РАЗВИТИЕ МЕТОДА РАСЧЕТА НОРМАЛЬНОГО РЕЖИМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЭКВИВАЛЕНТОВ СТАНЦИЙ И СЕТЕЙ

С использованием электрического эквивалента за критерий оптимизации режима сети чаще всего принимаются потери активной мощности (электроэнергии) или стоимость потерь, и схема сети преобразуется. На рис. 5.5, а показано стандартное задание схемы замещения электрической сети. На рис. 5.5, б вводится электрический эквивалент расходных характеристик электростанций в виде Zwj, Zwm - это энергетическое эквивалентирование. На рис. 5.5, в

вводится стоимость мощности станции в виде сопротивлений Zej, Zem - это экономические (по себестоимости) или коммерческие (по цене) оценки.

Уравнения состояния электрической системы. Могут быть три электрические модели системы.

1. «Электрическая модель», не содержащая электрических эквивалентов станций. Такая модель позволяет рассчитывать нормальный режим для ветвей и узлов электрической сети и оптимальный по критерию минимума потерь мощности в сети

^электр ^ m^n

При электрическом эквивалентировании определяются концентрированные нагрузки, мощности генерации, эквивалентные параметры схемы замещения ЭЭС. Этот принцип применим для однозначно заданной схемы и исходной информации в определенный момент времени. При рассмотрении периода функционирования месяц или год меняется схема системы, меняются величины R, X, Z и требуется учитывать процессы изменения всех параметров сети для периода tHa4 K0H. Поэтому такое эквивалентиро-

вание в общем случае не дает правильных экономических результатов.

Представление фрагмента ЭЭС в виде электрической (а), энергетической (б) и экономической подсистем (в)

Рис. 5.5. Представление фрагмента ЭЭС в виде электрической (а), энергетической (б) и экономической подсистем (в)

2. «Энергетическая модель», которая содержит электрический эквивалент энергетических характеристик станций. Она позволяет рассчитать оптимальный режим мощности по критерию минимума потерь мощности на станциях и в сетях (сетевых предприятиях):

Д^энерг = ЕЛРсг +Z Д^электр => min

При энергетическом эквивалентировании определяются концентрированные узлы генерации (для агрегатов, станций, систем) и их агрегированая энергетическая характеристика. Методы расчета энергетических характеристик разработаны [3, 7], но необходимо получить их электрический эквивалент в динамике.

3. «Экономическая модель», содержащая энергетические и стоимостные характеристики станций и сетевых предприятий. Такая модель позволяет получить решение при оптимизации режима по критерию минимума стоимости мощности станций и сетевых предприятий St = 2>ст + Е^элеюр => min

При коммерческом эквивалентировании система представляется в виде зон коммерческого взаимодействия энергетических предприятий, в которых имеются концентрированные узлы нагрузок, генерации, ЛЭП и стоимостные величины с учетом динамики.

Электрический эквивалент влияет на изменения собственных сопротивлений сети. Это происходит в процессе расчета сети.

Критерий минимума потерь активной мощности и уравнения состояния для рассматриваемых подсистем будут иметь следующий вид:

• электрическая подсистема

• энергетическая подсистема

• экономическая подсистема

где Ud - диагональная матрица напряжений в узлах; St - диагональная матрица стоимостных коэффициентов в узлах (себестоимости или цен); S - вектор-столбец узловых мощностей; А - диагональная матрица коэффициентов энергетических характеристик; Y - матрица узловых проводимостей сети; индексы w и е - энергетическая и экономическая подсистемы соответственно.

Учет энергетической и экономической подсистем обеспечивается дополнением матрицы сопротивлений блоками «энергетические» и «экономические» сопротивления. Это позволяет модифицировать уравнения состояния ЭЭС, сохранив вычислительную схему хорошо разработанных алгоритмов.

Структурная модель всегда представляется эквивалентной схемой замещения. Принципы эквивалентирования зависят от целей расчетов. В схеме должны быть определены следующие структурные элементы: станции (генераторные узлы), потребители (нагрузочные узлы), связи между узлами (линии и трансформаторы) и производственные границы предприятия.

Следовательно, правильное конструирование расчетной схемы выполняется с учетом не только обычных принципов эквивалентирования электрических сетей, но и требований и ограничений экономического и коммерческого содержания.

Преимущества модели электрического эквивалента системы. Модель электрического эквивалента теоретическая. Она проверялась только на тестовых примерах, которые показали ее работоспособность и преимущества по сравнению с моделями электроэнергетическими.

1. Преимущества алгоритмические связаны с тем, что отпадает необходимость масштабировать переменные и учитывать различные единицы измерения параметров. При оптимизации независимыми переменными являются мощности (МВт), а критерием - стоимостные оценки (руб.). Это заставляет применять процедуры сопоставления разных единиц измерения.

В модели электрического эквивалента переменные мощности и критерий (потери мощности) измеряются в одинаковых единицах (в мегаваттах) и это снимает многие вычислительные трудности.

  • 2. Появляется возможность многокритериальной оптимизации по схеме однокритериальной задачи, так как все оценки приводятся к потерям мощности. Стоимостная значимость параметров мощности учитывается через потери.
  • 3. Появляется возможность адресных расчетов потоков мощности и соответствующих потоков стоимости.
  • 4. Появляется возможность получения результатов оптимизации в затратах, ценах, технических единицах.
  • 5. Появляется возможность построения и использования при оптимизации нормативных энергетических характеристик станций и сетей в потерях мощности (в мегаваттах). Без этого оценить эффективность оптимизации нельзя.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >