- •Содержание.
- •1. Оптимизация режимов энергосистем 6
- •2. Автоматизированные системы управления (асу). 53
- •Введение
- •1. Оптимизация режимов энергосистем
- •1.1. Параметры режима эс
- •1.2. Формулировка задачи оптимизации
- •1.3. Особенности задачи нелинейного программирования
- •1.4. Методы безусловной оптимизации
- •1.4.1. Метод покоординатного спуска
- •1.4.2. Градиентный метод
- •1.4.3. Метод случайного поиска
- •1.4.4. Метод деформированного многогранника
- •1.5. Оптимизация с учетом ограничений в форме равенств
- •1.5.1. Метод прямой оптимизации
- •1.5.2. Метод приведенного градиента
- •1.5.3. Метод неопределенных множителей Лагранжа
- •1.6. Оптимизация с учетом ограничений в форме неравенств
- •1.7. Условия оптимального распределения нагрузки между параллельно работающими блоками
- •1.8. Характеристики основного оборудования тэс
- •1.9. Характеристики блоков
- •1.10. Маневренные свойства блока
- •1.11. Методы распределения нагрузки между блоками на кэс
- •1.11.1. Графический метод.
- •1.11.2. Распределение с помощью эвм.
- •1.12. Влияние погрешностей в определении на пережог топлива
- •1.13. Условие оптимального распределения в системе с тэс
- •1.14. Условия распределения мощности и энергии с учетом рынка перетоков
- •1.15. Определение удельных приростов потерь
- •1.16. Мероприятия по снижению потерь в сети
- •1.17. Распределение нагрузки в системе с гэс
- •1.18. Определение характеристик гэс
- •1.19. Распределение нагрузки в системе с гэс
- •1.19.1. Применение динамического программирования для выбора графика сработки водохранилища для гэс
- •1.20. Оптимизация реактивной мощности в системе
- •1.21. Комплексная оптимизация режима
- •1.22. Выбор состава включенного в работу оборудования.
- •1.23. Применение эвм для оптимизации
- •1.24. Оптимизация надежности
- •1.24.1. Выбор оптимального аварийного резерва
- •1.24.2. Определение дискретных рядов аварийного выхода и снижения нагрузки
- •1.25. Оптимизация качества электроэнергии.
- •1.26. Интегральный критерий качества.
- •1.27. Определение оптимального напряжения для осветительной нагрузки.
- •2. Автоматизированные системы управления (асу).
- •2.1. Энергосистема как объект управления.
- •2.2. Подсистемы асу тп.
- •2.3. Подсистемы технического обеспечения.
- •2.3.1. Датчики электрических параметров.
- •2.3.2. Счетчики.
- •2.3.3. Устройства преобразования информации.
- •2.3.4. Средства связи в асу и телемеханика.
- •2.3.5. Регистраторы событий.
- •2.3.6. Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии (аскуэ).
- •2.3.7. Средства отображения информации.
- •2.3.8. Информационное обеспечение.
- •2.4. Подсистемы программного обеспечения асу.
- •Иоасу “Энергия”
- •2.5. Асу тп тэс.
- •2.6. Асу пэс
- •2.7. Асу тп подстанций.
- •2.8. Контроль за работой пэ энергосистемы.
1.24.2. Определение дискретных рядов аварийного выхода и снижения нагрузки
Вероятности, составляющие основу дискретных рядов, определяются методами теории вероятностей. Случаи аварийного выхода нескольких блоков из группы однотипных определяются биномиальным распределением. Рассмотрим систему из трех однотипных блоков n = 3, имеющих разные показатели надежности pi, qi. Сформируем сумму вероятностей всех возможных состояний системы:
При одинаковых показателях сумма упрощается и представляется как разложение бинома третьего порядка:
.
Для n агрегатов вероятности всех событий определяются разложением бинома n-го порядка:
.
Вероятность выхода k агрегатов из n однотипных определяются по формуле Бернулли:
Пример:
В системе 4 блока по 50 МВт, = 50 МВт, q = 0,01. Определить дискретный ряд аварийного выхода.
;
;
;
При наличии в составе системы нескольких групп однотипных агрегатов вероятности выхода различной мощности, например в k МВт, определяются из произведения биномов
путем выбора таких слагаемых, в которых произведения определяют вероятности аварийного выхода k МВт.
Пример:
В составе системы 3 группы однотипных блоков 2100 + 250 + 425
с показателями надежности ,,.
Дискретный ряд вероятностей аварийного выхода определяется произведением = 1.
Величина дискретной ступени = 25;
Определим несколько первых членов ряда
;
;
аварийный выход 50 МВт возможен в двух случаях (150 или 225)
.
Аналогично определяются все остальные члены ряда, сумма которых достаточно быстро приближается к 1.
Дискретный ряд вероятностей снижения нагрузки определяется на основе обработки суточных графиков для характерных суток и формирования годового графика по продолжительности (рис.1.50)
Полученный график заменяется ступенчатым при сохранении площади под графиками, которая пропорциональна энергии. Продолжительность ступеней и определяет соответствующие вероятности при T = 8760
, ;и т.д.
1.25. Оптимизация качества электроэнергии.
Качество определяется уровнями напряжения U и частоты f и формой мгновенных значений. Величины f и U влияют на эффективность работы потребителей. Показатели качества электроэнергии также являются экономическими категориями и должны выбираться по минимуму ущерба у потребителей от недостаточного качества электроэнергии.
Но определить эти ущербы достаточно сложно, поэтому в качестве основного метода используется соблюдение норм (ГОСТа) на качество электроэнергии:
1. – отклонение частоты;
2. заt = 2 с;
3. . Нормируется только наU = 0,4 10 кВ (для осветительной нагрузки – 2,5 5%).
4. ;
5. несинусоидальность;
6. несимметрия.
1.26. Интегральный критерий качества.
Разложим в ряд Тейлора З(U) в окрестности точки U0:
Ущерб от напряжения в любой момент времени:
Ущерб необходимо оценивать как интегральный показатель за время T
Обозначим: – среднеквадратическое значение,
–среднее значение.
С учетом принятых обозначений:
По этому выражению ущерб определяется дисперсией, т.е. отклонением от среднего, и отклонением среднего от оптимального. Для снижения ущерба следует использовать:
Для снижения первой составляющей ущерба (Д) могут использоваться СТК;
Правильный выбор отпаек;
Поддержание UНОМ;
Принцип встречного регулирования.
Для оценки составляющих могут использоваться специальные интегральные вольтметры.
Показания прибора определяются в процентах % от номинального. Пусть например UCK = 25%2, UCP = 2%, тогда
,
,
.
Кроме интегральных вольтметров используются различные системы для комплексной оценки качества напряжения, позволяющие определить гармоники, составляющие обратной и нулевой последовательности, строить гистограммы, т.е. характеризовать распределение усредненных за время t напряжений по уровням.
Для UНОМ = 10 кВ,
t = 1 ч,
T = 24 ч,
U = 0,25 кВ
Из рисунка видно, что за сутки напряжение лежало 10 раз в диапазоне от 10,25 до 10,5 кВ, т.е. это число попаданий в данный интервал. Таким образом гистограмма дает полный анализ изменения напряжения за расчетный период.