Оптимизация энергосистем. Медведева С.Н. - 15 стр.

UptoLike

Составители: 

ПГУ АЭЭС оптимизация
где
ном
P номинальная мощность всех агрегатов,
P суммар-
ная нагрузка потребителей,
опт
R заданная величина оптимально-
го резерва мощности в системе.
После остановки первого агрегата, дающего наибольшую удель-
ную экономию, вновь производят оптимальное распределение мощ-
ностей по работающим агрегатам, затемрасчет удельных эконо-
мий от остановки дополнительных агрегатов. Опять выбирают для
остановки агрегат, дающий наибольшую удельную экономию и т.д.
до тех пор, пока или вообще не будет агрегатов, или остановка оче-
редного не будет приводить к недопустимому снижению резерва
мощности.
Таким образом выясняется, какие агрегаты должны стоять в те-
чение отдельных часов суток.
Для приближенного учета пусковых расходов агрегатов считаем,
что их выгодно останавливать только на некоторое число часов в
сутки τ, тогда в остальные часы суток повышают удельные расходы
агрегата путем добавки к фактическим затратам
jj
P
γ
пусковых
расходов за
τ часов, разделенных на число рабочих часов.
Исправленный удельный расход затрат для нагрузки P
j
. будет
)24(
-24
'
уд
уд
τ
τ
+γ=
τ
τ
+γ
=γ
j
j
j
jj
j
P
T
Р
T
P
где
уд
T пусковые расходы за час стоянки.
Затем производят новый выбор оптимальных агрегатов без учета
пусковых расходов и вновь корректируют удельные расходы.
Ввиду сложности расчетов задачу выбора оптимального состава
агрегатов рекомендуется решать с использованием ЭВМ.
Оценка области равноэкономичных режимов
Введение в
задачу
При рассмотрении задачи оптимального распределения нагрузок
в энергетической системе существует некоторая неопределенность
решения, обусловленная следующими факторами:
1) исходные параметра системы и ее режима (сопротивления ее
отдельных элементов, мощности нагрузок, экономические характе-
ристики станций и т.п.) известны лишь приближенно, т.е. носят веро-
ятностный характер, имеют погрешность;
2) алгоритмы
, применяемые для поиска оптимальных решений,
неизбежно содержат те или иные допущения и упрощения, следова-
тельно, также вносят в решение задачи некоторую неточность.
Как правило, затраты на выработку мощности станциями в окре-
стности оптимального режима можно представить функцией, имею-
щей пологий характер.
27
Таким образом, существует не точка оптимального решения, а
некоторая область равноэкономичных решений, которой соответст-
вует отвечающий области диапазон изменения мощностей станций,
входящих в энергосистему.
Иначе говоря, зная размеры области равноэкономичных режи-
мов, можно задавать точность реализации оптимального режима
энергосистемы.
Задача опре-
деления раз-
меров об-
ласти равно-
экономичных
режимов
Определение взаимосвязи размеров области равноэкономичных
режимов с отклонениями мощностей станцийсложная задача. По-
этому рассмотрим упрощенное решение.
Пусть имеется теплоэнергетическая система, содержащая n
станций. При определенных значениях активных мощностей станций
0ii
PP
=
затраты на их выработку минимальны.
n
BBBB
+
+
+
=
...
21min
Для всех
0ii
PP
значение B>B
min
. Пусть
ε
Δ
=
BBB
min
, (12)
где εмалая в сравнении с положительная величина.
Условие (12) вместе с уравнением баланса активной мощности
определит множество режимов, в которых затраты на выработку ак-
тивной мощности в энергосистеме не превосходят минимальных на
величину
ε. Это множество можно считать множеством режимов ,
равноэкономичных (с точностью до ε) с оптимальным.
Точное определение размеров этого множествачрезвычайно
сложная задача. Однако сравнительно просто можно получить при-
ближенную оценку размеров этой области, построив ее в виде сфе-
рической окрестности точки, отвечающей минимуму затрат, т.е. в
виде сферы с центром, находящимся в точке оптимума.
Допущение: эко-
ном. хар-ки зави-
сят только от
активной мощ-
ности
Запишем экономические характеристики станций вблизи опти-
мальных значений мощностей
0i
P полиномами второй степени
2
)(
i
iiiiii
PPPB γ+β+α=
При отклонении мощности станций от ее оптимального значения
0i
P затраты изменяются на величину
00
2
000
2
0
0
2
000
2
)()()()(
i
iii
i
iiiiii
i
iiii
iiiiiiiiiiii
PPbPPPPPP
PPPPPBPBB
Δγ+Δ=Δγ+Δγ+Δβ=γβα
Δ+γ+Δ+β+α==Δ
здесь
0i
b удельный прирост затрат i-той станции в оптимальном
режиме,
00
2
iiii
Pb
γ
.
Используем формулы потерь активной мощности для неодно-
родной сети с применением коэффициентов потерь (см. параграф
«Определение производных потерь в электрич. сетях»)
28
                                                                                                                                                            ПГУ АЭЭС оптимизация
               где   P∑ ном – номинальная мощность всех агрегатов, P∑ – суммар-                             Таким образом, существует не точка оптимального решения, а
                                                                                                         некоторая область равноэкономичных решений, которой соответст-
               ная нагрузка потребителей, Rопт – заданная величина оптимально-                           вует отвечающий области диапазон изменения мощностей станций,
               го резерва мощности в системе.                                                            входящих в энергосистему.
                   После остановки первого агрегата, дающего наибольшую удель-                              Иначе говоря, зная размеры области равноэкономичных режи-
               ную экономию, вновь производят оптимальное распределение мощ-                             мов, можно задавать точность реализации оптимального режима
               ностей по работающим агрегатам, затем – расчет удельных эконо-                            энергосистемы.
               мий от остановки дополнительных агрегатов. Опять выбирают для         Задача опре-           Определение взаимосвязи размеров области равноэкономичных
               остановки агрегат, дающий наибольшую удельную экономию и т.д.         деления раз-        режимов с отклонениями мощностей станций – сложная задача. По-
               до тех пор, пока или вообще не будет агрегатов, или остановка оче-    меров об-           этому рассмотрим упрощенное решение.
               редного не будет приводить к недопустимому снижению резерва           ласти равно-           Пусть имеется теплоэнергетическая система, содержащая n
               мощности.                                                                                 станций. При определенных значениях активных мощностей станций
                                                                                     экономичных
                   Таким образом выясняется, какие агрегаты должны стоять в те-
                                                                                     режимов             Pi = Pi 0 затраты на их выработку минимальны.
               чение отдельных часов суток.
                                                                                                                                      Bmin = B1 + B2 + ...+ Bn
                   Для приближенного учета пусковых расходов агрегатов считаем,
               что их выгодно останавливать только на некоторое число часов в                               Для всех     Pi ≠ Pi 0 значение B>Bmin. Пусть
               сутки τ, тогда в остальные часы суток повышают удельные расходы                                                           B − Bmin = ΔB ≤ ε ,                                  (12)
               агрегата путем добавки к фактическим затратам γ j P j пусковых
                                                                                                         где ε – малая в сравнении с положительная величина.
               расходов за τ часов, разделенных на число рабочих часов.                                     Условие (12) вместе с уравнением баланса активной мощности
                  Исправленный удельный расход затрат для нагрузки Pj. будет                             определит множество режимов, в которых затраты на выработку ак-
                                                                                                         тивной мощности в энергосистеме не превосходят минимальных на
                                                    Tуд τ
                                         γ j Pj +                                                        величину ε. Это множество можно считать множеством режимов ,
                                                    24 - τ = γ +     Tуд τ
                                γ' j =                                                                   равноэкономичных (с точностью до ε) с оптимальным.
                                                              j
                                               Рj                  P j (24 − τ)                             Точное определение размеров этого множества – чрезвычайно
                                                                                                         сложная задача. Однако сравнительно просто можно получить при-
               где   Tуд – пусковые расходы за час стоянки.                                              ближенную оценку размеров этой области, построив ее в виде сфе-
                                                                                                         рической окрестности точки, отвечающей минимуму затрат, т.е. в
                  Затем производят новый выбор оптимальных агрегатов без учета                           виде сферы с центром, находящимся в точке оптимума.
               пусковых расходов и вновь корректируют удельные расходы.              Допущение: эко-         Запишем экономические характеристики станций вблизи опти-
                  Ввиду сложности расчетов задачу выбора оптимального состава        ном. хар-ки зави-
               агрегатов рекомендуется решать с использованием ЭВМ.                                      мальных значений мощностей Pi 0 полиномами второй степени
                                                                                     сят только от
             Оценка области равноэкономичных режимов
                                                                                     активной мощ-                                   Bi ( Pi ) = α i + β i Pi + γ i Pi2
                                                                                     ности
                                                                                                             При отклонении мощности станций от ее оптимального значения
Введение в        При рассмотрении задачи оптимального распределения нагрузок
задачу         в энергетической системе существует некоторая неопределенность                            Pi 0 затраты изменяются на величину
               решения, обусловленная следующими факторами:
                  1) исходные параметра системы и ее режима (сопротивления ее                            ΔBi = Bi ( Pi ) − Bi ( Pi 0 ) = α i + β i ( Pi 0 + ΔPi ) + γ i ( Pi 0 + ΔPi ) 2 −
               отдельных элементов, мощности нагрузок, экономические характе-                            − α i − β i Pi 0 − γ i Pi20 = β i ΔPi 0 + 2 γ i Pi 0 ΔPi 0 + γ i ΔPi2 = bi 0 ΔPi 0 + γ i ΔPi
               ристики станций и т.п.) известны лишь приближенно, т.е. носят веро-
               ятностный характер, имеют погрешность;                                                    здесь   bi 0 – удельный прирост затрат i-той станции в оптимальном
                  2) алгоритмы, применяемые для поиска оптимальных решений,
               неизбежно содержат те или иные допущения и упрощения, следова-                            режиме,    bi 0 = β i + 2γ i Pi 0 .
               тельно, также вносят в решение задачи некоторую неточность.                                  Используем формулы потерь активной мощности для неодно-
                  Как правило, затраты на выработку мощности станциями в окре-                           родной сети с применением коэффициентов потерь (см. параграф
               стности оптимального режима можно представить функцией, имею-                             «Определение производных потерь в электрич. сетях»)
               щей пологий характер.
                                                                                                                                       28

                                          27