ВУЗ:
Составители:
ПГУ АЭЭС оптимизация
Оптимизация Лекция №1 (дневное обучение)
План Содержание
О рацио-
нальном
управлении
энергосис-
темой
Параметры
системы
Параметры
режима
Управление энергосистемой должно обеспечивать:
• – необходимые значения параметров режима узловых точек;
• – максимальную экономичность режима системы в целом;
• – удовлетворение заказа потребителей как по надежности элек-
троснабжения, так и по качеству электроэнергии.
Управление производится за счет изменения состояния энерго-
системы или параметров ее режима.
Состояние ЭЭС определяется схемой системы, генераторным
оборудованием, устройствами регулирования, устройствами автома-
тики и др., т.е. параметрами системы - это параметры конструктив-
ных элементов энергетической системы (номинальные мощности
генераторов, трансформаторов, синхронных компенсаторов, сечения
и длины линий электропередачи, номинальные напряжения обору-
дования и т.д.). Параметры системы являются неуправляемыми, ес-
ли речь идет об эксплуатации энергосистемы, однако они становятся
управляемыми параметрами, когда мы говорим о развитии энергети-
ческих систем
Параметры режима – это текущие значения показателей режи-
ма энергосистемы в конкретный момент времени. Параметры режи-
ма разделим на технологические и электрические. Примером техно-
логических параметров служат уровни воды (напоры) ГЭС, открытия
направляющих аппаратов
гидротурбин, расход пара и охлаждающей
воды на тепловой станции и т.д. Примеры режимных электрических
параметров - это напряжения в отдельных точках сети, активные и
реактивные нагрузки узлов, токи по линиям, коэффициенты транс-
формации трансформаторов и т.д
Главным параметром управления является активная мощность
ЭЭС. Она может изменяться за счет состава включенного генератор-
ного оборудования на станциях и за счет его загрузки. Поэтому для
электростанций введем понятия:
Установлен-
ная мощность
Установленная мощность
энергосистемы
уст
P
равна сумме уста-
новленных номинальных мощностей Р электростанций всех типов:
прГАЭСГТСАЭСТЭЦКЭСГЭСуст
PPPPPPPP ++++++=
.
Здесь индексы означают: ГЭС - гидроэлектростанция, КЭС -тепловая конден-
сационная электрическая станция, ТЭЦ -теплоэлектроцентраль, АЭС - атом-
ная электрическая станция, ГТС - газотурбинная станция, ГАЭС - гидроакку-
мулирующая электростанция, пр - прочие типы станций (приливные, геотер-
мальные, ветровые, дизельные станции и другие, удельный вес которых еще
очень невелик).
Разделим обе части этого уравнения на
уст
P
и введем обозначе-
ние
*уст ii
PPP
=
тогда соотношение
1
пр**ГАЭС*ГТС*АЭС*ТЭЦ*КЭС*ГЭС
=++++++ PPPPPPP
определит структуру системы.
1
Рабочая
мощность
Рабочая мощность электростанции
р
P
меньше, чем установ-
ления
уст
P
, на величину мощности, выведенной в ремонт плановый
или вынужденный
р.п
P
,
р.в
P
, в консервацию
к
P , по причине техниче-
ского перевооружения
пв
P , а также на снижение мощности за счет
ограничений, не зависящих от персонала
ог
P . Итак,
огпвкр.вр.пустр
PPPPPPP −−−−−=
. (1)
Отношение рабочей мощности к установленной называется ко-
эффициентом эффективности использования установленной
мощности электростанции (агрегата или энергосистемы):
устрэф
PPK =
Подставив в (1) и разделив почленно, получим
*огпв**кр.в*р.п*эф
1 PPPPPK
−
−
−
−
−
=
.
Рабочую мощность за рабочий день можно определить иначе -
как сумму мощностей станции в период прохождения максимума на-
грузки
наг
P и резерва (холодного и вращающегося)
рез
P
. Тогда ко-
эффициент эффективности
уст
резнаг
эф
P
PP
K
+
= .
Коэффициент эффективности для электростанций определяется
для конкретного интервала времени. Он всегда меньше единицы и
характеризует реальные возможности участия той или иной станции
в балансе мощности. Для увеличения эффективности надо ускорить
проведение ремонтов, не допускать аварийного отключения агрега-
тов (снижать
р.в
P
), добиваться снятия технических ограничений, ко-
торые зависят от усилий персонала станции
Процесс
Переход системы из одного состояния в другое называется процес-
сом. Он происходит под действием сигналов управления или внеш-
них возмущений.
Зафиксированное состояние энергосистемы можно уподобить момен-
тальной фотографии непрерывного процесса ее работы. Предполага-
ется, что поведение системы можно достаточно полно охарактеризо-
вать набором таких фотографий - состояний системы. Обычно выби-
рают характерные состояния: режим нормального рабочего дня, мак-
симальный, минимальный, послеаварийный режимы и т.д
Типовые за-
дачи устано-
вившегося
режима
Для нормальных режимов наиболее характерными являются
следующие задачи:
− составление балансов мощности и энергии;
− определение перетоков мощности между энергосистемами;
− выбор состава работающих агрегатов на электростанциях;
2
−
распределение нагрузки потребителей между агрегатами, стан-
ПГУ АЭЭС оптимизация
Оптимизация Лекция №1 (дневное обучение) Рабочая
Рабочая мощность электростанции Pр меньше, чем установ-
мощность
План Содержание ления Pуст , на величину мощности, выведенной в ремонт плановый
О рацио- Управление энергосистемой должно обеспечивать:
или вынужденный Pр.п , Pр.в , в консервацию Pк , по причине техниче-
нальном • – необходимые значения параметров режима узловых точек;
управлении • – максимальную экономичность режима системы в целом; ского перевооружения Pпв , а также на снижение мощности за счет
энергосис- • – удовлетворение заказа потребителей как по надежности элек- ограничений, не зависящих от персонала Pог . Итак,
темой троснабжения, так и по качеству электроэнергии.
Управление производится за счет изменения состояния энерго- Pр = Pуст − Pр.п − Pр.в − Pк − Pпв − Pог . (1)
системы или параметров ее режима. Отношение рабочей мощности к установленной называется ко-
Состояние ЭЭС определяется схемой системы, генераторным эффициентом эффективности использования установленной
Параметры оборудованием, устройствами регулирования, устройствами автома-
системы мощности электростанции (агрегата или энергосистемы):
тики и др., т.е. параметрами системы - это параметры конструктив-
ных элементов энергетической системы (номинальные мощности
K эф = Pр Pуст
генераторов, трансформаторов, синхронных компенсаторов, сечения Подставив в (1) и разделив почленно, получим
и длины линий электропередачи, номинальные напряжения обору- K эф = 1 − Pр.п* − Pр.в* − Pк* − Pпв* − Pог* .
дования и т.д.). Параметры системы являются неуправляемыми, ес-
ли речь идет об эксплуатации энергосистемы, однако они становятся Рабочую мощность за рабочий день можно определить иначе -
управляемыми параметрами, когда мы говорим о развитии энергети- как сумму мощностей станции в период прохождения максимума на-
ческих систем грузки Pнаг и резерва (холодного и вращающегося) Pрез . Тогда ко-
Параметры режима – это текущие значения показателей режи- эффициент эффективности
Параметры ма энергосистемы в конкретный момент времени. Параметры режи-
режима Pнаг + Pрез
ма разделим на технологические и электрические. Примером техно- K эф = .
логических параметров служат уровни воды (напоры) ГЭС, открытия Pуст
направляющих аппаратов гидротурбин, расход пара и охлаждающей Коэффициент эффективности для электростанций определяется
воды на тепловой станции и т.д. Примеры режимных электрических для конкретного интервала времени. Он всегда меньше единицы и
параметров - это напряжения в отдельных точках сети, активные и характеризует реальные возможности участия той или иной станции
реактивные нагрузки узлов, токи по линиям, коэффициенты транс- в балансе мощности. Для увеличения эффективности надо ускорить
формации трансформаторов и т.д проведение ремонтов, не допускать аварийного отключения агрега-
Главным параметром управления является активная мощность
тов (снижать Pр.в ), добиваться снятия технических ограничений, ко-
ЭЭС. Она может изменяться за счет состава включенного генератор-
ного оборудования на станциях и за счет его загрузки. Поэтому для торые зависят от усилий персонала станции
электростанций введем понятия: Процесс Переход системы из одного состояния в другое называется процес-
Установлен- Установленная мощность энергосистемы Pуст равна сумме уста- сом. Он происходит под действием сигналов управления или внеш-
ная мощность них возмущений.
новленных номинальных мощностей Р электростанций всех типов:
Зафиксированное состояние энергосистемы можно уподобить момен-
Pуст = PГЭС + PКЭС + PТЭЦ + PАЭС + PГТС + PГАЭС + Pпр . тальной фотографии непрерывного процесса ее работы. Предполага-
Здесь индексы означают: ГЭС - гидроэлектростанция, КЭС -тепловая конден- ется, что поведение системы можно достаточно полно охарактеризо-
сационная электрическая станция, ТЭЦ -теплоэлектроцентраль, АЭС - атом- вать набором таких фотографий - состояний системы. Обычно выби-
ная электрическая станция, ГТС - газотурбинная станция, ГАЭС - гидроакку- рают характерные состояния: режим нормального рабочего дня, мак-
мулирующая электростанция, пр - прочие типы станций (приливные, геотер- симальный, минимальный, послеаварийный режимы и т.д
мальные, ветровые, дизельные станции и другие, удельный вес которых еще
очень невелик). Типовые за- Для нормальных режимов наиболее характерными являются
Разделим обе части этого уравнения на Pуст и введем обозначе- дачи устано- следующие задачи:
вившегося − составление балансов мощности и энергии;
ние Pi Pуст = Pi* тогда соотношение режима − определение перетоков мощности между энергосистемами;
PГЭС* + PКЭС* + PТЭЦ* + PАЭС* + PГТС* + PГАЭС* + Pпр* = 1 − выбор состава работающих агрегатов на электростанциях;
определит структуру системы.
2
1 − распределение нагрузки потребителей между агрегатами, стан-
