Комплексная оптимизация режима и оценивание состояния электроэнергетической системы
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
39,584
5. Оценивание состояния ЭЭС
.1 Данные для оценивания состояния
В качестве исходных данных используется электрический режим, полученный в пункте 4.1 в) обобщенным методом Ньютона без учета ограничений.
Зная удельные активные и реактивные сопротивления линий (, , рассчитаем проводимость каждой ветви заданной электрической сети по формуле:
Таблица 5.1 - Продольные параметры линий
№ линииАктивное сопротивление линии , ОмРеактивное сопротивление линии , ОмПолное сопротивление линии , ОмПродольная проводимость линии , См12,718,58524,833,0432,2515,48754641,353,322,715
Так как активные проводимости очень малы, то ими можно пренебречь.
Матрица проводимостей имеет вид:
Генерируемая мощность рассматривается как телеизмерение (ТИ), нагрузки узлов - как псевдоизмерения (ПИ).
Для определения дополнительных (избыточных) телеизмерений находим наиболее загруженную электропередачу и поток в ней . Принимаем в качестве ТИ:
Место телеизмерения - первый узел.
Распределение активной мощности в сети
Произведем расчет режима электрической сети с помощью следующих систем уравнений, представленных в матричном виде:
(5.1)
где - исходное приближение для напряжения, - матрица проводимостей, - вектор фазовых сдвигов по напряжению, - вектор модулей узловых напряжений, Р, Q - узловые мощности.
Расчет по активной мощности:
где
В качестве исходных данных используем данные, полученные в результате решения "задачи Р" обобщенным методом Ньютона.
Распределение активной мощности в сети выполняется в соответствие со следующим выражением: . (5.2) Тогда потоки активной мощности по линиям равны:
Распределение реактивной мощности в сети
Для реактивной мощности система уравнений принимает вид:
, (5.3)
где
В качестве исходных данных используем данные, полученные в результате решения "задачи Q" (пункт 3.5):
Таким образом, получили следующие вектора напряжений в узлах:
Перетоки реактивной мощности в сети вычисляются по формуле:
; (5.4)
;
;
;
;
;
Рисунок 5.1 - Исходные данные для оценивания состояния
5.2 Оценивание состояния по активной мощности
Известна следующая информация:
МВт, МВт, МВт, МВт
дополнительное телеизмерение;
МВт, МВт, МВт;
кВ.
Имеется условие, что доверие к ТИ вдвое выше, чем к ПИ.
Система уравнений для активной мощности имеет вид:
Начальное приближение:
Дополнительное ограничение по перетоку в третьей линии дает следующее уравнение:
Так как доверие к ТИ вдвое выше, чем доверие к ПИ, необходимо ввести матрицу весовых коэффициентов.
Запишем получившуюся систему уравнений в матричном виде:
Систему уравнений можно решить с помощью трансформации Гаусса:
(5.5)
Тогда вектор углов равен:
Подставляя полученные значения углов (в радианах) в систему уравнений для активной мощности, определяем узловые мощности:
Используя матрицу токораспределения, рассчитанную ранее, определяются потоки активной мощности по ветвям:
При получении значений и принимаем за основу показания телеизмерения МВт в виду более высокого коэффициента доверия к данной информации.
МВт.
5.3 Оценивание состояния по реактивной мощности
Система уравнений для реактивной мощности имеет вид:
Систему уравнений можно решить с помощью трансформации Гаусса:
.
Для узла, в котором имеется ТИ и ПИ, нормативный коэффициент находится по следующей формуле:
(5.6)
Тогда вектор модулей напряжений равен:
По найденным напряжениям вычисляем реактивные мощности в узлах:
МВАр.
Используя матрицу токораспределения, рассчитанную ранее, определяем потоки реактивной мощности по ветвям:
Рисунок 5.2 - Режим сети после оценивания состояния
Заключение
В ходе выполненной работы были поэтапно решены все поставленные задачи оптимизации, а именно, прогнозирование, оптимизация, а также оценивание состояния.
На основании исходных данных в части прогнозирования было определено значение суммарной нагрузки в рассматриваемой электроэнергетической системе для заданного периода времени. Для использования выбрана модель на основе синусоидальной аппроксимации.
В соответствии с полученными данными в части оптимизации решена задача распределения нагрузки между станциями различными методами (для нагрузки с 5% потерь активной мощности, а также с уточненными потерями). Для решения задачи оптимального распределения активной и реактивной мощности использованы графические и аналитические методы, в том числе, методы комплексной оптимизации. Более эффективным оказался обобщенный метод Ньютона, который дал наименьший расход топлива. При расчете оптималь?/p>