В настоящее время на территории России функционирует 316 теплоэлектроцентралей, их общая электрическая мощность составляет порядка 90 ГВт, а тепловая 260 тыс. Гкал/ч.
Оборудование теплоэлектроцентралей представлено широкой линейкой от 25 МВт и менее, до 250 МВт единичной мощности энергоблоков и турбоагрегатов. Часто одна электростанция имеет разнотипное оборудование и вынуждена обеспечивать разнородную нагрузку. С другой стороны, перед каждой станцией стоит задача снижения затрат на топливо, которая может обеспечиваться выгодным сочетанием работающего оборудования и заданных нагрузок (тепловых и электрических). Решение задачи оптимального распределения нагрузок обеспечивает повышение эффективности работы ТЭЦ.
Оптимизация режимов работы ТЭЦ является одной из сложных практических задач. Разработано большое количество методик, которые различными способами находят удовлетворяющее заданному критерию распределение нагрузок между котлотурбинным оборудованием, но невозможно утверждать, что задача оптимизации режимов имеет однозначное решение. Сложность обусловлена неопределенностью исходных данных, большим количеством участвующих в расчетах переменных (этих переменных тем больше, чем большее количество оборудования участвует в расчетах), большим количеством ограничений, необходимостью учета реального состояния оборудования, выбором наиболее приемлемого критерия оптимизации и большим количеством оптимизируемых параметров. В расчетах необходимо учитывать, что ТЭЦ может иметь различную конфигурацию оборудования (блочная; с поперечными связями; часть оборудования с блочной структурой, часть с поперечными связями), различные типы турбин (Т, ПТ, Р, ПР и др.), различные параметры работы агрегатов, варианты исполнения тепловых схем и внешние условия функционирования.
Исходными данными для расчетов по большинству алгоритмов оптимизации являются энергетические характеристики оборудования (ЭХО). ЭХО состоят из технико-экономических показателей работы оборудования в зависимости от нагрузки. Характеристики строятся при фиксированных значениях внешних факторов, затем вводится ряд поправок на отклонение показателей от нормативных. При этом точность характеристик во многом влияет на конечный результат распределения нагрузок между агрегатами ТЭЦ [1], а реальное состояние оборудования по своей надежности и экономичности меняется во времени [2, 4].