ВУЗ:
Составители:
ПГУ АЭЭС оптимизация
циями, энергосистемами, объединениями;
− выбор эксплуатационной схемы электрической сети;
− расчет потокораспределения и напряжения в электр. сети;
− выбор и размещение оперативных резервных мощностей в ЭЭС;
− регулирование частоты;
− регулирование напряжения;
− настройка систем автоматики и релейной защиты;
− распределение топливных ресурсов;
− регулирование стока водохранилищами ГЭС;
− планирование ремонтов
;
− определение технико-экономических показателей.
Приведенный перечень является далеко не полным, причем в
каждой из перечисленных задач имеется множество подзадач.
Особенности
задач ЭЭ
− системы ЭЭ – «большие системы»
− системы реального времени
− системы большой протяженности
− параметры и характеристики различного типа (разный уровень
напряжения, разного типа электростанции, показатели качества..)
Декомпози-
ция задач ЭЭ
Иерархия в
пространстве
Иерархия во
времени
Для практического решения задач ЭЭ применяют методы декомпо-
зиции общих задач на ряд более простых и взаимосвязанных подза-
дач. Декомпозиция осуществляется на основе иерархических прин-
ципов. В то же время при декомпозиции возникает потребность в
укрупнении (эквивалентировании) частей схемы. Здесь требуется
агрегатирование (сбор, композиция) информации.
Рассмотрим виды иерархии и соответствующие уровни декомпози-
ции задач типа задачи распределения нагрузки в энергосистеме.
Иерархия в пространстве имеет 4 уровня, отсюда и 4 модификации
задач.
Первый – распределение нагрузок между объединениями ЕЭС РФ,
определение режима межсистемных электропередач и графиков
нагрузок отдельных энергосистем. Применяется эквивалентирование
эл. сетей.
Второй – распределение нагрузок между энергосистемами объеди-
нения и крупными электростанциями. Эквивалентирование.
Третий – распределение нагрузок между станциями РЭС, расчеты
режимов эл. сетей. Эквивалентирование.
Четвертый – распределение нагрузок между агрегатами электро-
станций. Эквивалентирование не применяется.
Все уровни взаимосвязаны. Для любого нижнего уровня нагрузки
станции, перетоки мощности задаются из условий, полученных на
более высоком уровне. В то же время эквивалентирование Эл. схем
производится с учетом техн. Характеристик
агрегатов, элементов и
узлов энергетической системы, определяемых на нижних уровнях.
– 3 уровня, 3 задачи.
1) Составление долгосрочных планов (от 1 месяца) с определением
прогнозируемых характерных графиков нагрузки. Многие детальные
свойства системы опускаются. Цель расчетов – определить те
3
режимы, которые необходимы для планирования технических и хо-
зяйственных мероприятий в системе.
2) Составление краткосрочных планов (от суток до месяца) с опре-
делением графиков нагрузок ЕЭС, ОЭС, РЭС и отдельных электро-
станций. Учитываются все характеристики и свойства системы. По-
лученные графики нагрузок и обеспечивают в норм. условиях эконо-
мичность работы энергосистемы. Однако ввиду вероятностного ха-
рактера нагрузок потребителей плановый режим может корректиро-
ваться, причем при коррекции роль факторов надежности важнее
факторов экономичности. Коррекция осуществляется на третьем
шаге.
3) регулирование мощностей электростанций в текущем режиме, т. е.
в темпе протекающих в энергетике процессов. При этом применяется
автоматическое регулирование частоты и активной мощности, на-
пряжения и реактивной мощности, перетоков по линиям связи., про-
изводится оперативное управление
режимом энергосистемы, комму-
тацией сетей, выводом оборудования в ремонт и др.
Ситуатив-
ная иерархия
Позволяет отдельно рассматривать задачи расчета параметров в
нормальных, аварийных и послеаварийных условиях работы систе-
мы. Естественно, что в аварийных режимах условия экономичности
не принимаются во внимание, главное – обеспечение надежности
электроснабжения и получение энергии нормируемого качества.
О полученном
результате
Разделение задачи на подзадачи существенно упрощает алгоритм
решения, упрощает расчеты, снижает порядок решаемых задач. Но
нельзя не помнить, что все процессы в энергосистеме взаимосвяза-
ны и получаемые при декомпозиции решения должны быть проана-
лизированы, т.е. к результатам нужно относиться критически. Во
многом получаемые решения могут приниматься как оценочные.
Оперативная
координация
взаимодей-
ствия под-
систем энер-
гетики
Как при постановке задач, так и при анализе решения требуется
выполнять координацию работы подсистем.
Координацию можно выполнять двумя способами: задавая меж-
системные перетоки (координация по перетоку мощности) и по цене
энергоресурса каждой подсистемы путем развязывания взаимодей-
ствия.
Координация по перетоку мощности осуществляется путем зада-
ния графика межсистемных перетоков между отдельными подсисте
-
мами по ВЛ.
Координация путем развязывания взаимодействий осуществля-
ется на основе управления тарифами на электроэнергию. Такой спо-
соб весьма перспективен, но в России пока не применяется.
Рассмотрим объединение двух энергосистем: дефицитной и из-
быточной.
Каждая энергосистема имеет собственную выработку электро-
энергии Э
с
. Дефицитная энергосистема покупает у избыточной элек-
троэнергию по контракту Э
к
. Тариф на эту энергию должен покрывать
расходы на ее производство и передачу. Кроме того, может появить-
ся надобность в дополнительных поставках электроэнергии: эконо-
мические (для более эффективносй работы энергосистемы) Э
э
,
4
Внеплановые, вызванные остановками оборудования, Э
д
и ава-
риями Э
а
. Отдельно учитываются необъявленные обмены Э
н
– раз-
ность между диспетчерской и фактической выработкой энергии.
ПГУ АЭЭС оптимизация
циями, энергосистемами, объединениями; 2) Составление краткосрочных планов (от суток до месяца) с опре-
− выбор эксплуатационной схемы электрической сети; делением графиков нагрузок ЕЭС, ОЭС, РЭС и отдельных электро-
− расчет потокораспределения и напряжения в электр. сети; станций. Учитываются все характеристики и свойства системы. По-
− выбор и размещение оперативных резервных мощностей в ЭЭС; лученные графики нагрузок и обеспечивают в норм. условиях эконо-
− регулирование частоты; мичность работы энергосистемы. Однако ввиду вероятностного ха-
− регулирование напряжения; рактера нагрузок потребителей плановый режим может корректиро-
− настройка систем автоматики и релейной защиты; ваться, причем при коррекции роль факторов надежности важнее
− распределение топливных ресурсов; факторов экономичности. Коррекция осуществляется на третьем
шаге.
− регулирование стока водохранилищами ГЭС;
3) регулирование мощностей электростанций в текущем режиме, т. е.
− планирование ремонтов;
в темпе протекающих в энергетике процессов. При этом применяется
− определение технико-экономических показателей. автоматическое регулирование частоты и активной мощности, на-
Приведенный перечень является далеко не полным, причем в пряжения и реактивной мощности, перетоков по линиям связи., про-
каждой из перечисленных задач имеется множество подзадач. изводится оперативное управление режимом энергосистемы, комму-
Особенности − системы ЭЭ – «большие системы» тацией сетей, выводом оборудования в ремонт и др.
задач ЭЭ − системы реального времени Ситуатив- Позволяет отдельно рассматривать задачи расчета параметров в
− системы большой протяженности нормальных, аварийных и послеаварийных условиях работы систе-
ная иерархия
− параметры и характеристики различного типа (разный уровень мы. Естественно, что в аварийных режимах условия экономичности
напряжения, разного типа электростанции, показатели качества..) не принимаются во внимание, главное – обеспечение надежности
Декомпози- Для практического решения задач ЭЭ применяют методы декомпо- электроснабжения и получение энергии нормируемого качества.
ция задач ЭЭ зиции общих задач на ряд более простых и взаимосвязанных подза- О полученном Разделение задачи на подзадачи существенно упрощает алгоритм
дач. Декомпозиция осуществляется на основе иерархических прин- результате решения, упрощает расчеты, снижает порядок решаемых задач. Но
ципов. В то же время при декомпозиции возникает потребность в нельзя не помнить, что все процессы в энергосистеме взаимосвяза-
укрупнении (эквивалентировании) частей схемы. Здесь требуется ны и получаемые при декомпозиции решения должны быть проана-
агрегатирование (сбор, композиция) информации. лизированы, т.е. к результатам нужно относиться критически. Во
Рассмотрим виды иерархии и соответствующие уровни декомпози- многом получаемые решения могут приниматься как оценочные.
ции задач типа задачи распределения нагрузки в энергосистеме. Оперативная Как при постановке задач, так и при анализе решения требуется
Иерархия в Иерархия в пространстве имеет 4 уровня, отсюда и 4 модификации координация выполнять координацию работы подсистем.
пространстве задач.
взаимодей- Координацию можно выполнять двумя способами: задавая меж-
Первый – распределение нагрузок между объединениями ЕЭС РФ, системные перетоки (координация по перетоку мощности) и по цене
определение режима межсистемных электропередач и графиков ствия под-
энергоресурса каждой подсистемы путем развязывания взаимодей-
нагрузок отдельных энергосистем. Применяется эквивалентирование систем энер- ствия.
эл. сетей. гетики Координация по перетоку мощности осуществляется путем зада-
Второй – распределение нагрузок между энергосистемами объеди- ния графика межсистемных перетоков между отдельными подсисте-
нения и крупными электростанциями. Эквивалентирование. мами по ВЛ.
Третий – распределение нагрузок между станциями РЭС, расчеты Координация путем развязывания взаимодействий осуществля-
режимов эл. сетей. Эквивалентирование. ется на основе управления тарифами на электроэнергию. Такой спо-
Четвертый – распределение нагрузок между агрегатами электро- соб весьма перспективен, но в России пока не применяется.
станций. Эквивалентирование не применяется. Рассмотрим объединение двух энергосистем: дефицитной и из-
Все уровни взаимосвязаны. Для любого нижнего уровня нагрузки быточной.
станции, перетоки мощности задаются из условий, полученных на Каждая энергосистема имеет собственную выработку электро-
более высоком уровне. В то же время эквивалентирование Эл. схем энергии Эс. Дефицитная энергосистема покупает у избыточной элек-
производится с учетом техн. Характеристик агрегатов, элементов и
узлов энергетической системы, определяемых на нижних уровнях. троэнергию по контракту Эк. Тариф на эту энергию должен покрывать
Иерархия во – 3 уровня, 3 задачи. расходы на ее производство и передачу. Кроме того, может появить-
времени 1) Составление долгосрочных планов (от 1 месяца) с определением ся надобность в дополнительных поставках электроэнергии: эконо-
прогнозируемых характерных графиков нагрузки. Многие детальные мические (для более эффективносй работы энергосистемы) Ээ,
свойства системы опускаются. Цель расчетов – определить те
4
3 Внеплановые, вызванные остановками оборудования, Эд и ава-
режимы, которые необходимы для планирования технических и хо- риями Эа. Отдельно учитываются необъявленные обмены Эн – раз-
зяйственных мероприятий в системе. ность между диспетчерской и фактической выработкой энергии.
