Оптимизация энергосистем. Медведева С.Н. - 4 стр.

                                                                                                                                               ПГУ АЭЭС оптимизация
                  Тогда Э=Эс±Эк±Эд±Эа±Эн
                  Различные виды энергии оплачиваются по разному: самая деше-
                                                                                                     ∑Q
                                                                                                      i
                                                                                                           генit   + ∑ Qкуj + ∑ Qлэj
                                                                                                                      j         j
                                                                                                                                       = ∑ Qпj + ∑ q jп ,
                                                                                                                                           j          i
              вая контрактная, потом экономическая, потом дополнительная, ава-
                                                                                                    где слева последовательно реактивная мощность генераторов элек-
              рийная. По особому тарифу оплачивается необъявленная энергия.
                                                                                                    тростанций, мощность компенсирующих устройств, мощность, выра-
              Только контрактная оплачивается по жесткому тарифу, остальные –
                                                                                                    батываемая емкостной составляющей на ЛЭП; справа – реактивная
              по плавающему.
                                                                                                    мощность потребителей и потери реактивной мощности.
                  В таких условиях система заинтересована в точном определении
                                                                                                    В отличие от активной избыток реактивной мощности в одной части
              потребности в электроэнергии. Стимулируется необходимость наи-
                                                                                                    (районе) энергосистемы не всегда может компенсировать недостаток
              лучшим способом использовать собственные ресурсы энергосисте-
                                                                                                    в другой части.
              мы.
                                                                                    Баланс   энергии     Кроме баланса мощности при планировании режима на пред-
Оптималь-         При решении любой задачи требуется получить наилучший (или
                                                                                                         стоящий интервал времени t составляет баланс энергии. Он
ность реше-   оптимальный) результат. В такой постановке задачи, т.е. как задачи
                                                                                                         определяет предстоящий расход топлива в системе
ния           оптимизации возникают три проблемы: формирование критерия оп-
              тимальности, адекватное формализованное представление объекта                                Рассмотрение отдельных задач
              или процесса, т.е. построение математической модели и выбор ме-
              тода решения, т.е. способа реализации математической модели.          Распределе-          В общем случае задача распределения нагрузки сложна, что оп-
              Первые две из этих проблем требуют абсолютного понимания смыс-        ние нагрузки     ределяется большими масштабами энергетики, большим различием
              ла задачи, а последняя также и глубоких знаний в области математи-                     технических, экономических и режимных характеристик отдельных
              ки, называемой математическим программированием.                      энергосистем     элементов ЭЭС, влиянием энергетики на другие отрасли народного
Баланс            В любой оптимизационной задаче в качестве уравнений-                               хозяйства.
мощности      ограничений составляется баланс мощности.                                                  Для создания практических методов расчета производится де-
активной           В энергосистеме в любой момент времени соблюдается баланс                         композиция общей задачи на ряд более простых и взаимосвязанных
              активных мощностей. Баланс мощности в момент t имеет вид                               подзадач с помощью рассмотренной нами ситуативной и временной

              ∑P
               i
                   генit   = ∑ Pjt + ∑ π jt
                              j       i
                                              ,
                                                                                                     иерархии, а также иерархии по уровням в пространстве (между объ-
                                                                                                     единениями ЕС РАО, энергосистемами, между станциями РЭС, агре-
                                                                                                     гатами электростанций).
              где слева – суммарная мощность генераторов; первое слагаемое –                             Рассмотрим ряд задач наивыгоднейшего распределения нагрузок
              суммарная нагрузка потребителей; второе – потери мощности в сети                       в условиях нормальной эксплуатации.
              и мощности собств.нужд станций.                                       Распределе-          Пусть имеется концентрированная тепловая энергосистема, в
              Правая часть уравнения - потребность (или нагрузка), левая - покры-                    которой все станции работают на одну общую нагрузку. Сеть ради-
                                                                                    ние нагрузки
              тие (или генерация).                                                                   альная, напряжения в узлах станций известны и постоянны, распре-
                  Нарушение баланса активной мощности приводит к отклонению         между ТЭС
                                                                                                     деление активных нагрузок не влияет на распределение реактивных.
              частоты, т.е. к нарушению качества эл. Энергии.
              Потребность:                                                                              Задача: найти наивыгоднейшее распределение нагрузки с уче-
               1) совмещенный максимум нагрузки энергосистемы;                                       том потерь активной мощности в сети.
               2) передача мощности в другие системы;                                                   Будем считать, что система имеет i = 1, 2,..., п тепловых электро-
               3) необходимый резерв;                                                                станций, для которых известны расходные характеристики Вi(РTi) и
               4) потери мощности;
                                                                                                     суммарная нагрузка Рн.
               5) потребная мощность электростанций (1+2+3+4)
              Покрытие:                                                                                   Уравнение цели     B = B1 ( PT 1 ) + B2 ( PT 2 ) + ... + Bn ( PTn ) ⇒ min
               6) суммарная установленная мощность электростанций;                                        Ограничения – балансовые уравнения мощности
                                                                                                          ∑P
               7) ограничение мощности (или системные ограничения);
               8) располагаемая мощность электростанций (6-7);                                                 Ti   − Pн − π = 0 , где π –сумм. мощности акт. потерь.
               9) получение мощности из других систем;                                                     i
               10) покрытие (8 + 9);                                                                      Функция Лагранжа:
                11) избыток (+) или дефицит (-) мощности (10-5).
                                                                                                                                6
                                    5
                                                                                                                                                          ⎛                ⎞
                                                                                                     Ф = B1 ( PT 1 ) + B2 ( PT 2 ) + ... + Bn ( PTn ) + λ ⎜ ∑ PTi − Pн − π ⎟
реактивной    Аналогично балансу активной мощности в энергосистемах должен
              соблюдаться баланс реактивной мощности, который влияет на уров-
              ни напряжения:                                                                                                                              ⎝ i              ⎠
                                                                                                     Т.к. выражение в скобках =0, то минимум функции Лагранжа и ЦФ