Разработка гибридного метода оптимального распределения электрической нагрузки с учетом трудноформализуемых факторов
- Панкратьев Павел Сергеевич, Братский государственный университет (Братск, Россия)
Оптимальное распределение электрических нагрузок между энергоисточниками является важным процессом, позволяющим достичь минимальных финансовых издержек у поставщика энергии при текущем уровне спроса. Данный процесс, в мировой практике также известный как экономическое диспетчирование, традиционно строится на принципе равенства относительных приростов стоимости топлива, что позволяет определить оптимальное распределение мощностей с точки зрения достижения экономической эффективности. Однако современное состояние энергетики, характеризующееся глобальной ESG-трансформацией и реализацией принципов корпоративной социальной ответственности, требует учета не только прямых экономических показателей, но и социально-экологических. Последние, как правило, зачастую бывают трудноформализуемыми или вовсе неформализуемыми, что вносит значительную сложность в процесс оптимизации. Данные условия определяют необходимость появления в обозначенном процессе лица, принимающего решение (ЛПР), с присущими ему внутренними ценностными установками. В описанных обстоятельствах традиционный подход к оптимизации по критерию минимума затрат становится недостаточным, что диктует необходимость разработки новых гибридных методов для её реализации. В рассматриваемой статье предложен гибридный метод распределения мощностей, основанный на синтезе классического метода множителей Лагранжа, обобщенного условиями Каруша–Куна–Таккера, и теории многокритериальной полезности (MAUT). Научная новизна подхода заключается в прямой интеграции многокритериальной функции ценности, отражающей субъективные предпочтения ЛПР, непосредственно в структуру оптимизационной задачи. Для апробации разработанного гибридного метода смоделирован изолированный энергорайон с суммарной нагрузкой 500 МВт. Оптимизационная задача в статической постановке решена для двух сценариев: базового – с минимизацией топливных издержек, и социально ориентированного – с учетом участия ЛПР и соответствующего активного ограничения по уровню функции ценности (V ≥ 0,60). Результаты показали, что удовлетворение требований ЛПР на уровне ценности 0,6 приводит к существенной перестройке энергобаланса – замещению 43% базовой угольной генерации мощностями газовой ТЭС. Показано, что возникший при этом рост затрат (на 22%) компенсируется достижением требуемого уровня социальной ценности (V = 0,60). Вычисленные значения двойственных переменных (множителей Лагранжа) интерпретированы, как «теневые цены» неформализуемых ограничений, отражающие предельную стоимость улучшения социально-экологической обстановки.
оптимальное распределение нагрузки, экономическое диспетчирование, системный анализ, теория многокритериальной полезности (MAUT), метод множителей Лагранжа, условия Каруша-Куна-Таккера, теневая цена, принятие решений
2026-09-03