Минимизация потерь активной мощности в электрической сети за счет изменения загрузки источников реактивной мощности и коэффициентов трансформации трансформаторов с регулированием под нагрузкой
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
буемого качества (т.е. при соблюдении требуемых ограничений) при минимально возможных эксплуатационных затратах в системе.
Исключительная сложность оптимального управления режимами определяется не только чрезвычайно большим количеством управляемых элементов, но и тем, что разные регулируемые и настраиваемые параметры следует поддерживать в процессе работы системы оптимальными на большой территории.
Оптимизация режима электроэнергетических систем производится всеми инженерами, связанными с расчетами и практической реализацией функционирования электрической системы. Этим занимаются проектировщики, работники служб режимов, диспетчеры энергосистем, оперативный технический персонал электростанций и электросетей.
Задача комплексной оптимизации режима состоит в определении оптимальных значений всех параметров режима при учете технических ограничений. Это задача нелинейного программирования с ограничениями в виде уравнений установившегося режима и нелинейных неравенств. Переменные в задаче этого типа непрерывны.
При комплексной оптимизации режима определяются оптимальные значения активных и реактивных мощностей генерирующих источников, модулей и фаз напряжений в узлах, коэффициентов трансформации при учете технических ограничений на значения модулей узловых напряжений, углов сдвига фаз на дальних передачах, токов и потоков мощности в линиях, Р и Q генераторов и т.д.
Оптимальный режим должен быть допустимым, т.е. удовлетворять условиям надежности электроснабжения и качества электроэнергии, и, кроме того, наиболее экономичным среди допустимых режимов. Условия надежности электроснабжения и качества электроэнергии при расчетах допустимых режимов учитывают ограничения в виде равенств и неравенств на контролируемые параметры режима. Наиболее экономичный режим - это такой из допустимых, при котором обеспечивается минимум суммарного расхода условного топлива (или издержек) при заданной в каждый момент времени нагрузке потребителей, т.е. при заданном полезном отпуске электроэнергии.
.3 Задачи оперативно-диспетчерского управления в АСДУ
Оперативно-диспетчерское управление энергосистемами разделяется на четыре временных уровня: долгосрочное, краткосрочное планирование, оператив-ное управление в темпе процесса. В данной дипломной работе рассматривается только пример краткосрочного планирования (сутки) и долгосрочного планирования на летний период (квартал).
Регулирование напряжения в электрических сетях в первую очередь определяется тем, чтобы отклонения напряжения у потребителей электроэнергии были ограничены допустимыми пределами, при которых обеспечивается эффективная работа потребителей, и удовлетворяются требования надежности их работы (достаточный срок службы). Эти условия определяют графики желательных и предельно допустимых напряжений в контрольных узлах основной сети и соответствуют ограничениям на напряжения при решении задачи оптимизации режима. Контрольные узлы определяются соответствующими службами НЭК Укрэнерго и энергосистемы, в зависимости от степени влияния напряжения в этих узлах на устойчивость и потери электроэнергии в энергосистеме.
Оперативный персонал обеспечивает поддержание напряжения в контролируемых точках в соответствии с заданными графиками, это осуществляется в настоящее время с помощью местных устройств автоматики воздействием на возбуждение синхронных машин, изменением коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и линейных регуляторов, включением и отключением батарей конденсаторов. Иерархия управления проявляется в том, что оперативный персонал каждой ступени управления обеспечивает поддержание напряжения в контрольных точках сети или участка сети, находящегося в его ведении.
.4 Расчеты установившихся, допустимых и оптимальных режимов в АСДУ
Задачи расчета установившегося, допустимого и оптимального режимов электрической системы используют общую исходную информацию. Методика расчета, алгоритмы и основанные на них программы применимы для расчетов на всех временных уровнях и территориальных ступенях иерархической системы диспетчерского управления. Расчет режимов - задача, наиболее часто используемая в диспетчерском управлении. Она применяется как в качестве самостоятельной задачи, так и в качестве модулей в более сложных комплексах алгоритмов задач АСДУ.
Особенности решения задач расчета режимов питающей электрической сети на разных временных уровнях и ступенях диспетчерского управления определяются в основном различиями в степени эквивалентирования и в виде исходной информации о мощностях электростанций, эквивалентных генераторах, нагрузках узлов потребления, а также в форме представления результатов расчета диспетчеру.
Расчет делится на два этапа:
1)расчет установившегося режима;
2)его оптимизация.
Для расчета установившегося режима применяются методы Зейделя, Ньютона и по параметру, для комплексной оптимизации - метод приведенного градиента, а также раздельная оптимизация активных мощностей и оптимизация режима по напряжению, реактивной мощности и коэффициентам трансформации.
Критерием оптимизации является минимум потерь активной мощности в сети при соблюдении всех режимных ограничений.
Расчеты установившегося режима необходимы для проверки осуществимости намечаемых режимов по загрузке сети и по условиям регулирования напряжения. ?/p>