Оптимизация энергосистем. Медведева С.Н. - 5 стр.

                                                                                                                                    ПГУ АЭЭС оптимизация
совпадают.                                                                                             ΔB
Дифференцируем и приравниваем нулю частные производные                                                    ⋅ ΔPT
                                                         ⎫                                            ΔPT               ΔB      ΔB
                 ∂Ф ∂B1                  ⎛    ∂π ⎞                                          т.е.                    =         =    = idem .
                        =          + λ ⎜1 −       ⎟ = 0⎪                                           ⎛    Δπ ⎞          ΔPT − Δπ ΔPн
                 ∂PT 1 ∂PT 1             ⎝ ∂PT 1 ⎠       ⎪                                         ⎜1 −     ⎟ ⋅ ΔPT
                .........................
                                                         ⎪                                         ⎝ ΔPT ⎠
                                                         ⎬,                                     Из этого следует, что при наивыгоднейшем распределении на-
                                                         ⎪                                  грузки прирост расхода топлива ΔB на прирост активной мощности
                 ∂Ф ∂Bn                  ⎛    ∂π ⎞
                        =          + λ ⎜1 −       ⎟ = 0 ⎪⎪                                  ΔРн у потребителя должен быть одинаковым для всех электростан-
                 ∂PTn ∂PTn               ⎝   ∂PTn ⎠      ⎭                                  ций.
                                                                                                Чтобы учесть потери мощности в сети даже для простой схемы,
          ∂B1                  ∂Bn                                                          нужно решить систему уравнений установившегося режима. Для ре-
          ∂PT 1                ∂PTn                                                         альных систем, имеющих замкнутые контуры, большое число узлов
откуда            = ... =                                                                   такая задача сложна, зачастую сложнее задачи распределения на-
            ∂π                    ∂π                                                        грузки. Поэтому во многих случаях потери в сети учитываются при-
        1−                  1−                                                              ближенно в виде поправок к характеристикам станций.
           ∂PT 1                 ∂PTn                                       Без учета по-       Такая задача характерна для распределения нагрузки между аг-
                              ∂Bi                                           терь активной   регатами электростанции, чем для энергосистемы. Однако для энер-
Введем обозначения bi =               – относительный прирост расхода       мощности в      госистем с высокой степенью концентрации мощности такая поста-
                              ∂PTi                                          сети            новка также возможна, так как неучет потерь мощности в сетях не
топлива электростанций, который показывает, как изменится расход                            приводит к большим погрешностям.
топлива i-й станции, если ее нагрузка изменится на величину       ∂PTi ;                        При неучете потерь активной мощности, т.е. при Δπ = 0 , усло-
                                                                                            вие наивыгоднейшего распределения нагрузки имеет вид
        ∂π                                                                                                            bi = idem .
σi =          – относительный прирост потерь активной мощности в                                                                    (2)
       ∂PTi                                                                                     Оптимальный режим соответствует равенству относительных
сетях, т.е. величина, показывающая, насколько изменятся потери в                            приростов станций.
сетях, если мощность только i-й станции изменится на     ∂PTi .                                 Полученное условие (2) сохраняется для гидроагрегатов, турбин
                                                                                            и котлов ТЭС.
Применяя эти обозначения, получаем условия наивыгоднейшего                                      Если каждая электростанция работает на разном топливе, кото-
                                            bi                                              рое имеет разную цену uт в рублях за тонну условного топлива, то
распределения нагрузки               μ=          = idem .             (1)                   условие оптимизации приобретает вид:
                                          1 − σi
                                                                                                   bi uTi = idem .
При выполнении условия (1) минимум, а не максимум ЦФ обеспечи-
вается, если вторые производные от расходных характеристик по                                   Это приводит к большей нагрузке станций, работающих на деше-
мощности неотрицательны, т.е.                                                               вом топливе, и разгрузке станции на дорогом топливе.
                                                                            Охрана окру-        При планировании и управлении режимами систем энергетики
                     ∂ 2 Bi                ∂bi                              жающей среды    приходится учитывать влияние энергетики на окружающую среду. С
                              ≥0   или          ≥0                          и оптималь-     учетом этого может оказаться целесообразной, например, разгрузка
                    ∂ 2 PTi                ∂PTi                             ные режимы      электростанций, расположенных в центре больших городов ниже
Это означает, что характеристики относительных приростов электро-           нагрузки        оптимальных величин, если они выбрасывают в атмосферу значи-
станций должны быть монотонно возрастающими.                                                тельное количество вредных веществ, а погодная обстановка (на-
                                                                                            правление ветра или его отсутствие, выпадение осадков и др.) ока-
                                                                                            зывается особенно неблагоприятной для здоровья населения горо-
                                                                                            да. Естественно, что разгрузка производится за счет догружения ме-
                    7
                                                                                            нее экономичных станций, что увеличит затраты.
Выясним физический смысл условия (1). Для этого запишем его в
конечных разностях и умножим числитель и знаменатель на           ΔPT ,                                            8
                                                                                                При сжигании топлива ценой uт руб/т, общие затраты, связанные
                                                                                            с его сжиганием и с ущербом для окружающей среды