Оптимизация энергосистем. Медведева С.Н. - 6 стр.

                                                                                                                                                 ПГУ АЭЭС оптимизация
                  (
            И т =B uт + У з +У с +У а +Ув +Увд +Упр   ).                                  рассматриваться. Ограничения по речному стоку определяются при
                                                                                          решении первой задачи
         Здесь У – ущерб от выброса соответственно золы, серы, азота,      При постоян-   Допустим, что в системе имеется одна эквивалентная тепловая элек-
      ванадия, нагретой или грязной воды, прочие ущербы.                   стве напора    тростанция и j=α,β,..,γ гидростанций. Каждая гидростанция за пери-
         Любая составляющая ущерба пропорциональна количеству рас-         ГЭС            од Т может израсходовать определенное количество энергоресурса
      хода топлива, т.е. можно записать                                                   (стока). Задача заключается в том, чтобы в каждом расчетном интер-
                                                                                          вале всего периода Т получить наивыгоднейшее распределение на-
            И т = Вuт kэ ,                                                                грузки между станциями.
      где   kэ – коэффициент пересчета цены топлива с учетом его вредно-                                                     k
      го воздействия на природу.                                                          Уравнение цели (ЦФ):     В = ∑ Вt Δτt ⇒ min
          Отметим, что в определении удельного ущерба от вредного вы-                                                       t =1
      броса есть много сложностей и спорных моментов. Еще в большей                       Расход топлива эквивалентной тепловой станции Вt зависит от того,
      степени это относится к учету местных климатических и экономико-                    с какой мощностью она будет работать на интервале времени t=
      географических фактов. В большинстве случаев численные оценки
      этих величин находятся экспертным путем.                                            1,2,..., k длительностью      Δτt , а следовательно, от мощности ГЭС.
          Зная значение издержек от выброса вредных веществ на 1 т топ-                   Уравнения ограничений. Для каждого расчетного интервала имеется
      лива, и приближенно считая ее независимой от режима работы энер-                    балансовое уравнение мощностей (всего k уравнений):
      гоустановки, можно получить уравнение оптимального управления
      режимом распределения нагрузки в виде
                                                                                                               (                                  )
                                                                                                       W Pt = PTt + Pαt + Pβ t + Pγt − Pt − π t = 0 .
                                                                                          Для каждой гидростанции задается ограничение по стоку (всего j
                             bi uт kэ = idem        (3)                                   уравнений)
          Уравнение справедливо для выпуклой задачи. Считается, что                                                                        k
      снижение загрязнения достигается лишь перераспределением на-                                            W j = WQj − ∑ Q jt Δτ t = 0 .
      грузки. Однако, выброс, например, оксидов азота существенно зави-
      сит от организации рециркуляции газов, и подавление выбросов этих                                                                   t =1
      веществ влияет на КПД блока. Для оптимального распределения                         Условные обозначения: Рt – нагрузка системы; РTt – мощности ТЭС;
      нагрузки следует учитывать изменение расходной характеристики                       Рαt ..., Рγt   – мощности ГЭС;             πt    – потери активной мощности в
      агрегата.
          По каждому виду вредных веществ существуют предельно допус-                     сетях;   W j = WQα ,WQβ ,...       – заданные ограничения стока;        Q jt    –
      тимые нормы выбросов в атмосферу. Это может накладывать до-
      полнительные ограничения в работе электростанции на грязном топ-                    расход воды ГЭС.
      ливе, т.е. усложняется математическая модель системы.                               Функция Лагранжа принимает вид
                                                                                                                   k             k                 γ
Распределение нагрузки в энергосистеме с ГЭС и ТЭС                                                          Ф = ∑ Bt + ∑ λ t W Pt +               ∑ λ jW j .
         Для смешанной энергосистемы задача наивыгоднейшего распре-                                             t =1         t =1                 j =α
      деления нагрузки делится на две различные задачи.                                   Неизвестными величинами являются мощности одной ТЭС и j ГЭС в
         Первая – оптимизация длительных режимов системы. В этой за-                      каждом расчетном интервале t, всего t(j+1) неизвестных мощностей.
      даче для всего цикла регулирования ГЭС находится наивыгоднейшее
      распределение нагрузки между станциями системы и определяется                       Неизвестны также множители Лагранжа: t множителей λt и j множи-
      режим использования водноэнергетических ресурсов водохранилищ.                      телей λj. Т. Е. число неизвестных jt+2t+j, необходимо составить
      Последнее и является целью расчетов. Определяются календарные                       jt+2t+j уравнений.
      графики сработки и заполнения водохранилищ всех гидростанций сис-                   Дифференцируем функцию Лагранжа по всем неизвестным.
      темы. Это особые задачи, и они в нашем курсе либо не будут рас-                     Производные по мощности ТЭС имеют вид
      сматриваться вообще, либо на последних лекциях, исходя из наличия
      времени.
                                                                                                                       10
                           9
                                                                                           ∂Ф ∂Bt          ⎛ ∂π             ⎞
         Вторая – оптимизация краткосрочных режимов, или наивыгод-
      нейшее распределение нагрузки в смешанной системе для суточного
                                                                                              =     + λ t ⎜⎜1− t            ⎟=0
                                                                                                                            ⎟
                                                                                          ∂PТt ∂PТt        ⎝ ∂PТt           ⎠
      или меньшего периода оптимизации. Вторая задача и будет здесь
                                                                                          или для разных интервалов времени