Читайте также:
|
Надежность электроснабжения потребителей в ОЭС определяется величинами установленных мощностей агрегатов в отдельных узлах (подсистемах), аварийностью агрегатов, а также параметрами ЛЭП и их аварийностью. Для обеспечения оптимальной надежности ОЭС необходимо так выбрать установленные мощности агрегатов в каждой из подсистем и пропускные способности межсистемных связей, чтобы было выполнено условие минимума приведенных затрат (целевой функции), включающих и математическое ожидание ущерба.
,
при условии 
.
Здесь 
- дополнительные капиталовложения::в резервные агрегаты мощностью 
размещаемые в 
-м узле;
- издержки производства, связанные с использованием резерва в -м узле;
- математическое ожидание ущерба у потребителей в ОЭС;
- число узлов в ОЭС;
- переток мощности по ЛЭП 
при дефиците мощности в -м или 
-м узле;
- пропускная способность -й ЛЭП.
При определении резервов мощности в ОЭС примем, что маневренные потоки мощности, возникающие при дефиците мощности в узле, передаются только по ЛЭП, непосредственно примыкающим к дефицитному узлу (рис. 24).
Рис. 24. Модель ОЭС для определения дефицита мощности
Если при определении резерва мощности в концентрированной ЭЭС минимизируемые затраты являются нелинейной функцией одной дискретно изменяющейся переменной, то при оптимизации резерва мощности в ОЭС затраты являются нелинейной функцией L дискретных переменных (L - число узлов). Для минимизации функций такого вида, помимо перебора всех вариантов, можно использовать метод динамического программирования, метод дискретного
покоординатного спуска. Минимизация методом покоординатного спуска заключается в последовательной минимизации функции одной переменной при фиксированном значении остальных.
Варианты резервирования в -м узле представим в виде множества дискретных значений, принимаемых -й переменной
где 
- число вариантов резервирования: в -м узле.
Всю совокупность возможных значений переменных представим таблицей возможных дискретных значений оптимизируемых параметров
.
Процесс спуска по заданной совокупности L переменных является одним циклом расчета. На первом цикле расчета спуск по -й координате начинается с выявления той величины 
или 
, при которой значение затрат меньше. Затем рассматривается значение переменной ближайшее к предыдущему. Поскольку функция 
выпукла вниз, то последовательный просмотр значений переменной 
проводится до выполнения: условия
,
где 
определена при фиксированном значении всех переменных кроме -й. Спуск по -й координате заканчивается на значении 
которое фиксируется при движении по другим координатам. Процесс спуска заканчивается в точке 
тогда, когда дополнительный цикл расчета не дает снижения затрат.
Для расчета ущерба у потребителей и топливных затрат, входящих в целевую функцию, необходимо определить математическое ожидание недоотпуска электроэнергии в ОЭС при различных вариантах размещения резерва мощности. В ОЭС, состоящей из 6-8 энергетических узлов, вероятность одновременного дефицита в нескольких узлах очень мала и такие события можно не рассматривать. Тогда математическое ожидание недоотпуска электроэнергии и ущерба в ОЭС определим путем последовательного перебора состояний с дефицитом мощности в каждом узле объединения.
Для того, чтобы учесть ограничения на перетоки мощности по ЛЭП и аварийные отключения ЛЭП, необходимо рассматривать изменения нагрузок узлов по характерным суточным графикам нагрузки. Суточные графики нагрузок узлов представим: в виде ступенчатых графиков снижения мощности относительно максимума нагрузки (рис. 25).
Рис. 25. График нагрузки узла
Для учета аварийного отключения: агрегатов и ошибок: прогнозирования нагрузки воспользуемся рядами вероятностей дефицитов и избытков мощностей, рассчитанными для моментов максимумов нагрузок каждого узла. Обозначим через (
) и (
) соответственно ряды вероятностей дефицитов и избытков мощности при максимальной нагрузке системы. Члены рядов 
и 
найдем по формулам:
где - вероятность дефицита мощности в размере 
при нагрузке 
;
- вероятность из6ытка мощности - при нагрузке ;
- вероятность отключения агрегатов суммарной мощностью 
;
М - наибольший номер члена ряда вероятностей аварийного отключения агрегатов.
В некотором интервале t суточного графика (рис. 25) в i -м узле может 6ыть дефицит мощности в размере
с вероятностью 
или избыток мощности в размере
с вероятностью 
. Здесь - вероятность дефицита мощности в i -м узле из-за отключений агрегатов и отклонений нагрузки от максимальной в размере МВт; - вероятность избытка мощности в i -м узле в размере - ; 
- снижение нагрузки по отношению к максимальной в интервале t суточного графика; 
- резерв мощности в i -м узле.
Дефициты мощности в ОЭС определяются последовательно для всех интервалов t суточного графика нагрузки. Если дефицитный узел i имеет связь только с одним бездефицитным узлом j (рис. 24), то вероятность дефицита мощности в ОЭС в t -м интервале времени в размере 
равна
,
где 
- вероятность отключения ЛЭП, связывающей 
-й и 
-й узлы;
- интегральная вероятность из6ытка мощности в -м узле.
= 
+ 
+ 
+…
- наименьшее из двух чисел: пропускной способности ЛЭП i - и наибольшего избытка мощности в j –м узле:
.
Математические ожидания недоотпуска электроэнергии 
и ущерба 
в t -м интервале времени в ОЭС при дефиците мощности в i -м узле определяются по следующим выражениям:
,
,
где 
- длительность t -гo интервала времени;
- вероятность бездефицитного состояния в узлах, не связанных непосредственно с i -м узлом;.
- максимальная ступень дефицита мощности в i -м узле;
- удельный ущерб от недоотпуска электроэнергии в i -м узле.
,
где L - число узлов, входящих в объединение;
- число узлов, непосредственно связанных с i -м.
Суммируя и по всем узлам вначале в разрезе суток, а затем года, определим математические ожидания недоотпуска. электроэнергии и ущерба за год, которые используются при расчете затрат по ОЭС:
,
,
Здесь Н число характерных суточных графиков нагрузки в году; 
- число суток работы по h -му графику нагрузки; 
- число интервалов в h -м графике.
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 67 | Нарушение авторских прав