Optimizacija moči hidroelektrarne z več enakimi turbinamiVidmar, Simon (Avtor) Čepin, Marko Tomaž (Mentor) hidroelektrarnaoptimizacija močirazporeditev pretokaDiplomsko delo obravnava problem optimizacije moči hidroelektrarne, ki je opremljena z več enakimi turbinami. V realnem obratovanju pride do situacij, ko je razpoložljivi pretok reke manjši od skupnega nazivnega pretoka vseh turbin, zato ni trivialno, kako ta pretok optimalno razporediti med posamezne turbine, da bi dosegli maksimalno skupno proizvodnjo električne energije. Namen diplomskega dela je razviti računalniški simulacijski model, ki določa največjo moč hidroelektrarne z ustrezno razporeditvijo pretokov vode po posameznih turbinah glede na dane vhodne parametre. Poleg tega model omogoča prikaz in analizo največje možne moči elektrarne v odvisnosti od skupnega razpoložljivega pretoka vode. V teoretičnem delu so predstavljeni osnovni principi delovanja hidroelektrarn, vrste hidroelektrarn ter vrste turbin (Peltonova, Kaplanova, Francisova), s poudarkom na njihovih izkoristkih v odvisnosti od pretoka. Opisana je tudi regulacija vrtilne hitrosti turbin ter vpliv posameznih parametrov na skupni izkoristek elektrarne. V praktičnem delu diplomskega dela je bil razvit simulacijski model v programskem jeziku Python, ki uporabniku omogoča vnos različnih vhodnih parametrov: število turbin, nazivni pretok, vrsta turbine in dejanski pretok reke. Model temelji na nelinearni odvisnosti izkoristka turbine od pretoka in višine padca vode, ki je prav tako definirana kot funkcija pretoka. Zaradi kompleksnosti in nelinearnosti problema je bila uporabljena metoda numerične optimizacije s pomočjo algoritma Monte Carlo, ki z večkratnim zagonom in naključno izbranimi začetnimi pogoji omogoča iskanje globalnega maksimuma. V sklopu diplomskega dela so bile izvedene številne analize simulacijskega modela, s poudarkom na preverjanju njegove zanesljivosti in odzivnosti na različne vhodne parametre. Posebej je bila analizirana odvisnost rezultatov optimizacije od števila začetnih točk v metodi Monte Carlo ter vpliv večkratnega zagona simulacije z istimi parametri. Poleg tega je bila opravljena primerjalna analiza med optimizirano in enakomerno razporeditvijo pretoka med turbine pri različnih vrednostih razpoložljivega pretoka, za vse tri obravnavane vrste turbin.20252025-07-03 14:55:24Diplomsko delo/naloga170327VisID: 62866COBISS_ID: 243351299sl