Министерство  образования РФ

 

НФИ КЕМГУ 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа

по  теории систем и системному анализу 
 

Решение задачи выбора и оценивания методами дерева целей  и экспертных оценок 
 
 

                    Выполнил студент  :

Проверил: к.т.н., доцент Авдеева  А.И.

                             
 
 
 
 

Новокузнецк, 2006

Введение

 

      Исследуя  проблемную ситуацию : Высокие потери электроэнергии и дефицит энергоносителей  требуется, прежде всего заметить, что  она распадается на несколько  более простых проблемных ситуаций:

1. Высокие  потери электроэнергии;

2. Дефицит  электроэнергии;

3. Дефицит  горючего газа;

4. Дефицит  жидкого топлива;

5. Дефицит  твердого топлива;

6. Дефицит  вторичных энергоносителей (сжатый  воздух, пар, горячая вода).

      Каждая  из этих проблем имеет глобальный характер и может быть исследована отдельно. Хотя существует и некоторая слабая связь между указанными проблемами. Например, дефицит электроэнергии может обуславливаться дефицитом различных видов топлива для Теплоэлектростанций.

      Для исследования выберем две прямо взаимосвязанные проблемы:

Высокие потери электроэнергии и  дефицит  электроэнергии. И поставим задачу добиться снижения потерь электроэнергии.

      Новизна ее состоит в том, что существенно  изменились условия (материальные, социальные и политические) и появились новые методы решения данной проблемы, которые ранее не использовались, как системный анализ деятельности и теория принятия решений.

      Причины ее возникновения следующие:

а) Цели вышестоящих органов, системы производства электроэнергии, а также ее потребители имеют ряд противоречий;

б) Слабое информационное обслуживание потребителей;

в) Устаревшие сети и оборудование для производства энергии;

г) Устаревшее оборудование потребителей энергии;

д) Низкая квалификация персонала;

е) Недостаточное  количество материальных ресурсов на модернизацию и научные исследования в области производства, передачи и потребление электроэнергии.

      Поэтому для ее всестороннего исследования необходимо построить ряд моделей, которые учитывают организационную  структуру, используемые материальные и информационные средства, технологию производства и потребления энергии, структуру социальной деятельности, модель потребления и т.д. 
 
 
 

1. Модели системной  деятельности 

1.1. Модель  состава объектов целеполагания  можно представить в виде структуры: 

Рис. 1 Структура  управления производством электроэнергии.

1.2. Конечными  продуктами Энергетической системы  являются:

1. Электроэнергия.

2. Отходы  в виде шлака и выбросов  в атмосферу.

3. Финансовые  – зарплата работникам и налоги.

4. Информационные - цены и правила потребления  электроэнергии, а также

    соглашения и договоры по объему  ее использования. 

1.3. Модель  жизненного цикла конечных продуктов

     Выявление потребности происходит по заявкам  предприятий, установленным мощностям и объему строительства жилья, а также нормативам на жилую или производственную площадь.

     На  этапе производства происходит контроль количества выработанной энергии и  фактически полученной потребителями (по счетчику). Разность составляет потери при передаче через электрические сети и трансформаторные подстанции.  На этапе потребления нужно учитывать мощность энергопотребителей и cos(φ), которым оценивается качество электроэнергии, т.е. потери связанные с искажением формы переменного синосуидального напряжения.

        Все объекты, где происходят  потери электроэнергии можно  представить в виде структуры:

Рис. 2 Структура  объектов передачи электроэнергии до потребителя. 

      1.4. Модель «структуры социальной  деятельности» 

     включает:

- предмет деятельности: производство электроэнергии и оказание услуг по обеспечению предприятий и населения электричеством;

- средства  деятельности: производственные средства  и инвентарь по их обслуживанию, линии электропередач, трансформаторы, средства учета электроэнергии, транспорт;

- кадры:  управленцы, инженеры и рабочие;

- процесс  деятельности: выработка и продажа  электроэнергии непосредственно  или через посредника.

      1.5. Модель состава ресурсов:

- Материальные  ресурсы включают: Топливо (уголь,  мазут, газ), запасные части и др.

- Финансовые: собственные средства и средства, выделенные вышестоящими органами  на целевые программы.

- Трудовые  ресурсы состоят из управленческих  и финансовых работников, инженеров,  техников, основных и подсобных  рабочих.

- Информационные: из информации о потребностях в электроэнергии, информации о рынке, ценах на запасные части, топливо, транспорт;

информации  о плановых и реальных показателях  по затратам и потери энергии;

информации  о рынке труда, наличии трудовых ресурсов необходимой квалификации;

информации  об инновационных технологиях, позволяющих  получить более качественную и более  дешевую энергию, передать ее с меньшими потерями на большие расстояния, обеспечить более комфортные условия труда  работникам и т.п. 
 

2. Формирование дерева целей 

2.1. Первый и  второй уровень дерева целей.

      Администрация области и ее руководитель Тулеев имеют цели:

- Обеспечить производства электроэнергией высокого качества.

- Уменьшить  выбросы в атмосферу и соблюдать  природоохранные мероприятия.

- Обеспечить социальные гарантии работником и получить в срок и в полном объеме налоги.

- Установить  социально низкие цены на энергию  для населения и обеспечить  безаварийное потребление электроэнергии, а также соблюдать соглашения  и договоры по объему ее  использования.

      Руководство энергетической компании имеет цели:

- Увеличить  объем производства электроэнергии.

- Провести  мероприятия по экономии средств.

- Привлечь  наиболее квалифицированных работников.

- Получить  максимальный доход.

- Уменьшить  потери электроэнергии в результате аварийных ситуаций и в цепях высокого напряжения.

      Руководство Теплоэлектростанций имеет цели:

- Продать  максимальный объем электроэнергии

- Провести  мероприятия по экономии ресурсов  материальных, трудовых, финансовых.

- Обеспечить  уменьшение «текучести кадров».

- Уменьшить  потери электроэнергии в результате  аварийных ситуаций на генераторах  и в цепях высокого напряжения.

      Руководство электрических сетей  имеет цели:

- Увеличить  объем передачи электроэнергии.

- Содержать  в рабочем состоянии сети низкого напряжения и трансформаторные подстанции.

- Получить  электроэнергию от производителя  по более низкой цене. Продать  потребителю по более высокой.

- Уменьшить  потери при передаче электроэнергии  в сетях низкого напряжения  и трансформаторных подстанциях.

      Потребители электроэнергии имеют цели:

- Получить  энергию высокого качества по  более низкой цене.

- Провести  мероприятия по экономии электроэнергии, либо более эффективного ее  использования.

- Уменьшить  непроизводительные потери энергии.

 

2.2. Третий  и четвертый уровень дерева  целей. 

Определим множество мероприятий по этапу  определения потребности в обеспечении  электроэнергией:

      Получив проектные мощности новых предприятий, необходимо уточнить режимы их работы. Расстояние для передачи им электроэнергии, наличие оборудования (провода, подстанции) для передачи энергии, загруженность имеющихся линий, сроки их использования. Если нет незагруженных линий и подстанций, требуется определить объем дополнительного строительства этих объектов.

     Выбрать (в зависимости от расстояния оптимальное напряжение передачи (1000000 В, 500 кВ, 110 кВ или 35 кВ). Чем выше напряжение, тем меньше потерь при передаче энергии на большие расстояния, но выше стоимость строительства ЛЭП.

     При обеспечении населения дополнительной энергией важное значение имеет монтаж подводки к зданиям и оптимальный проект этой подводки в зависимости от потребляемой мощности (количества квартир, жильцов). А также правильный выбор сечения внутренней проводки и монтаж электрической арматуры (розетки, провода, осветительные приборы, счетчики контроля).

     Таким образом, на этапе определения потребности  в электроэнергии необходимо:

     1. Собрать дополнительную информацию  об объектах.

     2. Пересмотреть типовые проекты  электрооборудования с целью  уменьшения потерь в проводах и подстанциях.

     3. Определить резервы мощности  электростанций и агрегатов, резервы  линий передач и подстанций.

     4. Спроектировать оптимальный путь  передачи электроэнергии от ТЭС  к потребителю.

     5. Выяснить возможности по применению  новых методов и современного оборудования.

     На  этапе производства основными мероприятиями  можно назвать следующие:

     1. Обеспечить равномерность производства  и потребления электроэнергии. Для  этого служит вход энергии  из межрегиональных сетей и  коммутационное оборудование, которое подает дополнительную энергию к потребителю при увеличении нагрузки и передает в межрегиональную сеть излишек энергии, обеспечивая равномерность ее использования.

     2. Обеспечить качество электроэнергии. Т.е. правильную синусоидальную  форму, не допустить отклонения частоты от 50 Гц. И соблюдать все остальные технические параметры работы генераторов, сетей, трансформаторов и коммутационного оборудования.