Оптимизация энергосистем. Медведева С.Н. - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

ПГУ АЭЭС оптимизация
()()
[]
∑∑
=
=
+=π
1
1
1
1
n
i
n
g
iggiiggigiig
QPQPCQQPPB
; (а)
=
=
=
π
=σ
1
1
)(
1
1
22
n
g
iggig
n
i
gig
i
i
QCPB
P
(б)
P
Δ
=π . Считая, что реактивные мощности не зависят от изменения
активных, изменение потерь в сетях из-за отклонения режима от оп-
тимального запишется в следующем виде:
()
(
)
∑∑∑∑
ΔΔ+Δ=
=Δ+Δ+=Δδ
ij
jiij
ij
jiij
ij
jiij
ij
jjiiij
PPBPPB
PPBPPPPBP
0
0000
2
)(
Из (б) первый член в последнем выражении можно представить
()
∑∑
=
Δ
Δ
=Δ
n
i
i
i
ij
jiij
P
P
P
PPB
1
0
2 .
Изменение потерь в сетях должно быть равно изменению мощ-
ностей всех станций энергосистемы:
=
Δ=Δδ
n
i
i
PP
1
)( ,
поэтому
(
)
∑∑
====
ΔΔ+Δ
Δ
=Δ
n
i
n
j
jiij
n
i
i
i
n
i
i
PPBP
P
P
P
1111
,
откуда
()
∑∑
===
ΔΔ=Δ
Δ
n
i
n
j
jiij
n
i
i
i
PPBP
P
P
111
1 . (с)
Рассмотрим пространство (n+1) измерений, в котором n
измерений соответствуют приращениям
i
P
Δ
мощностей n
станций, а (n+1)-е измерениеперерасходу затрат
B
Δ
. За
начало координат в этом пространстве выберем точку, соот-
ветствующую оптимальному режиму, считая его известным.
Перерасход
B
Δ представит собой некоторую поверхность,
имеющую минимум в начале координат (см. рис.) Перемен-
ные
i
P
Δ
образуют также некоторую поверхность рассмат-
риваемого пространства. При анализе величины
B
Δ
можно
рассматривать только точки, для которых выполняется
29
условие баланса мощностей, т.е. точки, лежащие внутри области
пересечения поверхностей.
Предположим, что вокруг точки оптимального решения описана
сфера радиусом ρ, величина которого
=
Δ=ρ
n
i
i
P
1
2
.
Пусть величина затрат
2
max
ρΔ MB , где Мчисло, подлежа-
щее определению.
Если радиус сферы выбрать из равенства
ε=ρ
2
M , то для всех
i
P
Δ
, лежащих внутри этой сферы, суммарный перерасход затрат в
энергосистеме не будет превышать величину ε: ε
Δ
B .
Тем самым функция
Mε=ρ определит размер сферической
окрестности, полностью лежащий внутри области равноэкономичных
(с точностью до
ε) режимов. Чтобы найти эту функцию, надо опреде-
лить величину М, оценивающую рост изменения затрат с увеличени-
ем радиуса сферы.
Оценим максимум
B
Δ
.
(
)
Δγ+Δ=Δ=Δ
i
i
iii
i
i
PPbBB
2
0
. (d)
Так как в точке, соответствующей оптимальному режиму,
(
)
[
]
ici
PPb
Δ
μ
=
1
0
,
то
(
)
[
]
iicii
PPPPb
Δ
Δ
μ
=
Δ
1
0
;
(
)
[
]
ΔΔμ=Δ
i
iic
i
ii
PPPPb 1
0
.
Принимая во внимание равенство (с), запишем
ΔΔμ=Δ
ij
jiijc
i
ii
PPBPb
0
.
Подставляя в (d), найдем
∑∑
Δγ+ΔΔμ=Δ
i
i
i
ij
jiijc
PPPBB
2
. (е)
Оценивая первое слагаемое, из множества
ij
B выберем макси-
мальный коэффициент потерь В
max
. Тогда очевидно
max
)1( BnB
i
ij
и
∑∑
ΔμΔΔμ
i
i
c
ij
jiijc
PBnPPB
2
max
)1( .
30
                                                                                                                                                                     ПГУ АЭЭС оптимизация
     n−1n−1                                                                                             пересечения поверхностей.
                  [ (
π = ∑ ∑ Big Pi Pg + Qi Q g − Cig Pi Q g − Pg Qi ;)          (                  )]                (а)       Предположим, что вокруг точки оптимального решения описана
     i =1 g =1                                                                                                                                                                n
                           n −1                  n −1
                                                                                                        сфера радиусом ρ, величина которого                          ρ=   ∑ ΔPi2 .
          ∂π                                                                                                                                                              i =1
σi =              = 2 ∑ B ig Pg − 2              ∑ C ig Q g ( g ≠ i)                              (б)
          ∂Pi              i =1                  g =1                                                     Пусть величина затрат              ΔBmax ≤ Mρ 2 , где М – число, подлежа-
π = ΔP . Считая, что реактивные мощности не зависят от изменения                                        щее определению.
активных, изменение потерь в сетях из-за отклонения режима от оп-                                            Если радиус сферы выбрать из равенства                           Mρ 2 = ε , то для всех
тимального запишется в следующем виде:
                                                        (
δ(ΔP) = ∑∑ Bij (Pi 0 + ΔPi )⋅ P j 0 + ΔP j − ∑∑ Bij Pi 0 P j 0 =   )                                    ΔPi , лежащих внутри этой сферы, суммарный перерасход затрат в
                      i     j                                              i        j                   энергосистеме не будет превышать величину ε:                              ΔB ≤ ε .
= 2∑∑ Bij Pi 0 ΔP j + ∑∑ Bij ΔPi ΔP j                                                                        Тем самым функция          ρ = ε M определит размер сферической
      i       j                          i       j                                                      окрестности, полностью лежащий внутри области равноэкономичных
     Из (б) первый член в последнем выражении можно представить                                         (с точностью до ε) режимов. Чтобы найти эту функцию, надо опреде-
                                                                                                        лить величину М, оценивающую рост изменения затрат с увеличени-
                                             n
                                                  ∂ (ΔP )
     2∑∑ Bij Pi 0 ΔP j = ∑                                ΔPi .                                         ем радиуса сферы.
                                                    ∂P                                                      Оценим максимум ΔB .
          i       j                          i =1     i
   Изменение потерь в сетях должно быть равно изменению мощ-                                                                                             (
                                                                                                                           ΔB = ∑ ΔBi = ∑ bi 0 ΔPi + γ i ΔPi2 .                     )              (d)
ностей всех станций энергосистемы:                                                                                                  i                i
                            n                                                                                Так как в точке, соответствующей оптимальному режиму,
     δ(ΔP) = ∑ ΔPi ,                                                                                                   [   ( )
                                                                                                             bi 0 = μ c 1− ∂ ΔP ∂Pi ,        ]
                           i =1                                                                         то                     bi 0 ΔPi = μ c [1− ∂ (ΔP ) ∂Pi ]ΔPi ;
                                                                                                                               ∑ bi0 ΔPi = μ c ∑ [1− ∂(ΔP ) ∂Pi ]ΔPi .
поэтому
 n
             ∂ (ΔP )  nn n
∑ ΔPi = ∑ ∂P ΔPi + ∑∑ Bij ΔPi ΔPj                                      ,                                                        i
                                                                                                        Принимая во внимание равенство (с), запишем
                                                                                                                                                             i
i =1    i =1     i   i =1 j =1
                                                                                                                               ∑ bi0 ΔPi = μ c ∑∑ Bij ΔPi ΔP j .
                  ⎛ ∂ (ΔP ) ⎞
                  n                  n n
                                                                                                                               i                             i   j
откуда        ∑⎜ ∂P ⎟ i ∑∑ Bij ΔPi ΔPj
                  ⎜ 1 −     ⎟ ΔP =                                              .               (с)
                                                                                                        Подставляя в (d), найдем
              i =1⎝     i ⎠        i =1 j =1
                          Рассмотрим пространство (n+1) измерений, в котором n                                             ΔB = μ c ∑∑ Bij ΔPi ΔP j + ∑ γ i ΔPi2 .                                 (е)

              измерений соответствуют приращениям                          ΔPi          мощностей n
                                                                                                                                         i       j                        i

              станций, а (n+1)-е измерение – перерасходу затрат ΔB . За
                                                                                                             Оценивая первое слагаемое, из множества                              Bij выберем макси-
              начало координат в этом пространстве выберем точку, соот-                                 мальный коэффициент потерь Вmax. Тогда очевидно
              ветствующую оптимальному режиму, считая его известным.
              Перерасход ΔB представит собой некоторую поверхность,                                                                      ∑ Bij ≤ (n −1) Bmax
              имеющую минимум в начале координат (см. рис.) Перемен-                                                                     i
              ные          ΔPi    образуют также некоторую поверхность рассмат-                                    и   μ c ∑∑ Bij ΔPi ΔP j ≤ μ c (n −1) Bmax ∑ ΔPi2 .
              риваемого пространства. При анализе величины ΔB можно                                                        i    j                                                       i
              рассматривать только точки, для которых выполняется
                                                                                                                                        30
                    29
условие баланса мощностей, т.е. точки, лежащие внутри области