Анализ неоднородностей электроэнерrетических систем - Войтов О.Н.
ISBN 5-02-031231-2
Скачать (прямая ссылка):
Естественно, что проблема неоднородности при оптимизации режима ЭЭС возникает тогда, когда в модели ЭЭС учитывается электрическая сеть, в частности при учете потерь активной мощности и тем более, когда сами потери минимизируются при фиксированных активных мощностях генераторов (кроме балансирующего). Усиление сети позволяет уменьшить потери мощности во всем диапазоне изменения режима, как это показано на рис. 5.12.
Рис. 5.12. Ухудшение критерия при изменении внешних воздействий
/ — хорошая обусловленность; 2 — плохая.
210
Гл. 5. СЛАБЫЕ МЕСТА ПРИ УПРАВЛЕНИИ РЕЖИМОМ
Плохая обусловленность в задачах оптимизации проявляется,
как минимум, в трех аспектах:
1) неустойчивое оптимальное решение, когда небольшие изменения в векторе В приводят либо к большому ухудшению критерия
АЕ = ?(/), у12, у22) - ?(/), уи, у21),
либо к необходимости значительной коррекции управляющих воздействий (см. рис. 5.12 и 5.13);
уменьшение объема допустимой области, которое приводит к ухудшению критерия (рис 5.14);
плохая сходимость вычислительного процесса поиска оптимального решения.
В стохастической постановке минимизируется математическое ожидание М критерия Е
min М Е(х, у, d)
у
d
при ограничениях типа
M(Zj)
Z ¦
j max
где d{j и d2J
сдвиг соответственно верхнего и нижнего ограни-
чения внутрь допустимой области, определенной, как было показа-
но выше, по (5.16)
(5.17).
E{D*AD)
Ум
Улл
Ул
E{D+AD)
E{D)
Ул
Рис. 5.13. Ухудшение критерия при изменении внешних воздействий
оптимальная точка при D\ E(D + АІ))
значение критерия при
У\
уп, у2 = & + Aj^' (У]2» -^22) — точка оптимума критерия при D + AD. а
хорошая обусловлениость; б — плохая.
5.5. УЧЕТ СЕНСОРОВ ПРИ СТОХАСТИЧЕСКОМ ХАРАКТЕРЕ ВОЗМУЩЕНИЙ 211
Резюмируя изложенное,
отметим следующее.
В главе показано влияние
структурных свойств сети ЭЭС
на свойства и характеристики
допустимой области, а также
обоснована необходимость учета структурных свойств сети в формулировках задач управления и при разработке алгоритмов их решения, в том числе при стохастических постановках. Учет информации о сенсорах и слабых местах сети можно осуществить таким образом:
— модификацией исходной задачи управления за счет введения дополнительных целевых функций для стабилизации изменения значений параметров режима в слабых узлах;
— уточнением списка существенных ограничений включением в него ограничений-неравенств, накладываемых на параметры режима в слабых местах;
— выбором состава компонент вектора управлений как на этапе формирования математической модели УР ЭЭС, так и при определении направления спуска в алгоритмах решения вспомогательных подзадач.
Основной эффект от учета структурных свойств сети проявляется в целенаправленном улучшении характеристик допустимой области задачи управления, повышении надежности получения результата и в ряде случаев даже в понижении трудоемкости процесса получения решения. Стабильность структурных свойств сети или,
другими словами, их слабая зависимость от загруженности сети ЭЭС оправдывает затраты на предварительное получение информации о структурных свойствах сети с последующим их использованием для решения задач управления.
Рис. 5.14. Ухудшение критерия Е при сужении допустимой области.
ГЛАВА 6
Исследование переходных
режимов ЭЭС на основе выявления их структурной неоднородности
6.1. ВЫБОР СЦЕНАРИЕВ ДЛЯ АНАЛИЗА
ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЭС
При эксплуатации ЭЭС проводятся расчеты поведения системы (переходных процессов в ней) для различных возмущений. По результатам этих расчетов осуществляется анализ динамической устойчивости ЭЭС с целью проверки адекватности работы уст-
ройств регулирования и противоавариинои автоматики, а также выработки рекомендаций диспетчерскому персоналу о мероприятиях, необходимых для локализации и ликвидации возможных аварийных ситуаций. Правила выбора расчетных возмущений как составляющих сценариев (расчетных ситуаций) для анализа динамической устойчивости задаются руководящими указаниями по
устойчивости энергосистем [119]. Однако, если буквально следовать этим правилам, список подлежащих расчету возмущений оказывается слишком длинным из-за малой заблаговременности произво, ва расчетов, ограниченных возможностей вычислительных средств и большой размерности исследуемых схем. Поэтому в каждой ЭЭС существуют свои инструкции по выполнению расчетов, конкретизирующие общие руководящие указания с учетом многолетнего
опыта эксплуатации системы, а также (в том или ином виде) списки предположительно опасных расчетных возмущений, которые при необходимости корректируются для конкретных исходных ре-
214 Гл. 6. СТРУКТУРНЫЕ НЕОДНОРОДНОСТИ В ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ
жимов, исходя из опыта и интуиции персонала, осуществляющего расчеты.
При проектировании ЭЭС для прогнозируемых уровней генерации/нагрузки определяется топология электрической сети, которая, помимо экономичных обменов мощностью между ее узлами при нормальной эксплуатации, должна обеспечить и безопасные (то есть не приводящие к фатальным последствиям) обмены в аварийных ситуациях. Для этой цели необходим также правильный выбор типов, мест установки и диапазонов настроек средств регулирования и противоаварийной автоматики. Время, которое допустимо затратить на проведение расчетов, существенно больше, чем в эксплуатации, однако вариантность и меньшая конкретность исходных условий существенно снижают роль накопленного (в виде инструкций и знаний о функционировании существующей системы) опыта выбора сценариев и увеличивают долю интуитивных решений.
