Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Синтез и исследование алгоритмов совместного управления частотой и активной мощностью энергообъединений по совокупности критериев Ярмийчук, Владимир Дмитриевич

Синтез и исследование алгоритмов совместного управления частотой и активной мощностью энергообъединений по совокупности критериев
<
Синтез и исследование алгоритмов совместного управления частотой и активной мощностью энергообъединений по совокупности критериев Синтез и исследование алгоритмов совместного управления частотой и активной мощностью энергообъединений по совокупности критериев Синтез и исследование алгоритмов совместного управления частотой и активной мощностью энергообъединений по совокупности критериев Синтез и исследование алгоритмов совместного управления частотой и активной мощностью энергообъединений по совокупности критериев Синтез и исследование алгоритмов совместного управления частотой и активной мощностью энергообъединений по совокупности критериев Синтез и исследование алгоритмов совместного управления частотой и активной мощностью энергообъединений по совокупности критериев Синтез и исследование алгоритмов совместного управления частотой и активной мощностью энергообъединений по совокупности критериев
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Ярмийчук, Владимир Дмитриевич. Синтез и исследование алгоритмов совместного управления частотой и активной мощностью энергообъединений по совокупности критериев : Дис. ... канд. технические науки : 05.13.07.-

Содержание к диссертации

Введение

1. Основные направления работ по управлению частотой и активной мощностью энергообъединений и постановка задачи исследования 8

1.1. Обзор и анализ существующих систем АРЧМ

1.2. Технологические и оптимизационные цели управления частотой и активной мощностью 20

1.3. Постановка задачи совместного управления частотой и активной мощностью ЭЭО 25

Выводы 27

2. Математические модели ЭЭО для синтеза алгоритмов системы управления частотой и активной мощностью 29

2.1. Требования к математической модели ЭЭО 29

2.2. Модель электромеханических процессов в ЭЭО 34

2.3. Модель установившихся режимов ЭЭО 38

2.3.1. Построение модели ЭЭО на базе коэффициентов влияния 38

2.3.2. Свойства коэффициентов влияния 52

2.4. Алгоритм вычисления коэффициентов влияния 58

2.5. Анализ разработанных моделей энергообъединений 61 Выводы 70

3. Синтез алгоритмов системы совместного управления ЭЭО по частоте, обменной мощности и ограничения перетоков активной мощности 73

3.1. Математическая формулировка задачи совместного управления частотой и активной мощностью ЭЭО 73

3.1.1. Формализация технологических целей управления 73

3.1.2. Оптимизационные цели управления и их формализация 77

3.1.3. Формулировка задачи оптимального управления как задачи нелинейного программирования 85

3.2. Сведение задачи оптимального управления частотой и активной мощностью ЭЭО к задаче линейного программирования 86

3.3. Формализация задач управления ЭЭО по совокупности критериев как задач линейного программирования 91

3.4. Алгоритм формирования управляющих воздействий системы оптимального совместного управления 101

3.4.1. Выбор метода решения задачи линейного программирования 101

3.4.2. Алгоритм вычисления оптимальных управлений.. 106

3.5. Структурная схема совместной системы АРШ 117

Выводы 120

4. Исследование алгоритмов системы совместного регулирования частоты, обменной мощности и ограничения перетоков 122

4.1. Постановка задачи и методика исследований 122

4.1.1. Выбор ЭЭО для исследований и определение параметров его модели 123

4.1.2. Формализация задач управления исследуемого энергообъединения 128

4.1.3. Исследуемые режимы и их характеристика 132

4.2. Исследование алгоритмов совместного управления в установившихся режимах 134

4.2.1. Анализ выполнения технологических задач управления 134

4.2.2. Зависимость характера управления от вида критерия оптимизации 141

4.2.3. Сравнительный анализ работоспособности алгоритмов систем совместного и раздельного управления частотой, обменной мощностью и ограничения перетоков 147

4.2.4. Некоторые дополнительные возможности алгоритмов совместного управления 149

4.3. Исследование алгоритмов совместного управления в динамических режимах 150

4.3.1. Выбор, разработка и исследование динамической модели 330 152

4.3.2. Алгоритм цифрового моделирования замкнутой системы совместного управления 163

4.3.3. Анализ полученных результатов 163

Выводы 170

Заключение 176

Приложение

Введение к работе

Энергетика как базовая отрасль индустрии играет определяющую" роль в развитии всего народного хозяйства. В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года", принятых ХХУІ съездом КПСС, указывается на продолжение работ по завершению формирования объединенных энергосистем (ОЭС) и дальнейшему развитию Единой энергосистемы (ЕЭС) СССР, повышению надежности и качества электроснабжения народного хозяйства.

Объединение энергетических систем (ЭС), создание ЕЭС СССР, связанное с целым рядом экономических преимуществ, ставит, вместе с тем, необходимым решение новых, более сложных задач управления [1,2,3 .

Сложность управления обусловлена такими особенностями электроэнергетики, как непрерывность производства электроэнергии, строгое соответствие генерации и потребления электроэнергии в каждый момент времени, масштабами территории, на которой размещены энергетические объекты, и, что особенно важно, сложностью основной задачи управления - достижение эконотлического оптимума в целом с учетом требований надежности и качества электроэнергии.

Для решения этих задач с 1971 года ведутся работы по созданию автоматизированной системы диспетчерского управления (АСДУ), входящей в состав отраслевой автоматизированной системы управления энергетикой - ОАСУ "Энергия".

Параллельная работа энергосистем и энергообъединений (Э0)в ряде случаев осуществляется по связям сложной конфигурации. Наличие слабых связей между энергосистемами и сильных связей, работающих с ограниченными запасами динамической и статической устойчивости (устойчивость в большом и малом), обусловливают необходимость непрерывного контроля за режимом работы межсистемных линий электропередач (ЛЭП), нагрузка которых может внезапно и быстро возрасти [,1,2] .

Решение этой задачи, а также обеспечение требуемого качества электроэнергии (заданного уровня частоты) и надежности работы объединения в целом выполняется системами автоматического регулирования частоты и активной мощности (АРШ).

Как показывают исследования режимов и устойчивости межсистемных связей, а также опыт эксплуатации систем АРЧА, автоматизация ограничения перетоков мощности позволяет снизить недоиспользование пропускных способностей линий, вызванное нерегулярными колебаниями нагрузки в 2-3 раза [1,23 • Так, за счет подавления "минутных" колебаний перетоков реализуемая пропускная способность основных связей ЕЭС СССР повышается на 2-3 млн. кВт [2]. Практически эффект оказывается еще более значительным, так как автоматическое регулирование режимов межсистемных связей в сложном энергообъединении позволяет повысить в сравнении с ручным регулированием плановое значение обменной мощности.

С усложнением и укреплением связей в энергообъединениях существующие в настоящее время системы АШ уже не могут удовлетворить требованиям максимального использования пропускных способностей ЛЭП, обеспечения надежности энергоснабжения при высоком качестве производимой энергии. Последнее связано с тем, что существующие методы управления ЭО по частоте, активной мощности и алгоритмы, реализующие их, были разработаны для относительно несложных объединений. Взтественно, что в новых условиях (условиях ЕЭС) они либо малоэффективны, либо вообще неприменимы.

Данная работа посвящена вопросам разработки и исследования алгоритмов системы оптимального управления частотой, обменной мощностью и ограничения перетоков активной мощности по линиям электропередач крупных энергообъединений по совокупности критериев, обеспечивающих реализацию различных требований эксплуатации ЭО.

Работа состоит из четырех глав. Первая глава посвящена обзору направлений исследований по совместному управлению энерго-объедЕнениями по частоте, обменной мощности и ограничению перетоков по ЛЭП. Вопросы, связанные с разработкой модели объекта, математической формулировкой задачи оптимального управления и разработкой алгоритмов вычисления управлений, напши отражение во второй и третьей главах. "Четвертая глава посвящена исследованию разработанных алгоритмов совместного управления в установившихся режимах работы ЭО и проверке их работоспособности в динамических режимах. Некоторые вопросы реализации предлагаемых алгоритмов рассмотрены в приложении 3.

Основные результаты работы обсуждались на научно-техническом совещании в OATH института "Энергосетьпроект" в мае I9SI года, на совещаниях в объединенном диспетчерском управлении (ЦЦУ) Средней Волги в июне и ноябре 1982 года в г.Куйбышеве. По материалам диссертации опубликовано 12 работ и сделаны доклады на научно-техническом совещании "Проблема внедрения автоматического регулирования частоты и мощности в энергосистеме Средней Азии на основе современных достижений науки и техники" (Ташкент, 1979), семинаре - совещании "Синтез систем управления в электроэнергетике на базе микро-ЭШ" (Киев, 1981), Всесоюзном семинаре "Проблемы моделирования в электроэнергетике" (Ленинград, 1982).  

Технологические и оптимизационные цели управления частотой и активной мощностью

Системы АРШ ЭЭО в соответствии со структурой диспетчерского управления строятся по иерархическому принципу [1,3] . Цели управления, стоящие перед системами АРЧЛ рааяичных уровней, являются взаимосвязанными, но имеют свои особенности. В работе рассматриваются вопросы построения систем регулирования частоты и активной мощности уровня ОЭС, поэтому проанализируем цели управления систем А?Ш данного уровня.

Бою совокупность целей управления систем APW условно можно разделить на технологические и оптимизационные цели управления. Под технологическими будем понимать такие цели управления, которые вытекают из требований обеспечения нормального режима работы ЭЭО и связаны с достижением необходимой надежности параллельной работы ЭС и требуемого качества вырабатываемой электроэнергии. Технологические цели являются основными функциями управления систем А?Ш,

Так как технологические цели, в целом ряде случаев, могут быть реализованы не единственным образом, то выбор каздого конкретного варианта решения задачи управления (достижение технологических целей) можно сделать, лишь задав условия предпочтения, которые зависят от рекшма работы и специфики конкретного ЭЭО. В дальнейшем эти условия будем называть оптимизационными целями управления.

Система АРМ уровня ОЭС должна обеспечивать следующие режимы регулирования Ll,2,3,7j : астатическое регулирование частоты, поддержание заданных значении потоков обменной мощности по связям между ОЭС (обычно сальдо обменной можности) или регулирование ее со етатизмом по частоте; оказание помощи тем ОЭС объединения, в которых возникает временный дефицит ативной мощности; отработка задания от САРМ уровня ЕЭС; ограничение и регулирование перетоков по слабым внутренним связшл ОЭС, суммарных перетоков мощности между ОЭС и потоков мощности по отдельным внешним связям ОЭС.

Характеристика основных функций управления системы АРМ уровня ОЭС приведена на рис.1.2. Как видно из характеристики, функции 1-4 являются традиционными требованиями к ведению режима по внеплановой нагрузке и в различных сочетаниях реализуются в суціествуюпщх системах АРШ (см.п.І.І). Ограничение перетоков мощности по сечениям и отдельным внешним линиям ОЭС является разерв-ным по отношению к задачам ограничения верхнего уровня и должно выполняться по команде с ЦЦУ ЕЭС.

Возможны два режима работы ОЭС: режим параллельной работы ОЭС в составе ЕЭС и режим изолированной работы. В соответствии с этим различны и технологические требования к системе АРМ [1,2] . Характеристика целесообразных сочетаний функций управления в зависимости от режима работы ОЭС дана на рис.1,3. Как видно из рис.1.За, при параллельной работе ОЭС с другими ОЭС, являющимся основным режимом работы, система АРШ должна обеспечивать решение задач 1,3,4. В случае централизованного регулирования частоты верхним уровнем характерно сочетание функций 3 и 4. Сочетание функций I и 4 является основной задачей системы АРЧМ. Изолированная работа ОЭС связана с реализацией сочетаний функций управления, характеристика которых дана на рис.1.36. Фактически допустимые сочетания должны обеспечить определенное расширение возможностей системы АРЧМ.

Специфические особенности конкретных ЭЭО, связанные со структурой объединения, составом участвующих в АРШ электростанций и их эксплуатационными характеристиками, а также накладываемыми на параметры сети ограничениями, определяют в зависимости от режима работы ЭЭО оптимизационные цели управления. Эти цели формализуются выбором соответствующей функции предпочтения или целевой функции. Так, например, поддержание системами АРШ планового, экономически оптимального режима работы ЭЭО приводит к условию минимизации отклонений параметров режима от плановых значений. Б зависимости от выбранных условий предпочтения оптимизационные цели управления можно выделить в три основные группы, связанные: с сохранением запасов регулировочных диапазонов станций; с сохранением запасов пропускных способностей линий; с согласованным привлечением станций к регулированию внеплановых нагрузок в функции относительных приростов [6] , пропорционально регулировочным диапазонам или в функции каких-либо иных эксплуатационных характеристик.

Классификация оптимизационных целей управления показана на рис.1.4. Приведенная выше классификация оптимизационных целей управления является обобщением целого ряда не рассмотренных здесь технологических особенностей управления режимами энергообъединений, часть из которых будет проанализирована в третьей главе.

В процессе управления возможно также сочетание различных оптимизационных целей управления, что требует решения некоторой обобщенной задачи управления.

Анализ технологических и оптимизационных целей управления позволяет перейти к постановке задачи синтеза алгоритмов системы совместного управления частотой и активной мощностью (ССАРШ) ээо.

Построение модели ЭЭО на базе коэффициентов влияния

Матрица коэффициентов влияния для перетоков /-s юкет быть получена другим способом. Запишем систему уравнений (2.20) через вектор абсолютных углов Ф СYJ , ,... Р ] : где С" УА - матрица связи вектора приращений перетоков S с вектором абсолютных углов $ размерностью ( ГЦ х n ); т R-АС =АУД - матрица ( п х П ) Сложив элементы векторов в левой и правой частях первого уравнения системы (2.30) и, учитывая, что 2 R. ф= 2 д5л, s 0 , имеем Г. 6J = = (1/-/У1) , откуда единичный вектор-строка ( П ); о ц, - матрица- строка ( А П ) коэффициентов влияния по частоте. Подставил выражение (2.ЗІ) в первое уравнение системы (2.30): быть получено через относительные углы, выбрав один из углов за базисный. Рассмотрим систему уравнений (2.20), выделив в ней уравнение, описывающее процессы в базисном (пусть для определен Определим из первых двух уравнений системы (2.37) отклонение частоты О) и, подставив его во второе уравнение системы (2.37), получим: откуда, учитывая, что R А.УА- » найдем вектор от-носителъных углов $ : Подставим его в третье уравнение системы (2. 7) К, - матрица ((П-4) И) , полученная из матрицы Jf (2.34) вычеркиванием строки, соответствующей узлу, принятому за базисный. Система уравнений (2.26), (2.36) и (2.1) представляет собой модель установившихся режимов ЭЭО без учета потерь активной мощности в ЛЭП. б) Модель ЭЭО при учете потерь активной мощности в ЛЭП Потери активной мощности в ЛЭП связаны с величиной передаваемой по линии мощности и ее параметрами соотношением [6,41,51, б?] : S Q1 где S и 0 - соответственно перетоки активной и реактивной мощностей на приемном конце линии, активное сопротивление которой X ІҐ - напряжение конца линии, принимаемое равным номинальному. Принимая в первом приближении независимость напряжения сети, а, следовательно, реактивной мощности от изменения активной мощности, получим следующее выражение для определения приращения потерь активной мощности в линии л 5пот при изменении перетока активной мощности на величину д 5 [б] : Приращение перетока мощности й S от і -го узла к j -му узлу определяется через индуктивное сопротивление линии XLi соотношениями (2.2, 2.12) и имеет вид: Подставив выражение (2,42) в уравнение (2.41), найдем:

Перейдем к линейной модели относительно угла Yy , сделав за мену Фи & О Фц (см.рис.2.5): При аппроксимации ц Q4 Y в диапазоне Vu а (0-г0t5) рад наибольшее значение ошибки аппроксимации составляет 0,05 рад., т.е. 10 % (рис.2.5). Таким образом, приращение перетока на приемном конце определяется выражением (2.42) где П.. = CX.. - - коэффициент потерь, характеризующий величину приращения потерь активной мощности линии в долях перетока активной мощности на приемном конце линии; -Оу М+Пм). Такім образом, для определения коэффициентов влияния с учетом потерь активной мощности в ЛЭП необходимо для кавдзй линии связи эквивалентной схемы замещения произвести разделение узлов на приемные и передающие, т.е. скорректировать матрицы инциденций А , объекта G и связи С . Введем вспомогательную диагональную матрицу направлений перетоков H cllCUJ. { h,} размерностью ( ft\ xflfl ), диагональные элементы которой равны +1, если фактическое и принятое направления перетоков по линии совпадают, и -I, если эти направления противоположны. В этом случае скорректированная матрица инциденций Ае=ЛН. Введем еще одну вспомогательную матрицу ( П х гп ) коэффициентов потерь Ь , получаемую из матрицы инциденций Ас путем замены элементов, соответствующих передающим концам линии, на коэффициенты -Оу .

При этом подматрицу RffnoT матрицы объекта &пот определим следующим образом: где Агс - скорректированная матрица ((п-4) х ГП ) инциденций, в которой исключена строка, соответствующая узлу, принятому за базисный. Уравнение установившегося режима ЭЭО (2.21) с учетом потерь имеет следующий вид: где Q « [Г! R 1 - блочная матрица объекта (Л П ) ПОТ u ГП0Тл Вектор отклонении перетоков на приемных концах линий связан с расширенным вектором углов Z соотношением (2.22): где СЛР - [ 0 і УА ] - матрица связи (шм ). Вектор приращений потерь активной мощности в линиях определяется (2.43): где У = cttaa ІХ..,} - диагональная матрица удельных ПОТ 7 1 пот к потерь активной мощности (т її\ ), элементы которой Употк = = Пг; pt; . . Тогда вектор отклонений перетоков на пе редающих концах линий (2.44)

Сведение задачи оптимального управления частотой и активной мощностью ЭЭО к задаче линейного программирования

Переходя к вопросу выбора метода решения сформулированной выше задачи Ш, необходимо отметить, что в настоящее время разработано большое число специальных методов решения задач НИ, базирующихся на ряде фундаментальных подходов (рис.3.1) [68, 70-76] . Однако вопрос о применимости того или иного метода оптимизации в кацдом конкретном случае требует специального исследования.

Основными требованиями к методу решения задачи оптимального управления режимами работы ЭЭО по частоте и активной мощности, которые вытекают из необходимости решения задач AP4Fv! в реальном масштабе времени, являются: конечная сходимость и поиск глобального экстремума. О другой стороны, решение задачи Ш существует, если ее ограничения совместны, то есть определяют непустое множество [70-72] . Структура ограничений, определяющих область допустимых состояний системы, зависит как от текущего режима в ЭЭО, так и от совокупности решаемых системой АРЧЛ в данный момент задач управления. Поэтому в условиях реальных физических ограничений на параметры объекта и управления возможны случаи несовместности системы ограничений задачи оптимизации. Отсюда вытекает требование быстрой оценки совместности условий задачи оптимизации.

К методам условной оптимизации, обладающим конечной сходимостью, относятся метод проекции градиентов и методы линейного программирования (ЯП) [68-78] . Метод проекции градиента в случае решения задачи выпуклого программирования позволяет найти глобальное решение, но, являясь обобщением метода наискорейшего спуска, требует непрерывной дифференцируемости целевой функции и функций ограничений и связан с большим объемом вычислений [72,73] . Методы линейного программирования позволяют получить оптимальное решение за конечное число итераций и, ее ли известна размерность штрицы ограничений, то объем вычислений может быть заранее оценен сверху как число сочетаний - L , где П - число переменных, m - число ограничений. Однако в подавляющем большинстве практических случаев решения задач ЛП число итераций значительно меньше и не превышает (Т) -5-2.ІП) І70-74, 76] . К другим особенностям метода ЛП следует отнести возможность установления за конечное число итераций несовместности ограничений [73,74,77] и в случае несовместности получить решение, максимально приближенное к области допустимых решений.

Указанные достоинства метода ЛП определяют выбор его для решения задачи оптимального управления частотой и активной мощностью ЭЭО [61,62,64,65] .

Анализ целевой функции (3.25), представляющей собой сумму модулей переменных, показывает, что нелинейная функция такого типа может быть линеаризована. Тогда при одновременной модификации ограничений задача Ш сводится к задаче ЛП [61,62,64,65,73, 75,77] .

Переход от нелинейной задачи к линейной возможен двумя способами [26,70,72,80] . Первый из них, предложенный йассом и Хиг-гинсом, основан на методе ограничивающих неравенств и связан с заменой модуля переменных совокупностью новых переменных, удовлетворяющих следующим неравенствам [69,79] :

Применение данного метода означает введение в задачу оптимизации дополнительных П переменных и 2 П ограничений. При этом задача оптимизации (3.25), (3.26) примет следующий вид: найти минимум целевой функции

В этом случае в задачу оптимизации также вводится П дополнительных переменных, однако, число ограничений остается прежним. Задача оптимизации (3.25), (3.26) прішет вид: найти управления, минимизирующие целевую функцию

Наиболее экономичным способом линеаризации с точки зрения зат -рат машинного времени является метод разности переменных, приводящий только к увеличению числа столбцов. Как известно.время решения задач JTO линейно зависит от числа столбцов (переменных) матрицы ограничений и имеет кубическую зависимость от числа ограничений [77,80,81] . Поэтому в качестве основного метода линеаризации задач ШІ в работе используется метод разности переменных.

Таким образом, задача оптимального совместного управления частотой, обменной мощностью и перетокаші ЭЭО, сформулированная в виде задачи нелинейного программирования (3.24), (3.25), может быть сведена к задаче линейного программирования (3.29,3.30) или (3.32, 3.33). Проведенная в п.3.1.2 формализация оптимизационных целей управления и изложенная там se методика позволяют сформулировать задачи управления частотой и активной мощностью ЭЭО по совокуп ности критериев в виде задач линейного программирования. 1) Минимизация взвешенных затрат на управление. а) Минимизация взвешенных отклонений мощности регулирующих станций Формализование ограничений и целевой функции задачи оптимизации, а также сведение к задаче ЛП проведены в разделе 3.2, уравнения (3.32), (3.33). При этом линеаризованная задача имеет следующий вид: найти управления, доставляющие минимум целевой функции. при ограничениях (3.33). Отметим, что в данном случае дЦ,и ДІГ - переменные, соответствующие положительному и отрицательному значениям приращений управлений на I -ю регулирующую станцию.

Исследование алгоритмов совместного управления в установившихся режимах

Первая группа из 8-ми экспериментов составляет 2 подгруппы. Четыре первых эксперимента связаны с анализом достижимости системой управления отдельных технологических целей, остальные с достижением различных их сочетаний. В экспериментах данной группы принят критерий оптимальности, минимизирующий взвешенные затраты на управление (4.1):

Результаты экспериментов сведены в таблицу 4.4. Там же указаны предельно-допустимые приращения перетоков по контроли руемым линиям и регулировочные диапазоны регулирующих станций. Линии, номера которых не указаны в таблице, считаются сильными (см.главу I). Предельно-допустимые значения перетоков по ним приняты равными АЗ. 40 МВТ Д5, "10 Mftr . Во всех проводимых в данной работе экспериментах значения перетоков по этим линиям не превышали своих предельных значений, поэтому данные о них отсутствуют в таблице. Характеристика решаемых в процессе исследований задач управления приведена на рис.4.2 и таблице 4.4.

Для моделирования первой задачи управления, характеризуемой нарушением баланса мощности в ОЭС и вызванного им отклонения частоты, на один из узлов подается возмущение в виде наб-роса дополнительной нагрузки такой величины, что перетоки по всем линиям остаются в области допустимых значений. БЬли все ЭЭО, состоящее из 19 узлов (рис.4.1) рассматривать в качестве изолированной ОЭС, то возникает необходимость решения задачи астатического регулирования частоты для изолированно работающего ЭЭО (задача 1.2 рис.4.2), т.к. для него Л $0= 0 . При приложении к двум различным узлам ОЭС возмущений в виде дополнительных нагрузок, равных по величине, но противоположных по знаку, (с тем, чтобы не нарушать баланса обменной мощности объединения, А$о-0 при 2?Д] 1Я0 ) необходи мо решать задачу ограничения перетока по линии, если переток по этой линии превысил предельно-допустимае значение (задача 1.4 рис.4.2). В случае задания по какой-либо из линий или сечению линий предельно-допустимого значения перетока, равного нулю, решается задача поддержания перетока на заданном уровне (задача 1.3 рис.4.2). Различные комбинации величин нагрузок и мест их приложения определяют возможные сочетания решаемых задач управления. Перейдем к анализу полученных результатов.

В экспериментах I и 2 решается задача регулирования по критерию "частота - обменная мощность" (см.п.3.1.1) и, так как используется критерий первого типа 7Ч , то в формулировке задачи оптимального управления нет каких-либо характеристик узлов или линий, предопределяющих выбор узла управления. Поэтому в качестве узла управления может быть выбран любой из имеющих достаточный регулировочный диапазон узел. В экспериментах I и 2 управление подается на первый узел (см.таблицу 4.4). Установившийся после отработки управления режим в ОЭС в эксперименте Т характеризуется восстановлением баланса по обменной мощности и нулевым отклонением частоты, а в эксперименте 2 - также возвратом частоты к своетлу первоначальному значению. В 3-ем и 4-ом экспериментах в ЭЭО в возмущенном режиме сохраняется баланс по обменной мощности, поэтому управление определяется необходимостью сохранения баланса обменной мощности и поддержания перетока по 3 линии на заданном значении, как в эксперименте 3, или же возвратом перетока в область допустимых значений, что имеет место в эксперименте 4. Наибольшие коэффициенты влияния противоположных знаков по данной линии, имеют 3-й и 6-й регулирующие узлы ОХ (см.приложение I). Поэтому установившийся режим характеризуется набором мощноетич3-й и сбросом мощности 6-й регулирующими станциями на величину пропорциональную величине перегрузки 3-й линии.

В эксперименте 5 решение задачи поддержания перетоков по контролируемым линиям ПЬго сечения с номерами 1-4, при набросе дополнительной нагрузки в нерегулируемый 8-й узел (рис.4.1), требует перераспределения мощности между отдельными частями ОЭС, но таким образом, чтобы восстановить баланс по обменной мощности при условии неперегрузки ранее нормально работавших линий. В результате решения задачи совместного управления по критерию 4 найдены управления на I, 2 и 4-й узлы, сумма модулей которых равна величине возмущения (см. таблицу 4.4). Установившийся режим ОЭС характеризуется восстановлением баланса по обменной мощности ( &f= 0 ), возвратом перетоков по линиям 1-4 к своим исходным значениям и нахождением перетоков по остальным линиям объединения внутри области допустимых значений.

Поддержание перетока мощности по 11-й межсистемной линии является наиболее "тяжелой" задачей управления из совокупности задач (I.I, 1.5, Т.6 рис.4.2) эксперимента 6. Из регулирующих узлов наибольший коэффициент влияния по II-й линии имеет 4-й узел (см.приложение I).

Похожие диссертации на Синтез и исследование алгоритмов совместного управления частотой и активной мощностью энергообъединений по совокупности критериев