Курсовая работа (т): Комплексная оптимизация режима и оценивание состояния ЭЭС

*Например:

Тогда узловые реактивные мощности равны:

Аналогично п.2.4 найдем распределение реактивной мощности по ветвям:

Тогда можно найти оптимальные значения реактивной мощности на первой и второй станциях, т.е. такие значения Q₁ и Q₂, чтобы потери активной мощности в сети были минимальны. Для этого найдем частные производные, приравняем их к нулю и из полученных уравнений найдем Q₁ и Q_2.

Таким образом, получили следующую систему линейных уравнений:

Решая полученную систему в матричном виде, найдем реактивные мощности, выдаваемые первой и второй станциями.

Q1 = 40,113 МВАр;

Q2 = 77,759 МВАр.

Базисный узел берет на себя весь небаланс сети.

Тогда можно найти распределение реактивной мощности по ветвям:

Рисунок 2.5.1 - Потокораспределение активной и реактивной мощности в сети

В схеме учтены зарядные емкости ЛЭП в каждом узле согласно таблице 2.5.1

Зная потокораспределение в сети, можно найти потери в ЛЭП по формулам:

Расчеты, выполненные в программе Excel, сведены в таблицу 2.5.2.

Таблица 2.5.2 - Потери в сети

Определим долю потерь мощности в процентах :

2.6 Решение «задачи Р»: распределение активной мощности между станциями

А) Графический метод с учетом поправки на потери (σ≠0), но без учета ограничений мощности (см. приложение Б)

В подпункте 2.4 были найдены потоки активной мощности по ветвям:

.

Найдем относительный прирост потерь мощности для 1ой и 2ой станций по формуле:

Тогда поправочные коэффициенты будут равны:

Функции ОПРТ с учетом поправочных коэффициентов:

Построение графиков аналогично приведенному в подпункте 2.1. Распределим активную нагрузку  МВт (согласно таблице 2.5.2) по критерию равенства относительных приростов.

Решая графическим способом, получаем следующие значения мощностей:

Исходя из этого, расход топлива в течение 10-11 часа рассматриваемых суток:

Решение представлено в приложении 2.

Б) Аналитический метод

Оптимальный режим находится из соотношений

Полученные результаты распределения мощности в узлах 1, 2 и Б соответствуют допустимым диапазонам работы :

Исходя из этого, расход топлива в течение 10-11 часа рассматриваемых суток:

В) Графический метод с учетом поправки на потери (σ≠0) и с учетом ограничений мощности (см. приложение Б)

Результаты распределения мощности в узлах 1, 2 и Б, полученные графическим способом, соответствуют допустимым диапазонам работы  и полностью совпадают с данными из пункта А:

Исходя из этого, расход топлива в течение 10-11 часа рассматриваемых суток:

Решение представлено в приложении 2.

Суточное распределение мощности по станциям (при отсутствии предела по мощности в балансирующем узле) в остальные интервалы времени производится с использованием программы Excel.

Расчет распределения нагрузки между станциями для каждого часа с учетом ограничений производим аналитическим методом, используя систему линейных уравнений (2.16):

где Р_ч - энергия, производимая 3-мя станциями в каждый конкретный час.

Результаты расчетов для остальных интервалов сведены в таблицу 2.6.1

Таблица 2.6.1 - Распределение нагрузки между станциями

Суточные графики для трех станций изображены на рисунке 2.6.1.

Рисунок 2.6.1 - Суточный график для станций

Для каждого интервала времени для каждой станции определим  с учетом зольности (30%).

Например, для интервала 10-11 для первой станции:

т.у.т.

Аналогично определяем  для других станций и всех временных интервалов. Результаты расчета сведены в таблицу 2.6.2.

Таблица 2.6.2 - Суточная потребность станций в топливе

Из таблицы.

Для первой станции в сутки необходимо - 2283,82 т.у.т.

Для второй станции в сутки необходимо - 2051,34 т.у.т.

Для балансирующей станции в сутки необходимо - 1599,28 т.у.т.

Общая потребность в топливе 3 станций - 5934,44 т.у.т.

Суточные графики расхода топлива для трех станций изображены на рисунке 2.6.2.

Рисунок 2.6.2 - График расхода топлива для трех станций

2.7 Итоговое потокораспределение после решения «Задачи Р» и «Задачи Q»

После уточнения активных потерь в сети и нахождения откорректированного распределения активной мощности по генераторам следует найти итоговое потокораспределение активной и реактивной мощности по сети. Данные берем из аналитического метода.

Умножив матрицу потокораспределения на вектор узловых мощностей, найдем потокораспределение в сети:

Распределение реактивной мощности по ветвям (см. п. 2.5):

.

Рисунок 2.7.1 - Потокораспределение активной и реактивной мощности в сети

В схеме учтены зарядные емкости ЛЭП в каждом узле согласно таблице 2.5.1.

Зная потокораспределение в сети, можно найти потери в ЛЭП по (2.13) и (2.14).

Расчеты, выполненные в программе Excel, сведены в таблицу 2.7.1.

Таблица 2.7.1 - Потери в сети

Определим долю потерь мощности в процентах :