Программное обеспечение мини-ТЭЦ - Контрольная работа

В последние годы в России четко прослеживается рост электрических нагрузок, обусловленный как количественными, так и качественными изменениями в структуре энергопотребления во многих сферах деятельности общества. К примеру, если рассмотреть жилищно-коммунальный сектор, повышение потребления электрической энергии объясняется появлением новых электробытовых приборов и ростом средней потребляемой мощности одним прибором. Кроме того, в ряде случаев присоединение к централизованным сетям электроэнергии представляется невозможным, изза перегрузки местного централизованного источника энергии, или нецелесообразным, по причине непостоянности характеристик получаемой потребителем электроэнергии, нарастающего уровня аварийности в централизованных энергосистемах, или если стоимость подключения и прокладки энергокоммуникаций складывается в сумму, сравнимую со стоимостью автономного энергоисточника. Когенерационная энергетическая установка, построенная на базе газопоршневого двигателя (ГПД), включает в себя следующие основные элементы: мотор-генератор с системами двигателя, систему управления, защиты и распределения нагрузки, а также оборудование для рекуперации теплоты выхлопных газов и рубашки охлаждения двигателя. Газопоршневые двигатели снабжаются тремя системами для отвода тепла: - Контур промежуточного охладителя надувочного воздуха, - Контур масляного охладителя, - Водяная рубашка охлаждения двигателя, При этом стоит учесть, что тепло, вырабатываемое газо-поршневым двигателем в виде горячей воды или пара, может быть использовано для отопления зданий, горячего водоснабжения, а так же в производственных целях.Сокращение времени составления технико-экономических обоснований на строительство объектов мини-ТЭЦ;Разработать программное обеспечение, автоматически подбирающее набор оборудования малого энергоцентра на основе газопоршневых установок (ГПУ), исходя из данных о режиме энергопотребления объекта, производителя ГПУ и планируемой площади энергоцентра. Автоматический выбор набора производится для краткосрочного (до 5 лет), среднесрочного (до 10 лет) и долгосрочного (до 15 лет) периода эксплуатации энергоцентра, по одному из двух критериев топливной эффективности или экономической рентабельности.Задача обеспечения растущей электрической нагрузки, как было отмечено выше, на сегодняшний день решается путем строительства объектов мини-ТЭЦ на базе газопоршневых установок. Разрабатываемое программное обеспечение будет подбирать наиболее эффективный по заданному критерию набор оборудования, и производить расчет технических и экономических характеристик набора. Поиск аналогичных приложений для подбора оборудования объектов мини-ТЭЦ и расчета эффективности их применения показал, что подобные программы, в основном, разрабатывались заграницей для внутреннего использования. Сразу необходимо отметить, что предлагаемая программа проводит расчет для одной газопоршневой установки, предлагаемой пользователем. Указанные недостатки предлагаемой программы делают ее малоприменимой для использования в целях автоматизации расчетов технико-экономических обоснований строительства объектов мини-ТЭЦ с несколькими установками.Для решения этой проблемы необходимо реализовать приложение, подбирающее наборы оборудования для энергоцентра, исходя из граничных условий, таких как режим работы предприятия, минимальное и максимальное потребление энергии в единицу времени, предпочтения пользователя к тому или иному производителю оборудования (и как следствие различным моделям газопоршневых установок), и выбирающего из подобранных наборов наиболее эффективный с точки зрения заданного пользователем критерия.Составление списка наборов газопоршневых установок, удовлетворяющих ограничениям по вырабатываемой мощности, занимаемой площади и производителю газопоршневых установок;Однако в нашем случае эти методы обладают и рядом недостатков, один из которых заключается в том, что существует ненулевая вероятность непопадания оптимального по заданному критерию набора в формируемый список изза погрешности алгоритма, поэтому стоит рассмотреть объем вычислений при использовании метода грубой силы (полного перебора). Пусть на площадке для размещения энергоцентра имеется N мест для размещения газопоршневых установок, а в базе оборудования имеются данные о (M - 1) установке. Таким образом, имея ввиду, что не все посадочные места на площадке должны быть заняты, введем еще один тип установки - «пустая» установка, то есть, всего для размещения на площадке энергоцентра доступно M установок. Учитывая, что на реальных предприятиях строительной индустрии число посадочных мест для размещения установок в энергоцентре не превышает 10N = 10, а современные производители газопоршневых установок редко выпускают больше 5M = 6 моделей установок различной мощности, то число сочетаний с повторениями, согласно формуле K = 3003, а это число доступно для расчет полным перебором интересующих нас параметров.

Оглавление

Введение

1. Специальная часть

1.1 Постановка задачи

1.1.1 Цели проекта

1.1.2 Задача

1.2 Обзор и анализ аналогичных систем

1.2.1 Программное обеспечение компании «Энерго-Альтернатива»

1.2.2 Программное обеспечение компании «Синапс»

1.2.3 Модель ассоциации «The COGEN Programme»

1.2.4 Выводы

1.3 Обоснование методов и средств решения поставленной задачи

1.3.1 Методы решения поставленной задачи

1.3.1.1 Составление списка наборов

1.3.1.2 Выбор оптимального набора

1.3.2 Средства решения поставленной задачи

1.3.2.1 Выбор СУБД

1.3.2.2 Выбор языка программирования

1.3.2.3 Вывод

1.4 Разработка структурной и функциональной схем работы системы

1.4.1 Укрупненная функциональная структура разрабатываемого программного обеспечения

1.4.2 Исходные данные для расчета

1.4.2.1 Данные, описывающие объект

1.4.2.2 Данные, описывающие каждый вид нагрузки

1.4.2.3 Данные, описывающие топливо

1.4.2.4 Экономические показатели

1.4.3 Определение наборов, удовлетворяющих ограничению по модельному ряду производителя оборудования

1.4.3.1 Описание входных данных

1.4.3.2 Описание алгоритма определения наборов, удовлетворяющих ограничению по количеству оборудования в модельном ряду производителя

1.4.3.3 Описание выходных данных

1.4.4 Формирование списка наборов, соответствующих граничным условиям, расчет их характеристик и определение оптимального набора

1.4.4.1 Описание входных данных

1.4.4.2 Формирование списка наборов, удовлетворяющих граничным условия по минимальной производительности и занимаемой площади энергетического центра

1.4.4.3 Описание расчетов технических характеристик

1.4.4.4 Описание расчетов экономических характеристик

1.5 Разработка базы данных

1.5.1 Таблица пользователей

1.5.2 Таблица сообщений

1.5.3 Таблицы входных данных

1.5.4 Обзор выходных данных