ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТЕРИЯ ОПТИМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОЙ НАГРУЗКИ МЕЖДУ АГРЕГАТАМИ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 16 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal December, 2025 100 DOI: https://10.5281/zenodo.17946029 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТЕРИЯ ОПТИМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОЙ НАГРУЗКИ МЕЖДУ АГРЕГАТАМИ ТЕПЛОВОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ Пулатов Бехзод Маннонович Ташкентский государственный технический университет АННОТАЦИЯ В статье приводится подход для определения часового расхода топлива на основе исходных данных относительных приростов расхода топлива блока с применением метода численного интегрирования. Исследован критерий оптимального распределения активной нагрузки между двумя агрегатами тепловой электрической станции с использованием программного комплекса Маtlab. Рассмотрен пример оптимального покрытия нагрузки энергосистемы одного из суточных интервалов обеспечивающих минимальный расход топлива. Ключевые слова: критерия; режим; энергосистема, топлива, расходная характеристика, нагрузка. ABSTRACT In article presents the approach for determination of hourly fuel consumption on the base of initial values of fuel incremental rates consumption of the block with the use of the method of numerical integration. The criterion for active power flow optimal distribution between two units of the thermal electric power station with the use of the program Matlab was studied. The example for active power load optimal distribution in the Electrical Power Network for one of the day’s interval which provides minimal fuel consumption. Keywords: criteria; mode; power system; fuel; consumption characteristics; load. Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 16 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal December, 2025 101 АННОТАЦИЯ Мақолада чизиқли интеграллаш усули ёрдамида дастлабки берилган нисбий ўсиш тавсифлари асосида сутка интервалидаги блокнинг ёқилғи сарфини аниқлаш усули келтирилган. Matlab дастури ёрдамида икки агрегатдан иборат иссиқлик электр станциянинг актив қувват бўйича оптимал тақсимланиши мезони текширилган. Бир сутка интервалида минимал ёқилғи сарф қилган ҳолда энергетика тизимидаги истеъмол қилинаётган юкламани таъминлаш мисолини кўриб ўтилган. Калит сўзлар: мезон; иш холати, энергетика тизими, ёқилғи, сарф тавсифи, юклама. ВВЕДЕНИЕ Одной из основных задач, решаемых при управлении режимами электроэнергетических систем (ЭЭС) на современном этапе является оптимизация режимов работы тепловых электростанции (ТЭС). Она предусматривает определения оптимальных значений мощности, в регулируемых диапазонах агрегатов обеспечивающих минимальный расход топлива. В настоящее время используемые на практике методы и алгоритмы решения этой задачи имеют некоторые недостатки, связанные с ненадёжностью сходимости итеративного расчетного процесса при оптимизации тяжелых режимов электрических сетей с учетом программной реализации [1-3]. Электрические системы являются управляемыми. Управляющие воздействия позволяют при одной и той же совокупности электрических нагрузок реализовывать различные режимы системы. В связи с этим возникает задача выбора оптимального режима. Под оптимальным режимом электрической системы обычно подразумевается режим, наиболее экономичный из всех возможных. Таким образом, критерием оптимизации в общем случае является один из критериев экономической эффективности, например, приведенные затраты. Для ТЭС в качестве эти затраты можно принимать расход топлива использующих этих станции. АНАЛИЗ И РЕЗУЛЬТАТЫ Расходная характеристика агрегата Вi = f(Pi) представляет собой зависимость часового расхода условного топлива В от генерируемой им активной мощности Р, изменяющейся в диапазоне [Pmin, Pmax]. Начальный расход В0 используется на генерацию минимально возможной мощности Pmin (рис. 1). По расходной характеристике методом численного дифференцирования можно получить характеристику относительных приростов расхода топлива (ОПРТ) bi = (Рi) (рис. 2). Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 16 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal December, 2025 102 Рис. 1. Расходная характеристика агрегата Рис. 2. Характеристика ОПРТ агрегата Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 16 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal December, 2025 103 Рис. 3. Расчетная схема энергосистемы Рассмотрим ТЭС с двумя энергоблоками (рис.3), работающие параллельно на шинах станции. В каждый момент времени должно выполняться следующее условие баланса мощности: 12c P P P=+ Суммарный расход топлива на ТЭС: 12 B B B =+ Если произвольным образом загрузить первый энергоблок до значения (0) 1 P , то мощность второго агрегата определится как (0) (0) 21c P P P=− Чтобы оценить экономичность такого распределения нагрузки, разгрузим первый энергоблок от значения (0) 1 P до (1) (0) 11 P P P= −  . Тогда второй блок нужно загрузить на величину PPP −= )0( 2 2 )1( Такая операция приведёт к уменьшению расхода топлива первого блока на )1( 1 B и увеличению расхода топлива второго энергоблока на )1( 2 B . Пусть )1( 1 )1( 2BB   (характеристика В1(Р1) более пологая, чем В2(Р2)), то есть суммарный расход топлива двух блоков увеличится на Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 16 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal December, 2025 104 0 1 1 1 2 1−= )()( )( При загрузке первого блока на ∆Р и разгрузке второго на столько же (2) (0) 11 P P P= +  (2) (0) 22 P P P= −  получим: 0 )2( 1 )2( 2 )2( −= то есть имеется экономический выигрыш. Продолжая действовать в этом же направлении, можно убедиться, что наиболее экономичным режимом является случай, когда  B 2 =  B1 Из условия баланса мощностей ∆Р2 = ∆Р1, тогда можно получить: 2 2 1 1   =   или в пределе b1 = b2. Этот вывод можно обобщить и для ТЭС с «n» энергоблоками, то есть оптимальное распределение Рс достигается при b1 = b2 = … = bn = idem. Таким образом, критерием экономичного (оптимального) распределения активной нагрузки тепловой электростанции между ее энергоблоками является равенство относительных приростов расхода топлива отдельных ее агрегатов [4]. Для подтверждения полученного вывода рассмотрим пример, заключающийся в оптимальном покрытии нагрузки энергосистемы одного из интервалов сутки (остальные интервалы определяются аналогично), двумя агрегатами ТЭС, разработанных в комплексе Маtlab, со следующими исходными данными (табл. 1 и 2): Табл. 1. ХОП I-й станции: b1 [т.у.т/МВт] 0,3 0,31 0,34 0,36 0,38 P1 [МВт] 80 100 110 130 150 Табл. 2. ХОП II-й станции: b2 [т.у.т/МВт] 0,31 0,32 0,34 0,36 0,39 P2 [МВт] 90 140 170 180 200 Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 16 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal December, 2025 105 Нагрузка энергосистемы 260 МВт. На основе разработанного программного комплекса Маtlab результаты расчета имеют следующий вид (рис.4, табл. 3 и 4): Минимальный суммарный расход топлива электростанции: Bsum = 70,220 т.у.т. Оптимальный расход топлива I-й станции: Bopt 1 = 29,372 т.у.т. Оптимальная выработка мощности I-й станции: Рopt 1 = 110,0 МВт. Оптимальный расход топлива II-й станции: Bopt 2 = 40,848 т.у.т. Оптимальная выработка мощности II-й станции: Рopt 2 = 150,0 МВт. Значение величины b1 при выработки оптимальной мощности I-й станцией: b1 =0,329 т.у.т./МВт. Значение величины b2 при выработки оптимальной мощности II-й станцией: b2 =0,325 т.у.т./МВт. Табл. 1. Суммарная характеристика расхода топлива от мощности I-ой станции. Bsum [т.у.т] 71,02 70,54 70,28 70,22 70,34 70,65 71,12 71,76 P1 [МВт] 80 90 100 110 120 130 140 150 Рsum [МВт] 260 260 260 260 260 260 260 260 Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | ISSUE 16 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal December, 2025 106 Табл. 2. Суммарная характеристика расхода топлива от мощности II-ой станции. Bsum [т.у.т] 71,02 70,54 70,28 70,22 70,34 70,65 71,12 71,73 P2 [МВт] 180 170 160 150 140 130 120 110 Рsum [МВт] 260 260 260 260 260 260 260 260 Из рис. 4 видно что, минимум функций Вsum=f(P1) достигается при значение Ропт1 = 110 МВт, а для функций Вsum=f(P2), Ропт2 = 150 МВт. Это подтверждает, что при равенстве относительных приростов расхода топлива двух станции обеспечивает самый минимальный расход топлива. ВЫВОД Выбранную критерию можно легко реализовать в программе Маtlab и использовать при оптимальном планировании суточных режимов ТЭС с учетом ограничений в виде неравенств при максимальных и минимальных мощностей станции. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ: (REFERENCES) 1. Panigrahi C.K. Linear Programming Approach for Bidding of Generators in Restructured Power Industry / C.K.Panigrahi, P.K.Chattopadhyay, U.Prasad // International Electrical Engineering Journal. – 2012. - vol. 3, no. 5(4). P. 589-594. 2. Rudenko Yu.N., Semyonov V.A. Avtomatizatsiya dispetcherskogo upravleniya v elektroenergetike [Automation of dispat ching management in power energetics]. Moscow, Publishing house of MEI., 2000, 648 p. 3. Gayibov T.Sh., Pulatov B.M., Qayumov J.A. Minimization of Losses in Distributed Power Networks by Genetic Algorithms.- International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology.-Vol. 6, Issue 2, February 2019. 4. Гайибов Т.Ш. Оптимизация режимов энергосистем генетическими алгоритмами. // Проблемы энергои ресурсосбережения. – Ташкент, 2017. – № 1,2. – С. 43-48.