем имеется определенная вероятность наступления этих событий. К этому виду информации относятся некоторые геофизические показатели: температура наружного воздуха, схорость ветра, температура воды в водоемах и т.п.

Недостаточно определенная информация не обладает вероятностной характеристикой и отображает недостаточность знаний о данной системе (объекте), требуемых для принятия однозначного решения. Это обусловлено сложностью структуры системы, многочисленностью факторов, влияющих на ее развитие, неопределенностью будущих объективных тенденций развития, возможными последствиями от еще не принятых решений, например, о развитии смежных систем и др. Так, для перспективного планирования, проектирования и прогнозирования в энергетике характерна недостаточная определенность знаний о научно-техническом прогрессе, что обусловлено недостаточной определенностью реализации в будущем его отдельных направлений и открытий, а также невозможностью но знания точных характеристик техники будущего, сроков ее создания и др.

Существование недостаточно определенных знаний позволяет говорить об исследовании СЦТ при неполной информации, т.е. когда невозможно на основе данной информации получить в большинстве случаев однозначные решения о структуре и параметрах СЦТ.

Соотношение видов используемой информации существенно зависит от временного периода оптимизации системы. Обычно чем ближе рассматриваемый отрезок времени, тем в большей мере снимается неполнота знаний, а поэтому тем больше доля детерминированной информации и меньше доля неполной информации. Применительно к задачам исследования СЦТ рассматриваемый отрезок времени изменяется в весьма широком диапазоне. Многие важные задачи разработки и проектирования СЦТ и ИТ (особенно новых типов) решаются с достаточно большой заблаговременностью (до 15-20 лет), когда большая часть исходных данных неоднозначна. При этом для ряда величин опыт прошлого или отсутствует, или недостаточен для статистической обработки и они могут быть заданы (оценены) лишь возможным диапазоном значений.

Кроме неполноты, для решения задач оптимизации СЦТ и ИТ весьма важны и такие свойства информации, как существенность, достаточность, своевременность, стабильность и достоверность, так как этими свойствами определяется качественная ценность информации.

С цепью повышения качества используемой информации в последние годы выполнены работы по развитию методов установления статистических закономерностей для той части информации, для которой имеется некоторый статистический материал. Значительное внимание уделялось исследованию источников исходной информации в затрудненных условиях, способам и методам ее сбора, обработки и подготовки для целей оптимизации СЦТ и ИТ. Предложен и используется ряд методов (факторный анализ, планирование эксперимента и др.) для выделения и отсева несущественной информации с целью снижения размерности решаемой задачи. Известно огромное количество (более 400) методик, методов и способов прогнозирования показателей исходной информации. Однако все они, в сущности, сводятся к четырем основным: экстраполяция, экспертные оценки, морфологическое расчленение и математическое моделирование [87—89]. Каждый из этих методов обладает своими достоинствами и недостатками. Повысить качество прогнозирования можно при комбинированном применении существующих методов прогнозирования. В качестве примера современного метода прогнозирования можно назвать метод дерева цепей, который включает экспертные процедуры и схему декомпозиции [90].

Для выявления возможных источников информации и ее неопределенности необходим глубокий анализ системы информационных связей. Применительно к исследованию СЦТ и ИТ такие системы показаны на рис. 2.2 и 2.3. Внешняя исходная информация получается отчасти в результате оптимизации энергетических и экономических систем более высокого уровня, элементами которых являются СЦТ и ИТ, отчасти на основании прогнозирования. Источником исходной внутренней информации является анализ технологических процессов и конструктивно-компоновочных решений в ИТ или в физико-технических системах частей элементов оборудования. Получаемая в результате решения задачи искомая информация выступает в двух видах: в качестве информации прямого назначения для установления оптимальных параметров и характеристик СЦТ и ИТ и в качестве обратной внешней и внутренней информации. Обратная внешняя информация содержит показатели влияния СЦТ и ИТ на внешние системы. Обратная внутренняя информация определяет направления дальнейшего развития исследований на нижестоящей ступени иерархической лестницы. Кроме того, имеются потоки прямой и обратной обменной информации, циркулирующей внутри рассматриваемых систем математических моделей и содержащей сведения об оптимальных значениях параметров, полученных при решении оптимизационных задач на разных иерархических уровнях внутри СЦТ или ИТ. Содержание указанных потоков информации в информационной системе достаточно подробно было рассмотрено в гл. 2.

Опыт решения задач оптимизации СЦТ и ИТ показывает, что неопределенность внутренней исходной информации может быть существенно уменьшена в процессе разработки, проектирования и развития (создания) СЦТ и ИТ, а также при доводке головных образцов ИТ нового типа. Соответственно должно осуществляться поэтапное принятие решений, позволяющее проводить корректировку оптимальных решений по мере уточнения исходных данных. Неопределенность внешних условий будущей эксплуатации СЦТ и ИТ за указанный период уточнится относительно мало и будет значительно больше неопределенности внутренней информации. Поэтому учету неопределенности внешней информации должно быть уделено основное внимание.

Важно подчеркнуть, что главным средством преодоления неоднозначности исходной информации всегда является изучение реальных условий развития систем энергетики и входящих в них объектов, например путем выполнения соответствующих проектно-изыскательских работ. Рассматриваемые ниже методы необходимо использовать в тех случаях, когда, несмотря на все меры, неоднозначность исходной информации оказьюает существенное влияние на принимаемые решения. Очевидный признак такой ситуации — получение противоположных решений при разных сочетаниях исходных данных в пределах неустранимой (на данном этапе) их неопределенности.

В настоящее время среди формализованных методов принятия решения в условиях неоднозначности исходной информации наибольшее применение нашел метод, базирующийся на использовании матрицы условия-решения, рекомендованный [91]. Проведение оптимизационных расчетов при неполной информации на основе этого метода предполагает: а) выявление зоны недостаточной определенности принимаемых решений; б) формирование из такай зоны значительно меньшей зоны равной экономичности принимаемых решений.

Реализация основных положений указанного метода существенно различна для статических и динамических задач. К первым относится задача поиска оптимального решения по ИТ, а ко вторым — оптимизация развития СЦТ. Далее в разд. 10.2 и 10.3 рассмотрены методы решения двух этих задач.

Исследование систем теплоснабжения/Л.C. Попырин, К.С. Светлов, Г.М. Беляева и др. М.: Наука, 1989.

Экспертиза

на главную