Оптимизация энергосистем. Медведева С.Н. - 20 стр.

                                                                                                                                             ПГУ АЭЭС оптимизация
              ( )
             ∂X C  т
                  = Ст ;
                                   ∂С Х( ) т
                                        = С;                (C A )
                                                               т   т
                                                                       = A тC
                                                                                                     Ограничения-равенства в виде уравнений установившегося режима
                                                                                                                                   W(X,Y)=0
              ∂Х                    ∂Х                                                               Ограничения неравенства на контролируемые величины
              ∂L
                 =
                   1
             ∂Pв U ном
                   2
                             (                 )
                       R вт Pв + Pвт R в + λ т M =
                                                     1
                                                     2
                                                   U ном
                                                         2R вт Pв + M т λ = 0
                                                                                                                     f j − f j max ≤ 0;  f j − f j min ≥ 0 .
                                                                                                         Эта задача может решаться как самостоятельная задача миними-
                                                                                                     зации потерь мощности по Q, U, n в случаях, когда отсутствует ре-
             ∂L                                                                                      зерв активной мощности и все активные мощности генераторных
                = MPв − P = 0                                                                        станций, кроме балансирующего, фиксированы на их наибольших
             ∂λ                                                                                      значениях. Это задача нелинейного программирования.
             Из первого уравнения выразим Рв                                                             Часто задача оптимизации по Q, U, n не может решаться в пол-
                                                                                                     ном объеме из-за отсутствия технических средств регулирования и
                                        U2
                                  Pв = − ном            R в−1M т λ ,                                 управления режимом. Может в системе не быть резерва реактивной
                                                                                                     мощности, отсутствуют или имеются в недостаточном количестве
                                                   2
             индекс транспонирования опущен в силу симметричности матрицы                            средства регулирования напряжения, иногда не очень надежно рабо-
                                                                                                     тают регуляторы напряжения на трансформаторах с РПН. Поэтому в
             Rв                                                                                      инженерной практике чаще решают задачи оптимизации режима се-
             Подставим во второе и, учитывая           R в−1 = G в , получим                         ти отдельно по Q, U и n. При этом соблюдается следующая иерархия
                                                                                                     задач:
                                    2
                                  U ном                                                                  1) регулирование уровня напряжения по сети;
                                   −    MG в M т λ − P = 0 .                                             2) снижение влияния неоднородности сети за счет регулирования
                                    2                                                                комплексных коэффициентов трансформации;
                                                                  т                                      3) размыкание сетей;
             Знаем, что матрица узловых проводимостей G у = MG в M , тогда                               4) оптимальное распределение реактивной мощности между ее
                                             2                                                       источниками.
                                           U ном                                                         Но здесь необходимо учитывать, что в некоторых случаях мини-
                                       −         G уλ − P = 0 .                 (15)
                                                                                                     мум частной задачи может приводить к увеличению потерь активной
                                             2
                                                                                                     мощности во всей системе, т.е. условия минимумов частной и общей
             Здесь     λ – нормированный вектор столбец узловых напряжений, т.е.                     задача оптимизации по Q, U и n могут быть противоречивы.
                                 2
             деленный на     − U ном 2.                                                Уровень на-       Регулирование напряжения в сети весьма целесообразно, по-
                                                                                       пряжения в    скольку его увеличение приводит к уменьшению потерь в сети.
             Полученное уравнение – это уравнение узловых напряжений для               питающей      Примем, что потери в исходном режиме в относительных единицах
             сети только с активными сопротивлениями, отсюда следует, что за-
             дача оптимизации потоков в ветвях сложной сети сводится к реше-
                                                                                       сети          ΔP =1 . При повешении напряжения на ΔU = ΔU U ном потери
             нию уравнений узловых напряжений с активными сопротивлениями                                                                1
             ветвей.                                                                                                        ΔРΔU =               .
             Повторив подобный вывод выражений, можно получить аналогичный                                                           (1+ ΔU )2
             результат для сложной сети, в которой потоки реактивной мощности                        Видно, что функция монотонно убывает при росте ΔU
             не равны нулю.                                                                             Следовательно, поддержание рабочего напряжения в сети на
Оптимизация режима питающей сети по реактивной мощности Q, напря-                                    предельно допустимом высшем уровне рационально с точки зрения
            жению U, коэффициентам трансформации n                                                   снижения потерь активной мощности.
                                                                                                        Уровни напряжения в энергетике выбираются из дискретного ря-
                Задача состоит в определении установившегося режима электри-                         да значений. Вопрос об оптимальном напряжении питающей точки
             ческой сети, при котором были бы выдержаны технические ограни-                          является достаточно сложным. В большинстве случаев номинальное
             чения и были бы минимальна потери активной мощности в сети                              напряжение сети не является оптимальным для данной потреби-
                                         ΔP → min .                                                  тельской установки.
                В этой задаче заданы:                                                                   Вычисление значения оптимального напряжения в узлах потреб-
                – активные мощности генераторных станций за исключением ба-                          ления энергии базируется на минимизации ущерба, вызванного от-
             лансирующей;                                                                            клонением номинального напряжения от оптимального.
                                     37                                                                                     38
                  – активные и реактивные мощности узлов нагрузок.                                      После того, как будут определены близкие к оптимальным значе-