Аннотация результатов, полученных в 2017 году
1. Многоуровневая математическая модель распределения тепловых нагрузок между источниками тепла с учетом интересов различных собственников Разработаны структурные и математические модели поиска оптимального распределения тепловой нагрузки между источниками тепловой энергии для условий регулируемой и либерализованной «Единой теплоснабжающей организации», основанные на идее иерархического (многоуровневого) взаимодействия участников теплоснабжения. Для каждой модели разработаны соответствующие алгоритмы, которые позволяют проводить расчеты и выполнять анализ влияния на основные технико-экономические показатели ТСС (оптимальное распределение тепловой нагрузки между источниками, оптимальное потокораспределение в тепловых сетях, объемы потребления тепловой энергии, затраты на производство и транспортировку тепловой энергии, цены производства и потребления тепловой энергии и др.) различных вариантов регулирования тарифа и принимать решение по обоснованию способа регулирования тарифа для потребителей жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) в ТСС любой сложности и масштабов. Разработанные математические модели в полной мере отражают современные «правила поведения» производителей и потребителей тепловой энергии и позволяют максимально учитывать интересы всех участников процесса теплоснабжения при выполнении физико-технических ограничений источников тепловой энергии и тепловых сетей. 2. Методика зонирования городской территории по типу энергоснабжения для отопления зданий (централизованное теплоснабжение, индивидуальное теплоснабжение, электроотопление, централизованное газоснабжение) с помощью показателя плотности тепловой нагрузки Разработана методика для проведения теплоэнергетического зонирования территории, которая заключается в разделении городской территории на зоны централизованного и децентрализованного теплоснабжения. Методика содержит математическую формулировку решаемой задачи и аналитические зависимости для определения граничной величины плотности нагрузки. Для решения сформулированной задачи используются методы нелинейного программирования, широко применяемые в рамках теории гидравлических цепей (ТГЦ), а также специально разработанный декомпозиционный подход, позволяющий снизить размерность задач по оптимизации масштабов ТСС за счет разделения расчетных процедур на иерархические уровни. Критерием оптимальности деления территории на централизованную или децентрализованную зоны являются приведенные (дисконтированные) затраты. Каждой полученной зоне соответствует тип теплоснабжения с минимальными затратами на сооружение и эксплуатацию системы при обеспечении граничных требований по плотности тепловой нагрузки. При этом можно выделить зоны централизованного теплоснабжения, зону децентрализованного теплоснабжения в районах с централизованным газоснабжением, зону децентрализованного теплоснабжения с индивидуальными теплогенераторами на твердом топливе, электробойлерами или на базе возобновляемых источников энергии. В результате решения задачи для рассматриваемой территории города необходимо определить оптимальные зоны централизованного и децентрализованного теплоснабжения. Математическая формулировка задачи зонирования территории заключается в нахождении минимума целевой функции в виде приведенных (дисконтированных) затрат на теплоснабжение при выполнении ряда условий и ограничений по балансовым соотношениям производства и потребления тепловой энергии, производительности источников тепловой энергии, фактическому уровню плотности тепловой нагрузки и его соответствию граничным величинам. Граничное значение показателя плотности тепловой нагрузки определяется для каждого населенного пункта и зависит от плотности застройки, этажности зданий, вида и стоимости используемого топлива и типоразмеров трубопроводов. Решение задачи зонирования территории представляет собой многоэтапную процедуру, которая включает формирование множества вариантов деления территории согласно генеральному плану города, определение площадей рассматриваемых районов и суммарных тепловых нагрузок, расчет фактических и нормативных уровней плотности тепловой нагрузки. 3. Методические подходы к оценке надежности ТСС при взаимодействии с другими системами энергетики (в частности, с учетом системы топливоснабжения источников тепловой энергии) Разработана методика оценки дефицитов/избытков топлива, поставляемого на источники тепловой энергии. В основе методики лежит имитационный алгоритм, базирующийся на методе статистических испытаний с входными данными о распределении случайных величин потребностей и поставок топлива. На основе статистического анализа данных об изменениях поставок топлива и потребностей, обусловленных воздействием наиболее значимых возмущений, получены их распределения как случайных величин для каждого источника тепловой энергии в системе. Эти распределения используются при имитационном моделировании функционирования СТС на основе метода статистических испытаний (метода Монте-Карло). Данный подход позволяет учесть особенности системы и влияющих на нее внешних возмущений и компенсировать недостаток исходной информации о параметрах функционирования элементов. Методика позволяет определять соотношения поставок и потребностей топлива в течение любого расчетного интервала отопительного периода, которые используются для оценки недоотпуска тепловой энергии от ИТ, обусловленного дефицитами топлива. 4. Эффективные алгоритмы и вычислительные технологии для решения задач оптимального построения теплоснабжающих систем Разработан новый эффективный алгоритм метода многоконтурной оптимизации (МКО), позволяющий путем иерархической декомпозиции модели ТСС значительно сократить продолжительность итерационного вычислительного процесса. Основная особенность нового алгоритма МКО состоит в том, что для древовидных ответвлений «прямой ход» ДП выполняется только один раз, а во время итерационного процесса МКО определение параметров выполняется только для кольцевой части сети. При этом решения кольцевой части и древовидных ответвлений «увязываются» в соответствии с предложенными принципами. Это позволяет значительно сократить количество вычислений и соответственно время счета, не потеряв при этом точность получаемых результатов. Выполнена апробация разработанного алгоритма метода МКО для определения оптимальных параметров многоконтурных ТСС на расчетных схемах ТСС. Выполнено сравнение результатов, полученных с применением традиционного и нового алгоритмов метода МКО. Оба алгоритма позволили найти решение за одно и тоже количество итераций, при этом значения целевой функции для этих алгоритмов совпадали на каждой итерации. Таким образом проведенные расчеты подтвердили, что разработанный алгоритм позволяет получать результаты аналогичные результатам, получаемым при помощи традиционного алгоритма метода МКО. При этом время решения задачи существенно сократилось. 5. Методика оптимизации элементной надежности теплоснабжающих систем на основе узловых показателей надежности и Марковских случайных процессов Разработана методика определения оптимальных параметров надежности (интенсивностей отказов и восстановлений) элементов ТСС, обеспечивающих требуемый уровень надежности теплоснабжения потребителей. Методический подход состоит в экономически рациональном распределении по элементам системы суммарного эффекта повышения надежности, рассчитанного с помощью интегральных параметров их надежности. Наряду с обеспечением структурной надежности, данная задача является одной из основных задач надежности в составе более общей проблемы оптимального синтеза ТСС и актуальна как для проектируемых, так и существующих систем с недостаточной надежностью. Методология решения поставленной задачи основана на использовании методов теории гидравлических цепей, узловых показателей надежности теплоснабжения потребителей, моделей Марковского случайного процесса и общих закономерностей теплофикации и процессов теплопередачи. В методике также учтены изменения тепловых нагрузок в течение отопительного периода и временная избыточность потребителей, связанная с аккумулированием тепла. Проведены практические исследования, основанные на расчетном эксперименте, подтверждающем работоспособность изложенной методики для схем реальных ТСС. Основное преимущество предложенной методики по сравнению с существующими подходами к решению данной проблемы заключаются в том, что совместная оптимизация надежности элементов схем источников тепловой энергии и тепловых сетей позволяет наиболее рационально распределить средства на обеспечение (повышение) надежности теплоснабжения потребителей. 6. Методы и модели управления и обеспечения надежности ТСС с участием активных потребителей тепловой энергии Сформулирована постановка задачи управления ТСС с участием АП, заключающаяся в экономически выгодном распределении источников покрытия нагрузки потребителя как за счет системных централизованных источников, так и собственных источников АП. Для решения данной задачи использован математический аппарат двухуровневого программирования, наиболее точно описывающий организационную модель взаимодействия системы и активного потребителя, а также методы теории гидравлических цепей. Результаты, полученные при расчете схемы ТСС, показали работоспособность разработанной математической модели и возможность получения экономического эффекта при использовании собственного источника АП. Сформулирована постановка задачи обеспечения надежности ТСС, в том числе с учетом функций АП как способа дополнительного резерва тепловой мощности и времени за счет собственных источников тепловой энергии. Для решения этой задачи использованы узловые показатели надежности, аппарат Марковского случайного процесса, модели теории гидравлических цепей, а также некоторые базовые закономерности теплофикации и теплофизических процессов при теплоснабжении. Основное преимущество предложенной методики заключаются в объединении направлений по снижению отказов и повышению восстанавливаемости элементов в единой процедуре поиска параметров надежности, что позволяет наиболее рационально распределить суммарный потенциал по повышению надежности элементов ТСС. Практическая применимость разработанных методов оптимизации параметров надежности элементов ТСС подтверждена расчетами, проведенными на укрупненной схеме ТСС. Расчет показал возможность получения экономического эффекта при обеспечении требуемой надежности в системе, достигаемый за счет дополнительного резерва мощности собственного источника тепловой энергии АП. Дальнейшие методические и практические исследования, связанные с комплексным анализом факторов при включении АП в состав ТСС, позволят сформулировать более обоснованную оценку целесообразности внедрения АП в теплоснабжении.

Аннотация результатов, полученных в 2018 году
1. Методы и алгоритмы для решения задач оптимального управления производством и распределением тепловой энергии в условиях конкурентного и монопольного рынков тепловой энергии Разработана математическая модель конкурентного рынка тепловой энергии (модель «Единый закупщик») для теплоснабжающих систем (ТСС), обеспечивающая получение решения по оптимальному распределению тепловой нагрузки между источниками тепла (ИТ), удовлетворяющего рыночному равновесию по Нэшу. Для решения этой задачи предложен алгоритм, основанный на игровой, пошаговой, итерационной процедуре оптимизации уровней загрузки ИТ (процедура нащупывания по Курно). Разработанный методический подход позволяет едином вычислительном процессе учитывать физико-технические свойства ИТ и тепловой сети (ТС). Это позволяет решать рассматриваемую проблему в комплексе, учитывая взаимовлияние всех элементов ТСС на результаты моделирования, что является важным свойством для масштабных ТСС России. Разработаны математические модели и методы решения задачи распределения тепловой нагрузки между ИТ для организационной модели «Единая теплоснабжающая организация» (ЕТО) с учетом и без учета тарифного регулирования. Эти модели позволяют в условиях совместного, сбалансированного взаимодействия ИТ, работающих в рамках ЕТО, определять оптимальные уровни их загрузки, наилучшее перераспределение тепловой энергии по ТС, обеспечивать заданный спрос со стороны потребителей. Для каждой модели предложены соответствующие алгоритмы решения задачи поиска равновесия спроса и предложения на тепловую энергию, в основе которых лежит общий метод покоординатной релаксации с применением внутри цикла метода избыточных проектных схем и простой итерации. С помощью разработанного методического обеспечения разработаны и предложены рекомендации по реконструкции и развитию действующей ТСС г. Ангарска, включая оптимальные мощности ИТ, зоны их действия, потокораспределение в ТС, организационную модель в виде ЕТО с регулированием по уровню средних суммарных затрат. Полученные результаты позволили выбрать наиболее оптимальный вариант по реконструкции и развитию рассматриваемой ТСС, формат организации управления с учетом конкретных особенностей и условий системы. 2. Методы расчета равновесных и узловых цен на рынке тепловой энергии с использованием моделей и методов теории игр Разработана методика по расчету равновесных и узловых цен на тепловую энергию для различных форм организации рынка тепловой энергии. Для организационной модели рынка тепловой энергии в формате «Единый закупщик» разработана методика расчета узловых цен, основанная на применении моделей и методов теории игр, а именно бескоалиционной игры, где в качестве игроков выступают ИТ. Данный подход обеспечивает поиск устойчивого равновесия спроса и предложения на тепловую энергию с учетом получения максимальной прибыли ИТ при минимальных затратах в ТС, обеспечивая при этом наилучшее распределение суммарной загрузки между ИТ, мощности и зон их действия в условиях несовпадающих интересов участников теплоснабжения. Для организационной модели рынка тепловой энергии в формате ЕТО разработана методика расчета узловых цен на основе математической модели кооперативного взаимодействия участников теплоснабжения потребителей (математическая модель монополии). Данная методика позволяет определять оптимальные тепловые мощности ИТ в задачах развития ТСС с учетом покрытия заданного спроса со стороны потребителей, наилучшее потокораспределение в ТС, узловые цены для различных категорий потребителей при условии согласования поставок тепловой энергии потребителям и получения максимальной для этих условий прибыли энергокомпании. Результаты исследований легли в основу диссертации Пеньковского А.В. «Методы оптимального распределения нагрузки между источниками тепла в задачах развития теплоснабжающих систем в условиях несовпадающих интересов». 3. Алгоритм проведения зонирования городской территории по типу теплоснабжения Разработан алгоритм для реализации расчетов в соответствии с математической моделью зонирования городской территории по типу теплоснабжения Принцип выделения зон централизованного и децентрализованного теплоснабжения основывается на снижении затрат на теплоснабжение потребителей, он позволяет проводить анализ исходной информации и влияния местных условий и особенностей организации теплоснабжения на результаты расчета и получать обоснованные рекомендации по уровням централизации теплоснабжения для различных ТСС. Общий алгоритм решения задачи зонирования территории состоит из 11 основных этапов, включающих как задачи анализа, так и оптимизации суммарных затрат на теплоснабжение. Анализ включает 4 этапа: на этапе 1 формируется множество вариантов деления территории согласно генеральному плану города; на этапах 2 и 3 производится определение площадей рассматриваемых районов и суммарных тепловых нагрузок потребителей; на этапах 4 и 5 производится расчет фактических и нормативных уровней плотности тепловой нагрузки (ПТН). Оптимизация осуществляется на основе результатов анализа и содержит следующие основные этапы: проверку уровня ПТН на соответствие требуемым уровням для сооружения и функционирования централизованной ТСС в каждом рассматриваемом районе, проверку условий по ограничению мощности ИТ и балансовых соотношений, определение величины требуемых дополнительных капиталовложений на организацию теплоснабжения. Отдельную задачу в рамках решаемой проблемы представляет собой получение целевой функции, представляющей собой зависимость суммарных затрат на теплоснабжение от технико-экономических показателей ТСС и ряда других факторов. Выполнена апробация разработанного алгоритма и математической модели на рахличных схемах ТСС. Результаты расчета показали эффективность проведения теплоэнергетического зонирования, что подтверждено сокращением затрат на теплоснабжение потребителей согласно полученным зонам централизованного и децентрализованного теплоснабжения. 4. Математическая модель и методы оптимизации уровней централизации теплоснабжения с учетом граничных значений критерия линейной плотности тепловой нагрузки Предложена математическая модель для решения задачи оптимизации уровней централизации теплоснабжения с учетом граничных значений критерия линейной плотности тепловой нагрузки (ЛПН). В качестве критерия применяются приведенные (дисконтированные) затраты в ТСС. Система условий и ограничений следующие компоненты: балансовые соотношения потребления и производства тепловой энергии в ТСС; ограничения на производительности ИТ; уравнения, описывающие потокораспределение в ТС; ограничения, накладываемые требованиями надежности теплоснабжения; соотношения для определения фактического и минимально допустимого уровня ЛПН, ограничение по ЛПН для ИТ в зоне централизованного теплоснабжения. Поиск оптимальных решений осуществляется с помощью методов нелинейного программирования. Получена аналитическая зависимость для расчета граничных значений критерия ЛПН. В рамках проекта проведен анализ влияния установленных граничных значений ЛПН на оптимальные уровни централизации теплоснабжения и анализ влияния отдельных технико-экономических факторов на результаты теплоэнергетического планирования. Наибольшее влияние на уровни централизации теплоснабжения оказывают технико-экономические характеристики ИТ, стоимость электроэнергии, материальная характеристика ТС и климатические условия. Доказана необходимость проведения оптимизационных расчетов для конкретных условий населенного пункта. Расчеты показали невозможность принятия единых рекомендаций для развития ТСС на территории всей страны. 5. Модели эволюции событий в теплоснабжающих системах на основе марковских процессов и модификации этих моделей с целью учета неординарности и зависимости событий в системе, а также имитации действия внешних факторов, влияющих на надежность теплоснабжения потребителей Сформулированы принципы и требования к обоснованному выбору математической модели эволюции событий в ТСС как инструменту, адекватно описывающему логическую структуру взаимосвязей между различными аварийными состояниями ТСС. Для вероятностного описания функционирования ТСС предложена модель марковского случайного процесса, представляемая системой уравнений Колмогорова для стационарного режима. Предложен комплексный подход для формирования множества моделируемых состояний ТСС, который опирается на гипотезу о несуперпозиционности эволюции событий ТСС во времени, согласно которой взаимосвязь состояний, реализуемых при функционировании ТСС и ее подсистем, такова, что результирующий эффект от нескольких независимых переходов между состояниями (отказов, восстановлений, прочих возмущений, в том числе внешних) не соответствует сумме эффектов, вызываемых каждым воздействием в отдельности. В соответствии с этим принципом формируются сложные (комплексные) состояния ТСС, представляющие собой сочетания состояний отказов нескольких элементов из различных ее подсистем. В результате достигается максимальный эффект эмерджентности исследуемых процессов производства и распределения тепловой энергии, который в сочетании с узловым принципом анализа надежности обеспечивает наиболее адекватную реальным условиям характеристику надежности ТСС. Предложены специальные методические подходы к моделированию неординарных и зависимых событий в ТСС, которые реализуются на уровне вероятностного моделирования функционирования системы при решении задач анализа и синтеза надежности ТСС. Проведены практические исследования, основанные на вычислительных экспериментах, которые показали область обоснованного применения модифицированных моделей с учетом неординарности и зависимости между событиями. Предложен методический подход к учету внешних факторов, не связанных с отказами элементов, но существенно влияющих на надежность теплоснабжения потребителей (например, климатический фактор). Подход используется на уровне вероятностного моделирования функционирования ТСС и основывается на введении в структуру состояний ТСС «отказа» имитирующего элемента (ИЭ), который происходит с интенсивностью реализации имитируемого внешнего фактора. 6. Научно-методическое обеспечение для комплексного преобразования теплоснабжающих систем на основе энергоэффективных технологий и оборудования Методы и модели, разрабатываемые в проекте, формируют научно-методическую платформу для решения основного спектра задач технико-экономических и организационных задач построения и развития современных ТСС с учетом их взаимосвязи. В состав разрабатываемого научно-методического обеспечения входят 5 основных методических блока: оптимизации уровней централизации теплоснабжения в ТСС и технико-экономического обоснования подключения потребителей к ТСС; решения проблем рыночной организации теплоснабжения и выбора оптимальных моделей рынка тепловой энергии для ТСС; анализа и синтеза надежности ТСС; внедрения в ТСС технологий и принципов построения интеллектуальной интегрированной энергетики; информационной поддержки научно-методических разработок и их апробации. Разрабатываемое научно-методическое обеспечение для преобразования ТСС позволит в едином комплексе решать различные задачи этой проблематики (построение, управление, обеспечение надежности и другие) с учетом их логической взаимосвязи и методологической совместимости, что в итоге позволит обеспечивать поддержку решений по достижению максимальной эффективности, экономичности и надежности теплоснабжения потребителей.

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
1. Методы оптимизации параметров реконструируемых и развиваемых ТСС в условиях рынка Разработано комплексное научно-методическое обеспечение для решения задач развития теплоснабжающих систем (ТСС) в рыночных условиях, основанное на сочетании методов и моделей теории гидравлических цепей (ТГЦ), теории отраслевых рынков, подходов теории игр и инженерных принципов проектирования трубопроводных систем энергетики (ТПС). Решение основной задачи оптимизации рынка тепловой энергии основано на методическом подходе построения избыточных проектных схем исследуемых ТСС. Для решения рассматриваемой задачи применяется методический подход поиска оптимальных параметров ТСС в непрерывной математической постановке для планирования допустимых режимов в тепловой сети (ТС) и источниках тепловой энергии (ИТ). Поиск компромиссных (равновесных) решений по загрузке ИТ разработана математическая модель в формате бескоалиционной игры. Решение данной задачи осуществляется комбинированным методом с применением игрового последовательного итерационного процесса и использованием внутри цикла метода избыточных проектных схем с последующим применением методов простой итерации. Результатом решения данной задачи является оптимальный баланс следующих параметров: объемы производства тепла всеми ИТ и цены на тепловую энергию, при которых источники имеют максимальную прибыль, потребители готовы ее покупать, а теплосетевая компания осуществлять распределение теплоносителя с минимальными затратами в ТС (оптимальные сетевые режимы). 2. Алгоритм определения оптимальных масштабов развивающихся централизованных ТСС Разработаны математические модели и методы для решения следующих задач определения оптимальных масштабов новых и развивающихся ТСС: 1) определение оптимальных зон действия существующих ИТ и рациональной протяженности их тепломагистралей на основе показателя радиуса эффективного теплоснабжения (РЭТ); 2) оценка целесообразности укрупнения/разукрупнения системы; 3) выделение зон потребителей, требующих сооружения новых ИТ; 4) предварительный выбор мест расположения новых ИТ. Для взаимоувязки предложенных методов и моделей разработан комбинированный алгоритм, сочетающий различные типы вычислительного процесса (линейный, разветвлённый, цикличный и др.) и позволяющий учесть изменяющиеся при решении параметры математической модели. Для обоснования получаемых решений проведено сравнение результатов по четырем целевым критериям: удельные затраты на сооружение теплотрассы; расчетная величина тепловых потерь; удельные эксплуатационные издержки и показатель линейной плотности нагрузки (ЛПН). Анализ показал, что расчет при использовании целевого критерия ЛПН дает достоверные результаты. Разработан алгоритм принятия решений о присоединении нового потребителя к ТСС, в котором используется линейный и разветвленный вычислительный процессы. Алгоритм основан на сравнительном анализе величины ЛПН нового участка ТС и системы в целом, а для определения эффективности решения используется коэффициент эффективности присоединения (КЭП) нового потребителя. 3. Методика обеспечения параметрической и эксплуатационной надежности ТСС Разработана методика обеспечения (или повышения) параметрической и эксплуатационной надежности ТСС, состоящая из ряда математических моделей и подходов, позволяющих определять такие параметры надежности элементов системы (интенсивностей отказов и восстановления), которые обеспечивают требуемый уровень надежности теплоснабжения потребителей при минимальных затратах на достижение этих параметров и ограничений на технически возможные их значения. Решение поставленной задачи осуществляется относительно двух узловых показателей надежности (ПН) – коэффициента готовности (КГ) и вероятности безотказной работы (ВБР). Относительно этих ПН осуществляется решение поставленной задачи, методика которого состоит из трех основных этапов: 1) определение зависимости между интегральными параметрами надежности элементов ТСС; 2) моделирование послеаварийных режимов ТСС; 3) формализация задачи определения оптимальных параметров надежности элементов ТСС. Методология решения поставленной задачи основана на использовании методов ТГЦ, узловых ПН теплоснабжения потребителей, моделей марковского случайного процесса и общих закономерностей теплофикации и процессов теплопередачи. В методике также учтены изменения тепловых нагрузок в течение отопительного периода и временная избыточность потребителей, связанная с аккумулированием тепла. 4. Методы комплексного анализа надежности ТСС с учетом активного потребителя и топливоснабжения ИТ Разработана методология комплексного анализа надежности ТСС с учетом топливоснабжения ИТ, которая содержит ряд научно-методических подходов, методов и моделей, направленных на оценку надежности с учетом технологической связанности, непрерывности и взаимовлияния внутренних и внешних факторов процессов топливоснабжения, производства и распределения тепловой энергии. Такой подход обеспечивает максимальный уровень системности решения задач анализа и синтеза надежности объектов всей рассмотренной технологической цепочки. Множество решаемых при этом задач может быть разделено на два основных блока: вероятностное моделирование функционирования систем и моделирование аварийных режимов их функционирования. Алгоритм комплексного анализа надежности ТСС с учетом топливоснабжения ИТ включает следующие основные этапы: 1) имитационное моделирование функционирования системы топливоснабжения (СТС) на основе метода статистических испытаний (метода Монте-Карло); 2) вероятностное моделирование функционирования ТСС на основе аппарата марковских случайных процессов; 3) моделирование послеаварийных теплогидравлических режимов в ТС на основе моделей ТГЦ; 4) расчет узловых ПН, объединяющих результаты оценки вероятностей состояний ТСС и уровней подачи тепловой энергии потребителям в этих состояниях. Сформулирована постановка задачи обеспечения надежности ТСС с учетом функций активных потребителей (АП) как способа дополнительного резерва тепловой мощности и времени за счет собственных ИТ. Для учета функционирования АП в модели расчета узловых ПН интегрируются советующие компоненты, с помощью которых формализуется дополнительный функциональный и временной резерв. 5. Методические принципы построения информационно-технологической платформы для проведения численных расчетов при решении задач оптимального построения инновационных ТСС Предложена реализация информационно-технологической платформы в виде единой интегрированной среды для проведения численных расчетов при решении задач оптимального построения инновационных ТСС. Для реализации этой интегрированной среды разработана методология, включающая следующие составляющие: 1) принципы построения единой интегрированной среды для проведения численных расчетов при решении задач оптимального построения инновационных теплоснабжающих систем; 2) методика автоматизированного построения интегрированной среды для проведения численных расчетов при решении задач оптимального построения инновационных теплоснабжающих систем; 3) методика подготовки и проведения вычислений при решении задач оптимального построения инновационных теплоснабжающих систем. Предложена методика подготовки и проведения вычислений при решении задач оптимального построения инновационных ТСС, включающая три следующих этапа: 1) формирование компьютерной модели ТСС; 2) автоматизированное построение модели вычислительной подсистемы на основе онтологий, содержащих описание прикладных задач, методов и программных компонентов; 3) автоматическое построение вычислительной подсистемы и выполнение вычислительного процесса, в ходе которого автоматически согласуются исходные данные и результаты вычислений. 6. Практические исследования реальных ТСС и выработка рекомендации по их инновационному преобразованию с помощью разработанного методического обеспечения 6.1. Оптимальное управление ТСС г. Ангарска Иркутской области с учетом несовпадающих интересов участников рынка тепловой энергии. Проведены практические исследования на основе действующей схемы ТСС г. Ангарска с использованием разработанного методического обеспечения по поиску оптимальных решений по управлению ТСС в условиях рыночной организации взаимоотношений субъектов теплоснабжения города. В результате получены оптимальные решения по следующим показателям: мощностям ИТ с учетом их эффективного участия в покрытии тепловых нагрузок, распределениям зон действия ИТ, потокораспредению в ТС, затратам на содержание и развитие системы, ценам на тепловую энергию. 6.2. Определение оптимальных масштабов развития действующих ТСС городов Иркутской области. Выполнена апробация разработанного методического обеспечения для определения оптимальных масштабов развивающихся действующих ТСС г. Иркутска и г. Шелехова Иркутской области на основе определения зон эффективности централизованного и децентрализованного теплоснабжения с использованием разработанных показателей – РЭТ, ЛПН, КЭП. Результаты исследований эффективности функционирования и определения оптимальных масштабов развития ТСС г. Иркутска были применены при разработке Схемы теплоснабжения города Иркутска. 6.3. Комплексный анализ надежности ТCC г. Шелехова Иркутской области с учетом топливоснабжения ИТ. Разработанная в проекте методика комплексного анализа надежности теплоснабжения была апробирована на схеме действующей ТСС г. Шелехова Иркутской области. По результатам имитационного моделирования топливоснабжения ИТ, проведенного с помощью метода статистических испытаний на базе фактических данных о поставках и потребностях топлива на станции, получены значения возможных дефицитов топлива. Проведена декомпозиционная оценка надежности по подсистемам ТСС с учетом СТС, на основе которой определены степени влияния каждой из них на итоговый уровень надежности теплоснабжения потребителей. На основе полученных результатов сформулирован ряд выводов и предложений по повышению надежности функционирования исследуемой системы. 6.4. Оптимизация параметров и решений по реконструкции сетевой части ТСС г. Братска Иркутской области. На базе разработанной информационно-технологической платформы и программных компонентов выполнено решение задачи определения оптимальных параметров ТСС г. Братска. При решении этой оптимизационной задачи определены: участки ТС с недостаточной пропускной способностью; способы реконструкции существующих участков ТС; диаметры трубопроводов новых и реконструируемых участков сети; места установки и параметры насосных станций. Для участков с недостаточной пропускной способностью были получены оптимальные решения по увеличению диаметров трубопроводов, которые позволили снизить общие затраты в ТСС за счет сокращения затрат на насосные станции и потребление электроэнергии.