Комплексная оптимизация режима и оценивание состояния электроэнергетической системы

Дипломная работа - Физика

Другие дипломы по предмету Физика

выдаваемые первой и второй станциями.1 = 78,695 МВАр;2 = - 16,06 МВАр;

Базисный узел берет на себя весь небаланс сети.

Тогда можно найти распределение реактивной мощности по ветвям:

 

 

Рисунок 3.8 - Потокораспределение активной и реактивной мощностей в сети

 

3.6 Распределение активной мощности между станциями

 

а) Распределение активной мощности графическим методом с учетом поправки на потери (), но без учета ограничений станций по мощности

В подпункте 3.4 были найдены потоки активной мощности по ветвям:

 

.

 

Найдем относительный прирост потерь мощности для первой и второй станций:

 

(3.6)

 

Тогда поправочные коэффициенты будут равны:

 

 

Оптимальный режим находится из соотношений: ; .

 

 

Тогда оптимальное распределение активной мощности между станциями можно найти из следующих соотношений:

 

 

Решение представлено на рисунке 3.9 Построение графиков аналогично приведенному в подпункте 3.1.

 

Рисунок 3.9 - Распределение нагрузки графическим методом

 

 

б) Распределение активной мощности аналитическим методом с учетом поправки на потери (), но без учета ограничений станций по мощности

С учетом поправки на потери система уравнений, составленная для определения мощностей станции по равенству относительных приростов расхода топлива, примет следующий вид:

 

 

Тогда получим следующее распределение активной мощности между станциями с учетом поправки на потери:

 

 

в) Распределение активной мощности графическим методом с учетом поправки на потери () и ограничений , ,

Алгоритм решения аналогичен приведенному в подпункте 3.1 Решение представлено на рисунке 3.10.

 

Рисунок 3.10 - Распределение нагрузки графическим методом

 

 

3.7 Определение потерь в ЛЭП от перетоков активной и реактивной мощностей

 

Потери активной мощности, следовательно, и оптимальный режим зависят не только от потокораспределения активной мощности и генерации, но и от потоков реактивной мощности и генерации реактивной мощности на электростанциях.

 

(3.7)

(3.8)

 

где - поток активной мощности по линии l,

- поток реактивной мощности по линии l,

- активное сопротивление линии l,

- реактивное сопротивление линии l,

- напряжение сети.

 

Таблица 3.5 - Расчет потерь в сети

№ линииАктивное сопротивление линии, ОмРеактивное сопротивление линии, ОмПоток активной мощности, МВтПоток реактивной мощности, МВАрПотери активной мощности в линии, МВтПотери реактивной мощности в линии, МВАр12,718,585214,6102,0582,8821619,838924,833,0474,364,346440,503443,4653332,2515,4875363,32112,9416,1569742,38054641,399,570,063731,124487,7401953,322,715212,8902,8272819,461113,494392,886

3.8 Результаты оптимизации по активной мощности

 

Таблица 3.6 - Результаты оптимизации

Метод расчётаP1, МВтP2, МВтPб, МВтPГ?, МВтB?, т. у. т. Графический метод по равенству ОПРТ250212,8259,5722,3330,9Графический метод с учётом поправки на потери283,3189,8249,3722,4329,5Аналитический метод с учётом поправки на потери283,32189,82249,27722,41329,5Графический метод с учётом поправки на потери и с учётом ограничений250205,4267722,4331,1

4. Комплексная оптимизация режима ээс с учетом технологических ограничений методами нелинейного программирования

 

4.1 Решение "задачи Р" для заданного интервала времени без ограничений

 

а) Градиентный метод с оптимальным шагом (2 итерации)

Расходные характеристики топлива для каждой станции соответственно равны:

 

 

Необходимо минимизировать целевую функцию (ЦФ), равную суммарному расходу электростанций:

 

, (4.1)

 

при соблюдении баланса мощности в системе , (4.2)

где - суммарное прогнозируемое потребление на 14.10.2011 (ПТ) с 15.00 до 16.00;

МВт - суммарные потери в сети (см. пункт 3.7).

 

МВт (4.3)

 

Нагрузка в узлах находится по формуле:

 

, (4.4)

 

где - доля потребления конкретного узла от общего потребления сети (см. таблицу 1.5).

 

МВт,

МВт,

МВт.

 

ЦФ и ограничение в форме равенства образуют систему:

 

(4.5)

, тогда

.

 

При дифференцировании потерь необходимо учесть относительный прирост потерь мощности, определенный ранее в пункте 3.6:

 

 

Задача сводится к поиску минимума функции двух переменных и .

Градиентный метод является итерационным, суть заключается в том, что за направление движения принимается направление наибольшего убывания ЦФ - направление антиградиента.

Градиент ЦФ вычисляется по формуле:

 

(4.6)

 

Найдем градиент ЦФ:

 

 

Первая итерация.

Зададимся начальным приближением: МВт, МВт.

 

 

По формуле (4.6) находим градиент ЦФ в этой точке:

 

 

Пусть длина шага составляет

 

.

 

Найдем оптимальную длину шага. Она вычисляется по формуле:

 

(4.7)

 

Координаты новой пробной точки равны:

 

МВт,

МВт.

 

ЦФ в этой точке равна .

 

МВт,

МВт.

 

ЦФ в этой точке равна .

По формуле (4.7) вычисляем оптимальную длину шага на первой итерации:

 

.

 

Значение переменной на следую?/p>