Введение к работе
-3-
Актуальность проблемы. Экономия электрической энергии (ЭЭ) и [шение ее качества является одной из важнейших составляющих увеличения :ктивности производства и, как следствие, развития социальной сферы.
В современных системах электроснабжения (СЭ), электроэнергия все в шей степени рассматривается как товар, к качеству которого предъявляются деленные требования. Отклонения показателей качества электроэнергии (ПКЭ) становленных значений приводят к снижению надежности электроснабжения, иченшо потерь электроэнергии, ухудшенгао качества и количества выпускаемой укции.
Современные СЭ обладают свойствами болышгх управляемых систем рнетического типа, их ПКЭ в большей степени определяются потребителями гроэнергии (ПЭ) и подвержены влиянию многочисленных внутренних и ишх факторов.
В связи с этим особое значение представляют вопросы, связанные с учетом ств таких систем при разработке и совершенствовании систем управления лбом электроэнергии (КЭ). Процесс повышения КЭ невозможен без эсрочного и ситуационного автоматизированного управления посредством эйств улучшения качества электроэнергии (УУКЭ), в качестве которых льзуются устройства компенсации реактивной мощности, симметрирования и ітрокомпенсации. В дальнейшем под СЭ понимаются электрические системы :но предприятий (СЭП), которые имеют в своем составе сталеплавильные печи, льзуют процесс электролиза, характерной особенностью которых является чиє нелинейных и несимметричных нагрузок (специфических) или их купность. Вопросы качества для ПЭ неотделимы от ситуации во всей гроэнергетической системе.
На этапе проектирования или эксплуатации УУКЭ отвечают целям шения КЭ в некотором конкретном узле системы, причем зачастую по іьному ПКЭ, но при решении задачи управления КЭ с использованием ;много подхода необходимы структурно-параметрические решения с учетом схемы СЭП с учетом группы характерных ПКЭ потребителей электроэнергии.
С другой стороны, нормативное качество по ГОСТ 13109-97 должно быть іечено, в первую очередь, на границе балансового разграничения субъектов, в числе между электроснабжающей организацией (ЭСО) и ПЭ. При содействии ЭСО и ПЭ проблема сводится к формированию взаимного влияния ястем на КЭ в рамках экономических, организационных и технических аспектов истемного взаимодействия.
Как показывает практика, в СЭП вопросам нормализации ПКЭ удел; недостаточное внимание в силу технических и экономических причин, оптимального управления КЭ необходима автоматизированная система управл качеством ЭЭ, обязательно включающая в себя подсистему мониторинга Актуальным является и разработка новых принципов и методов управления КЗ различной степени централизации системы; целевых функций от ПКЭ на разліг иерархических уровнях; математических моделей с учетом межсистем взаимодействия; новых критериев и ограничений, а также техническая реализ устройств с использованием вышеперечисленных принципов.
Настоящая работа направлена на совершенствование и развитие мет межсистемного автоматизированного управления КЭ, основанного на прин многоцелевой оптимизации (МО), который позволяет устранить внутренш межсисистемные противоречия применительно к системам типа СЭП специфическими нагрузками. .
Цель работы: Математическая формулировка и решение за
оптимального управления качеством электроэнергии и разработка алгоритмі устройств для его технической реализации.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие за;
-
Формирование и обоснование системы частных критериев структурированных по условиям балансовой принадлежности, для конкре-моделей СЭ, имеющих в своем составе специфические нагрузки.
-
Согласование противоречивости решений частных задач оптимизации электроснабжающей организации и потребителей с использоваї декомпозиционного метода многоцелевой оптимизации.
-
Разработка математического и программного обеспечения межсистем автоматизированного управления КЭ при наличии специфических нагрузок.
-
Формирование принципов межсистемного взаимодействия при долгосрочн ситуационном управлении, а также блок-схемы управления с целью обеспеч подсистемы АСУ МО КЭ.
-
Формирование требований и разработка устройств управления качес электроэнергии.
-
Разработка и совершенствование модели экономического стимулиров управления КЭ на основе скидок и надбавок к тарифу на электриче< энергию.
-
Техническая реализация разработанных методик для решения з долгосрочного и ситуационного управления КЭ в СЭП со специфичесі нагрузками.
защищает:
Критерии оптішизацин качества электрической энергии для сформированных
моделей систем электроснабжения.
Методику автоматизированного межсистемного управления КЭ в СЭ со
:пецифическими нагрузками, основанную на принципе межсистемного
ззаимодействия.
Принцип компромиссного автоматизированного управления КЭ.
Метод скидок и надбавок за качество электрической энергии при межсистемном
взаимодействии субъектов договорных отношений.
Устройство компромиссного управления качеством электрической энергии на
эснове декомпозиционного алгоритма многоцелевой оптимизации.
Модель автоматизированного управления качеством электрической энергии.
Методы исследований: В работе использовались методы математической
істики, оптимизации (линейные, нелинейные, динамического
раммирования), теории оптимального управления, теоретических основ
гротехники.
Научную новизну работы представляют следующие ее результаты:
Критерии качества электрической энергии.
Результаты предварительного контроля и мониторинга состояния качества по
фовням сетевой иерархии для внедрения мероприятий по его улучшению.
Техническая реализация устройств компромиссного управления качеством
электроэнергии.
Методика управления качеством электроэнергии, заключающаяся в
эаспространении принципа компромиссного управления на основе метода
жидок и надбавок при межсистемном взаимодействии субъектов.
Практическая ценность: Практическая реализация предложенного метода
іромиссного управления КЭ, наряду с известными способами, позволяет
шить отдельные показатели КЭ и минимизировать дополнительные потери
зной мощности в элементах систем электроснабжения и рассчитать
омические санкции к сторонам межсистемных взаимоотношений.
'азработанпые алгоритмы и программы моїут быть использованы в
чатизировашшх системах управления энергетикой промышленных предприятий
:тем, подсистеме «Управление качеством электроэнергии».
Синтезированные устройства могут быть использованы для компромиссного
вления УУКЭ.
имитационная модель может быть использована в качестве тренажера и
ного пособия для студентов электротехнических специальностей.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы
адывались и обсуждались на Международной научно-практической
конференции «Электрификация горных и металлургических предприятий Си( (Новокузнецк, 1997), Научно технической конференции «Энергосбереж электроснабжение, электрооборудование (Новомосковск, 1996), Междунарс конференции «Математика, компьютер, образование» (Дубна, 1998), На) методической конференции «Образовательные технологии: состояние и перспеь (Томск 1999), XIX сессии семинара АН России «Кибернетика электрических сиі (Новочеркасск, 1998), Региональной научно практической конфере «Интеллектуальные ресурсы ХТИ КГТУ - Хакасии» (Абакан, 1997), нау семинарах кафедры электроснабжения ХТИ - филиала КГТУ и кас]: электроснабжения и электрического транспорта КГТУ.
Публикации: По результатам исследований опубликовано 26 печатных рабі
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, глав с выводами, заключения! 3 приложений и списка литературы, включающег наименования. Основной текст, содержащий 121 страницу машинописного тс иллюстрирован 17 рисунками и 9 таблицами.
