Математические задачи в энергетике. Медведева С.Н. - 2 стр.

UptoLike

Составители: 

Введение:
При планировании развития, проектировании и управлении режимами
электроэнергетических систем (ЭЭС) необходимо решать круг технических и
технико-экономических задач, которые имеют аналитический и расчетный
характер.
Задачи электроэнергетики достаточно сложны, что обусловлено:
1) сложностью ЭЭС,
2) высокой скоростью и взаимосвязью процессов, протекающих в
различных элементах системы в нормальных и аварийных режимах
3) обеспечением
надежной работы при различных авариях
Как следствие, решаемые задачи электроэнергетики являются
многофункциональными, зависящими от многих параметров, громоздкими,
требующими сложных и объемных расчетов. По этой причине
электроэнергетика является одной из отраслей народного хозяйства, где нашли
широкое применение различные моделирующие и вычислительные
устройства.
Классификация областей применения и задач электроэнергетики
1) эксплуатационные расчеты. Задачи, решаемые здесь, можно
условно разделить на 3 группы:
переработка оперативной информации;
определение допустимой области управления;
оптимизация режимов.
Каждая группа включает большой объем разнообразных расчетных
исследований. Например определение области допустимых режимов включает
в себя расчеты потокораспределения установившихся режимов (УР);
определение статической устойчивости и ее запасов; анализ
электромеханических переходных процессов (определение
динамической
усталости, исследование длительных переходных процессов, связанных с
аварийными нарушениями балансов мощности, расчеты асинхронных режимов
и т. п.); исследование электромагнитных переходных процессов (расчет токов
к.з., анализ самовозбуждения и др.); выбор настроек автоматических устройств
противоаварийного управления и др.
2) проектирование электроэнергетических объектовкроме
упомянутых выше расчетов режимов и процессов, необходимых для
правильного решения проектных вопросов нужно вести вычисления связанные
с:
выбором структуры генерирующих мощностей;
размещение электростанций и их развитие во времени;
выбором конфигурации сети: сравнение экономичности вариантов;
проведение оптимизационных расчетов экономически целесообразной
компенсации реактивной мощности; конструкторские расчеты проводов, опор
и других
сооружений, расчеты трасс ЛЭП;
3) планирование развития ЭЭСрешение широкого круга технико-
экономических задач с целью получения наиболее экономичного решения,
удовлетворяющего заданным техническим условиям;
4) научно-исследовательская работа: широкий круг задачот физико-
технических вопросов, связанных с разработкой новых машин и аппаратов, до
разработки новых более эффективных алгоритмов и методик решения проблем
п.п.1-3;
5) применение методов моделирования в АСУ (АСДУ) – использование
вычислительных машин непосредственно в контуре управления ЭЭС как части
системы управления позволяет существенно увеличить надежность и
экономичность эксплуатации ЭЭС.
Итак, не только для проведения расчетов и исследования ЭЭС, но и
непосредственно для управления ими становятся необходимыми
вычислительные машины, различные моделирующие устройства.
Развитие устройств моделирования (экскурс в историю)
Разнообразие задач и их усложнение по мере развития ЭЭС обуславливает
все более широкое применение для их решения моделирующих и
вычислительных устройств. Методы решения задач, развивавшиеся
                                     Введение:                                к.з., анализ самовозбуждения и др.); выбор настроек автоматических устройств
        При планировании развития, проектировании и управлении режимами       противоаварийного управления и др.
электроэнергетических систем (ЭЭС) необходимо решать круг технических и                2) проектирование электроэнергетических объектов – кроме
технико-экономических задач, которые имеют аналитический и расчетный          упомянутых выше расчетов режимов и процессов, необходимых для
характер.                                                                     правильного решения проектных вопросов нужно вести вычисления связанные
        Задачи электроэнергетики достаточно сложны, что обусловлено:          с:
    1) сложностью ЭЭС,                                                              – выбором структуры генерирующих мощностей;
    2) высокой скоростью и взаимосвязью процессов, протекающих в                    – размещение электростанций и их развитие во времени;
различных элементах системы в нормальных и аварийных режимах                        – выбором конфигурации сети: сравнение экономичности вариантов;
    3) обеспечением надежной работы при различных авариях                     проведение оптимизационных расчетов экономически целесообразной
    Как следствие, решаемые задачи электроэнергетики являются                 компенсации реактивной мощности; конструкторские расчеты проводов, опор
многофункциональными, зависящими от многих параметров, громоздкими,           и других сооружений, расчеты трасс ЛЭП;
требующими сложных и объемных расчетов. По этой причине                                3) планирование развития ЭЭС – решение широкого круга технико-
электроэнергетика является одной из отраслей народного хозяйства, где нашли   экономических задач с целью получения наиболее экономичного решения,
широкое применение различные моделирующие и вычислительные                    удовлетворяющего заданным техническим условиям;
устройства.                                                                            4) научно-исследовательская работа: широкий круг задач –от физико-
                                                                              технических вопросов, связанных с разработкой новых машин и аппаратов, до
       Классификация областей применения и задач электроэнергетики
                                                                              разработки новых более эффективных алгоритмов и методик решения проблем
       1) эксплуатационные расчеты. Задачи, решаемые здесь, можно             п.п.1-3;
условно разделить на 3 группы:                                                         5) применение методов моделирования в АСУ (АСДУ) – использование
       – переработка оперативной информации;                                  вычислительных машин непосредственно в контуре управления ЭЭС как части
       – определение допустимой области управления;                           системы управления позволяет существенно увеличить надежность и
       – оптимизация режимов.                                                 экономичность эксплуатации ЭЭС.
       Каждая группа включает большой объем разнообразных расчетных                    Итак, не только для проведения расчетов и исследования ЭЭС, но и
исследований. Например определение области допустимых режимов включает        непосредственно      для    управления   ими    становятся   необходимыми
в себя расчеты потокораспределения установившихся режимов (УР);               вычислительные машины, различные моделирующие устройства.
определение      статической   устойчивости    и   ее   запасов;    анализ
                                                                                  Развитие устройств моделирования (экскурс в историю)
электромеханических переходных процессов (определение динамической
                                                                                 Разнообразие задач и их усложнение по мере развития ЭЭС обуславливает
усталости, исследование длительных переходных процессов, связанных с
                                                                              все более широкое применение для их решения моделирующих и
аварийными нарушениями балансов мощности, расчеты асинхронных режимов
                                                                              вычислительных устройств. Методы решения задач, развивавшиеся
и т. п.); исследование электромагнитных переходных процессов (расчет токов