Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения и повышение эффективности их функционирования Квалификация (степень) выпускника: магистр
| Вид материала | Программа |
- Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения, 146.95kb.
- Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения, 145.75kb.
- Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения, 149.78kb.
- Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения, 173.18kb.
- Магистерская программа: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения, 134.24kb.
- Программа вступительных испытаний для поступающих в магистратуру по направлению 140400, 76.6kb.
- Программа подготовки: Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии Квалификация, 166.95kb.
- Программа учебной практики Направление подготовки 230700 Прикладная информатика Профиль, 203.25kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины история квалификация (степень) выпускника бакалавр, 953.8kb.
- Магистерская программа: Менеджмент в электроэнергетике Квалификация (степень) выпускника:, 125.54kb.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ (ИЭЭ)
___________________________________________________________________________________________________________
Направление подготовки: 140400 Электроэнергетика и электротехника
Программа подготовки: Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения и повышение эффективности их функционирования
Квалификация (степень) выпускника: магистр
Форма обучения: очная
^ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
"МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ в СИСТЕМах ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ"
| Цикл: | профессиональный | |
| Часть цикла: | по выбору | |
| № дисциплины по учебному плану: | ^ ИЭЭ; М2.7б | |
| Часов (всего) по учебному плану: | 180 | |
| ^ Трудоемкость в зачетных единицах: | 5 | 1 семестр - 5 |
| Лекции | 36 часов | 1 семестр |
| Практические занятия | 18 часов | 1 семестр |
| Лабораторные работы | Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены | |
| ^ Расчетные задания, рефераты | 18 часов самостоят. работы | 1 семестр |
| Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего) | 126 часов | 1 семестр |
| Экзамен | | 1 семестр |
| Курсовые проекты (работы) | Курсовой проект (работа) учебным планом не предусмотрен | |
Москва - 2011
^ 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является: понимание сути методов, используемых при решении задач в электроэнергетике.
По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
- самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6);
- использовать углубленные теоретические знания в области профессиональной деятельности (ПК-2);
- находить творческие решения профессиональных задач, принимать нестандартные решения (ПК-4);
- использовать современные и перспективные компьютерные и информационные технологии (ПК-9);
- применять методы анализа вариантов, разработки и поиска компромиссных решений (ПК-11).
Задачами дисциплины являются:
- освоение современных математических методов, используемых при расчетах установившихся режимов электрических сетей, оптимизации систем электроснабжения;
- познакомить обучающихся с методикой выбора оптимальных решений при проектировании систем электроснабжения.
^ 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина относится к части профессионального цикла М.2 по выбору основной образовательной программы подготовки магистров по программе «Оптимизация структур, параметров и режимов систем электроснабжения и повышение эффективности их функционирования» направления 140400 – Электроэнергетика и электротехника.
Дисциплина базируется на дисциплине: "Математические задачи электроэнергетики".
Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы и изучении дисциплины "Алгоритмы автоматизированных расчетов систем электроснабжения".
^ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате освоения учебной дисциплины, обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:
Знать:
- суть методов, используемых при решении задач в электроэнергетике.
Уметь:
- приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-6);
- находить творческие решения профессиональных задач, принимать нестандартные решения (ПК-4);
- использовать современные и перспективные компьютерные и информационные технологии (ПК-9);
- применять методы анализа вариантов, разработки и поиска компромиссных решений (ПК-11).
Владеть:
- способностью использовать углубленные теоретические знания в области профессиональной деятельности (ПК-2);
- способностью находить творческие решения профессиональных задач, принимать нестандартные решения (ПК-4).
^ 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1 Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов.
| № п/п | Раздел дисциплины. Форма промежуточной аттестации (по семестрам) | Всего часов на раздел | Семестр | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) | Формы текущего контроля успеваемости (по разделам) | |||
| лк | пр | лаб | сам. | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | Введение в оптимизацию систем электроснабжения. | 4 | 1 | 2 | -- | -- | 2 | |
| 2 | Линейное математическое программирование. | 68 | 1 | 12 | 6 | -- | 46 | 4 контрольные работы |
| 3 | Метод динамического программирования. | 24 | 1 | 8 | 6 | -- | 18 | Контрольная работа |
| 4 | Метод ветвей и границ | 10 | 1 | 4 | -- | -- | 4 | Контрольная работа |
| 5 | Нелинейное математическое программирование. | 10 | 1 | 10 | 6 | -- | 18 | 2 контрольные работы |
| | Зачет | 2 | 1 | -- | -- | -- | 2 | Защитарасчетного задания |
| | Экзамен | 36 | 1 | -- | -- | -- | 36 | устный |
| | Итого: | 180 | 1 | 36 | 18 | -- | 126 | |
^ 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения
4.2.1. Лекции:
1 семестр
1. Введение в оптимизацию систем электроснабжения.
Целевая функция. Ограничения. Классификация методов решения оптимизационных задач. Влияние исходной информации и ее точности на постановку задачи. Задачи с многими критериями. Задачи с неопределенной исходной информацией.
2. Линейное математическое программирование.
Формулировка задачи линейного математического программирования. Симплексный метод. Алгоритм симплексного метода. Модифицированный симплексный метод, его алгоритм. Приведение задачи с произвольными ограничениями к каноническому виду. Алгоритм приведения. Транспортные задачи (методы). Методы выбора начального плана. Метод потенциалов. Алгоритм проектирования распределительной электрической сети 0,4-110 кВ транспортным методом. Дополнительные ограничения, используемые в транспортном методе. Приведение задач электроэнергетики к транспортной задаче.
3. Метод динамического программирования.
Рекуррентная целевая функция. Алгоритм выбора трассы кабельной линии. Алгоритм определения оптимальной установленной мощности трансформаторов на подстанции предприятия. Проектирование распределительных электрических сетей методом динамического программирования.
4. Метод ветвей и границ.
Идея метода; построение дерева решений. Проектирование распределительной электрической сети методом ветвей и границ.
5. Нелинейное математическое программирование.
Формулировка задачи нелинейного программирования. Методы нелинейного программирования. Использование метода Ньютона и градиентных методов для решения задачи на безусловный экстремум. Задача с ограничениями-равенствами. Метод Лагранжа. Смысл неопределенных множителей Лагранжа. Использование метода приведенного градиента для решения задачи на условный экстремум. Использование штрафных функций для решения задачи с ограничениями-неравенствами.
^ 4.2.2. Практические занятия
1 семестр
Решение задачи оптимального распределения нагрузки между ТЭС и ГЭС симплексным методом.
Решение задачи оптимального распределения нагрузки между ТЭС и ГЭС модифицированным симплексным методом.
Проектирование радиальной сети транспортным методом.
Проектирование кабельной сети района города методом динамического программирования.
Оптимальное распределение нагрузки ТЭС между её агрегатами методом динамического программирования.
Выбор мощности трансформаторов, устанавливаемых на подстанции действующего предприятия методом динамического программирования.
Исследование сходимости градиентных методов.
Исследование сходимости модификаций метода Ньютона (2 занятия).
^ 4.3. Лабораторные работы
Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены
4.4. Расчетное задание
1 семестр
Проектирование кабельной электрической сети 6-10 кВ транспортным методом.
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы
Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.
^ 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Лекционные занятия проводятся в форме лекций.
Практические занятия связаны с решением конкретных задач по соответствующим разделам.
^ Самостоятельная работа включает подготовку к контрольным работам, выполнение расчетного задания и подготовку к его защите, подготовку к зачету и экзамену.
^ 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы и защита расчетного задания.
Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.
Оценка за освоение дисциплины рассчитывается из условия: 0,3(среднеарифметическая оценка за контрольные) + 0,2(оценка за расчетное задание) + 0,5(оценка на экзамене).
В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.
^ 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. Литература:
а) основная литература:
1. Акулич И.А. Математическое программирование в примерах и задачах. – М.: Высшая школа,1993.
2. Грешилов А.А. Как принять наилучшее решение в реальных условиях. – М.: Радио и связь, 1991.
3. .Банди Б. Основы линейного программирования. – М.: Радио и связь,1989.
4. Электрические системы. Электрические расчеты, программирование и оптимизация режимов. /Под ред. В.А.Веникова. – М.: Высшая школа, 1973.
б) дополнительная литература:
1. Строев В.А., Рокотян И.С. Методы математической оптимизации в задачах систем электроснабжения. – М.: Изд-во МЭИ,1993.
2. Гремяков А.А. Методы решения оптимизационных электроэнергетических задач. – М.: Изд-во МЭИ, 1989.
3. Рокотян И.С., Федоров Д.А. Применение нелинейного математического программирования в энергетических задачах. – М.: Изд-во МЭИ, 1983.
4. Арзамасцев Д.А., Липес А.В. Оптимизационные модели развития электрических сетей энергосистем. – Свердловск, Изд-во УПИ, 1987.
^ 7.2. Электронные образовательные ресурсы:
а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
www.yandex.ru , ntb.mpei.ru .
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 – Электроэнергетика и электротехника.
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:
к.т.н., доцент Шульженко С.В.
"УТВЕРЖДАЮ":
Зав. кафедрой "Электроэнергетические системы"
к.т.н., доцент Шаров Ю.В.