Мақола 1 саноат корхоналарининг электр таъминоти тизимлари параметрларини оптималлаштиришнинг услубий тамойилларини ишлаб чиқИШ

Мақола 1
САНОАТ КОРХОНАЛАРИНИНГ ЭЛЕКТР ТАЪМИНОТИ ТИЗИМЛАРИ ПАРАМЕТРЛАРИНИ ОПТИМАЛЛАШТИРИШНИНГ УСЛУБИЙ ТАМОЙИЛЛАРИНИ ИШЛАБ ЧИҚИШ

Саноат корхоналарининг электр таъминоти тизимлари (ЭТТ) нинг асосий муаммоси уларнинг ривожланиш истиқболларини ҳисобга олган ҳолда оқилона электр таъминоти тизимларини яратишдир. Саноат корхоналари комплексларини янада ривожлантириш учун асосланган ҳисоб китоблар унинг техник-иқтисодий кўрсаткичларини яхшилаш ва электр таъминоти тизимининг оптимал вариантини танлаш бўйича ечим ва тавсиялар мажмуини ишлаб чиқиш зарур. Саноат электр таъминоти тизимларининг оптималлаштириш масалаларини ҳал қилишда замонавий техник-иқтисодий ҳисоб-китобларни қўллаш лозим, бу эса электр таъминоти тизимининг ишончлилигини ва электр энергияси сифатини таъминланишини назарда тутади, чунки бу параметрлар тизимларнинг асосий хусусиятлари ҳисобланади.

Электр таъминоти тизимларида янги элементлар яратилиши ва мавжудларини элементларини такомиллаштирилиши билан электр таъминоти схемаларини оқилона тузилишига, қабул қилинган техник қарорларни қатъий иқтисодий жиҳатдан асослаш масалаларига ҳам алоҳида эътибор қаратиш лозим. Шу билан бирга, асосий эътибор электр таъминоти тизимлари параметрларини оптималлаштиришнинг илмий асосланган усулларини яратишга асосий техник иқтисодий омилларни аниқлашга ва саноат корхоналари электр таъминоти тизимлари параметрларининг оқилона қийматларини таъминлаш бўйича математик моделлардан кенг фойдаланиш орқали уларнинг ўзаро боғлиқлигини ўрнатишга қаратиш лозим бўлиб, бундай масаланинг мамлакат иқтисодий ривожи учун жуда муҳим долзарб илмий вазифа ҳисобланади.
ЭТТни оптималлаштириш жуда мураккаб вазифа бўлиб, унинг ечими компютер математик дастурлаш усулларини кенг қўллашни талаб қилади ва қуйидаги босқичлардан иборат:
а) дастлабки маълумотларни олиш ;
б) мақсадли (минималлаштирилган) функцияни олиш;
в) мақсад функциясини минималлаштиришга мўлжалланган алгоритм ва компьютер дастурини тузиш.
ЭТТ оптималлаштириш масалалари динамик ҳусусиятга эга буни вақт (йил) нинг маълум бир лаҳзаси учун ҳал қилинмайди. Харажатларни етарлича узоқ вақт (10-20 йил) давомида оптималлаштириш лозим, чунки бу даврнинг алоҳида йиллари учун оптимал ечимлар бир-бирига зид бўлиши мумкин.
ЭТТ оптималлаштириш масалаларидаги минималлаштирилаётган (мақсадли) функция тузилаётган тизим элементлари учун барча умумий харажатлар йиғиндисига тенг.
Бу харажатларга капитал қўйилмалар, таъмирлаш ва хизмат кўрсатиш харажатлари билан боғлиқ харажатлар киради.
Мақсад функцияси:
,
бу ерда К ва И капитал ва хизмат кўрсатиш харажатлар; р_н -иқтисодий самарадорлик коэффициенти.
ЭТТ қуриш учун капитал харажатларни, одатда, кўп ўзгарувчили функция деб қараш мумкин. Бу ерда, , оптималлаштириладиган параметрлар бўлиши мумкин.
ЭТТ оптималлаштириш масаласидаги минималлаштириладиган функция-бу кўп сонли номаълумларнинг мураккаб чизиқли функцияси бўлиб, уларнинг баъзилари дискрет (подстанциялар сони, кучланиш ва узатиш линиясининг кўндаланг кесими ва бошқалар.) ҳисобланади.
ЭТТ қуришда оптимал ечимни аниқлаш бу тизимни характерловчи жуда кўп оптимал параметрларни топиш демакдир. Бунда оптималлаштирилаётган параметрларга таъсир этувчи барча омиллар ҳисобга олиниши, параметрлар орасидаги хоссалар ва ўзаро боғланишлар ҳисобга олиниши, корхонанинг ривожланиш динамикаси назарда тутилиши лозим.
Айни пайтда, бу масала аниқ шакллантирилгани билан, ҳатто замонавий компьютерлардан фойдаланилганда ҳам деярли амалий ечимга эга эмас. Шунинг учун ушбу масалани етарлича яқинлаштириш билан ечадиган математик моделларни яратишга имкон берувчи бир қатор соддалаштирувчи тахминларни тузиш талаб этилади.
Математик моделларни ечиш учун алгоритмларни ишлаб чиқиш, ечимнинг яқинлашиш ва ягоналик шартларини тушунтириш орқали турли синфларнинг оптималлаштириш масалаларини ўрнатиш учун математик дастурлашнинг турли усулларини қўллаш мумкин.
Электр таъминотининг оптималлаштириш масалаларини ечишда чизиқли дастурлаш усуллари анча кенг тарқалди [60]. Улар минималлашган функциянинг бошланғич номаълумларга чизиқли боғлиқлиги ва номаълумлар учун тузилган чекланишларнинг барча тенгликлари ва тенгсизликларининг чизиқли табиати учун ишлатилади. Бу чизиқли дастурлаш усуллари доирасини анча торайтиради.
Ночизиқли дастурлаш усулларидан бири gradient усулидир. Минималлашган функция ва чекли тенгламаларнинг ҳар қандай тури учун қўлланилади, агар минималлашган функция дифференсиалланувчи бўлса, ҳамда қарама-қарши ўзгарувчилари номаълум ўзгарувчилар билан дифференсиалланувчи бўлса.
Чегаралар ва тармоқлар усули ночизиқли кўп сонли масалаларни ечиш, global екстремумни (масалан, минимумни) аниқлаш имконини беради. Усулнинг асосий мақсади комбинаториал екстремал муаммоларни ҳал қилишдир.
Динамик дастурлаш ҳам ночизиқли дастурлаш усулларидан биридир. Бу усул кўп номаълумли ночизиқли функцияни минималлаштириш ёки максималлаштириш масаласини ечиш учун мўлжалланган. Динамик дастурлашнинг моҳияти ҳар бир қадамда фақат битта ўзгарувчининг функцияси оптималлаштирилган кўп босқичли жараённи кўриб чиқишга тушади.
Электр таъминотининг техник-иқтисодий ҳисобларида експериментал режалаштириш назарияси усули кенг қулоч ёймоқда [14, 44]. Бу усул ёрдамида енг кам миқдордаги тажрибалар (ҳисоблашлар) билан бизни қизиқтирган объект ҳақида енг кўп маълумот олиш мумкин (ЭТТ параметри). Шу билан бирга, ахборот ихчам шаклда тақдим етилади, у ишончли ва янада фойдаланиш учун қулай.
Заводдаги электр таъминоти учун кабел ядроси кесимлари ва кучланиш даражаларининг оптимал қийматларининг математик моделлари келтирилган [14]. Юқоридаги моделлардан фойдаланиб, кўп вақт бўлмасдан биз қизиққан тармоқ учун рационал параметрларни аниқлаш мумкин.
Техник-иқтисодий ҳисоб-китобларда тажрибани режалаштириш усулидан фойдаланишнинг камчилиги, бартараф етиш қийин бўлмаган, ҳар бир режалаштирилган тажрибада параметр (жавоб функцияси) нинг оптимал қийматини топиш учун ҳисоблаш модели керак. Бу моделда функция сифатида ЭТТ параметрининг оптималлик мезони, масалан, берилган харажатлар ва argument сифатида керакли параметр бўлиши керак.
Шуни таъкидлаш керакки, санаб ўтилган оптималлаштириш усуллари катта ҳажмдаги ахборотни талаб қилади, бу еса етарли даражада аниқлик билан кўрсатилиши керак. Одатда, лойиҳалашда ахборотнинг айрим қисми қабул қилинади. Бу фақат тахминан маълум янги мўлжалланган электр ускуналар, қиймати кўрсаткичлари учун, айниқса, тўғридир. Бундай ҳолларда юқоридаги усуллардан фойдаланиш қийин кечади.
Шу муносабат билан ҳозирги вақтда электр енергетика саноатининг оптималлаштириш муаммоларини ҳал қилиш учун мезон дастурлаш усули тобора кўпроқ қўлланилмоқда.
Ушбу усулнинг асосий афзаллиги minimal нуқта атрофида объектив функцияни бажариш, турли омилларнинг таъсирини аниқлаш, оптимал параметрлар ва харажатларнинг ўзгаришига чеклашлар такрорий ҳисоб-китобларни амалга оширмасдан амалга ошириш имкониятидир.
Оптимал вариантни танлаш техник-иқтисодий таҳлил билан чамбарчас боғлиқ бўлиб, унда икки асосий томон бир-бири билан узвий боғлиқ: сифат ва миқдорий. Ҳозирги вақтда техник-иқтисодий муаммоларни ҳал қилишда вариантнинг оптималлигини сифат жиҳатдан баҳолаш асосан қўлланилади: харажат қиймати қанча кичик бўлса, оптимал variant ҳисобланади ва у ёки бу оптималлаштирилган параметрнинг харажат қийматига таъсири ҳисобланмайди. Бу усулни қўллашда бу баҳо иқтисодий қийматнинг бир қисми сифатида параметр ва харажатлар қийматларини ифодалаш орқали миқдорий жиҳатдан ҳам амалга оширилиши мумкин. Миқдорий баҳолашнинг афзаллиги шундаки, оптималлик нафақат харажатларда, балки кўриб чиқилаётган муаммонинг ҳар бир параметрида ҳам ўзгаришлар билан баҳоланиши мумкин.
Агар ўрганилаётган объектнинг математик модели (мақсад функцияси) каноник шартларни қаноатлантирса, у ҳолда бу усул мезон анализ дейилади. Бундай ҳолда бу усул бир моделни ҳисоблаш натижаларини бошқа шу каби моделларнинг бутун мажмуасига умумлаштириш ва кенгайтириш ҳамда мақсад функция коеффициентларининг сон қийматини билмасдан техник-иқтисодий таҳлил қилиш имконини беради. Йўқ, илгари рақамли усуллари бундай имконият беради.
Мезон анализ усули (мезон дастурлаш) - математик программалаш бўлиб, у объектив функция ва чекланишлар мусбат кўпҳадлар бўлган топшириқлар синфини ўрганади. Умуман мезон дастурлашнинг асосий вазифаси қуйидагича шакллантирилади:
ф ункциянинг минимал қийматини топинг

Мақсад функция(х) ва г(х) нинг чекланишлари форманинг умумлашган кўпҳадлари билан ифодаланади деб фараз қилинади

(1)

Бу йерда -ихтиёрий ҳақиқий сонлар.
Мезон дастурлашнинг ўзига хослиги шундаки, унда оптималлик мезонии шартларига Марказий ўрин берилади

Шу билан бирга, диққат оптималлик мезонининг турли компонентларининг нисбий нисбатларига, яъни ўхшашлик мезонларига ёки вазнларига қаратилади

Бу ўхшашлик мезонларини аниқлаб, (1)дан олинган мезон тенгламасини таҳлилига келишимиз мумкин:

(2)

ъни, мақсад функциянинг иқтисодий барқарорлигини тадқиқот объекти иқтисодий мутаносиблигини оптимал параметрларнинг ўзгаришига, оптималлаштирилган параметрларнинг дастлабки маълумотлар хатолигига сезгирлигини аниқлаш ва натижада оптимал қарор қабул қилиш.
_Мезон дастурлашда мақсад функциясининг минимумини аниқлаш учун Д:0 нинг оптимал қийматларини топишнинг бевосита вазифаси wо нинг ўхшашлик мезонлари векторининг компонентларини аниқлаш билан алмаштирилган, сўнгра бундай мултипликатив функциянинг максимумини аниқлаш билан иккиланиш назарияси қўлланилади

(3)

Бу ҳолда функция иккиланган дейилади ва унинг максимал қийматини ва максимум векторини аниқлаш к, мос равишда, иккиланган масаланинг ечимидир.
Иккиланган муаммо қуйидагича шакллантирилади: мултипликатив функциянинг қийматини максималлаштириш

(4)

шароитида: иккиланган ўзгарувчилар позитивлиги

иккиланган векторни катталиклар матрицаси устунларига ортогоналлаштириш
асл мақсад вазифаси ва чекловлари), яъни.

(5)

Нормализации