- •Оглавление
- •Раздел 1. 14
- •Глава 1. Электроэнергетические системы 15
- •Глава 2. Управление режимами ээс 34
- •Глава 4. Особенности режимов ээс на электроэнергетическом рынке 101
- •Глава 5. Балансы мощности и энергии 122
- •Раздел 2. 160
- •Глава 6. Математическое моделирование задач оптимизации режимов 161
- •Глава 9. Оптимальное использование водных ресурсов гидроэлектростанций 253
- •Раздел 3. 285
- •Глава 10. Адресность расчетов режимов в схемах ээс с хозяйственными объектами 286
- •Глава 11. Расчет режимов ээс с использованием схемы ээс с электрическим эквивалентом ее энергетических и стоимостных параметров 331
- •Глава 12. Модели и методы прогнозирования электропотребления и графиков нагрузки ээс 356
- •Введение
- •1.2. Инновационные направления развития техники и технологии производства в электроэнергетических системах
- •1.3. Режимные задачи их состав и содержание
- •1.4. Учет требований потребителей к энергоснабжению при расчете режимов ээс
- •1.5. Виды режимов
- •1.6. Заключение по главе 1
- •1.7. Вопросы для самопроверки
- •Глава 2. Управление режимами ээс
- •2.1. Принципы управления режимами
- •2.2. Средства и системы управления энергетическими объектами
- •2.3. Управление режимами на электроэнергетическом рынке
- •2.4. Оперативно-диспетчерское управление режимами
- •2.5. Автоматическое управление режимами
- •Функциональная автоматика турбин и вспомогательного оборудования
- •2.6.Заключение по главе 2
- •2.7. Вопросы для самопроверки
- •Глава з. Компьютеризация управления режимами. Автоматизированные системы управления асу
- •3.1. Виды компьютерных систем в управлении режимами ээс
- •3.2. Краткие сведения о компьютерных системах управления в энергетике
- •3.3 Техническое обеспечение асу
- •3.4. Информационное обеспечение асу
- •3.5. Математическое обеспечение асу
- •3.6. Пример состава задачи, решаемых в асу тп гэс
- •3.7. Задачи асу тп подстанций
- •3.9. Эффективность асу
- •3.10. Заключение по главе 3
- •3.11. Вопросы для самопроверки
- •Глава 4. Особенности режимов ээс на электроэнергетическом рынке
- •4.1. Некоторые особенности коммерческого управления режимами ээс
- •4.2. Среда деятельности системы
- •4.3. Электроэнергетический рынок
- •4.4. Учет особенностей электроэнергетического рынка при оптимизации режимов ээс
- •4.4. Рыночная и контрактная форма взаимоотношений на электроэнергетическом рынке
- •4.5.Заключение по главе 4
- •4.6 Вопросы для самопроверки
- •Глава 5. Балансы мощности и энергии
- •5.1. Структура балансов мощности и энергии системы
- •5.2.Участие станций в энергетических балансах системы
- •5.3. Методические основы составления балансов мощности
- •5.4. Особенности составления баланса электроэнергии
- •5. 5. Надежность энергетических балансов и обеспеченность работы ээс
- •5.6 Гидростанции с различной степенью регулирования стока в энергетических балансах
- •5.7. Баланс реактивной мощности
- •5.8. Резервы мощности
- •5. 8. Задача расчета суточного баланса мощности системы
- •5.10. Задача выбора и размещения резервных мощностей энергосистемы
- •5.11. Заключение по главе 5
- •5.12. Вопросы для самопроверки
- •Заключение по разделу 1
- •Раздел 2. Основные принципы, модели и методы решения задачи управления режимами энергосистем Глава 6. Математическое моделирование задач оптимизации режимов
- •6. 1. Задачи оптимизации режимов и особенности их математического моделирования
- •6.2. Общие положения алгоритмизации задач расчета режимов электроэнергетической системы
- •6.3. Учет параметрических свойств мощности и выработки электроэнергии в характеристиках электрической модели
- •6.4. Критерии оптимизации в энергетических режимных задачах
- •6. 5. Критерий оптимизации режимов электрической сети
- •6.6. Линейная и нелинейная постановка задачи оптимизации режимов энергосистемы
- •6.8. Заключение по главе 8
- •6.9. Вопросы для самопроверки
- •7. Методы оптимизации
- •7.1. Математическая формулировка задач оптимизации
- •7.2. Методы нелинейного программирования
- •7.2.1 Градиентный метод
- •7.2.2. Метод Ньютона
- •7.2.3. Учёт ограничений в виде равенств
- •7.2.4. Учет ограничений в виде неравенств
- •7.3. Заключение по главе 7
- •7.2.6. Вопросы для самопроверки
- •8. Оптимизация режимов энергосистем
- •8.1. Экономическое распределение активной нагрузки между тепловыми электростанциями методом равенства относительных приростов
- •8.2. Примеры распределение активной мощности между станциями методом равенства относительных приростов
- •8.3. Применение методов нелинейного программирования для решения задач оптимизации режимов энергосистем
- •8.3. Распределение нагрузки в энергосистеме с гэс и тэс
- •8.4 Заключение по главе 8
- •8.5. Вопросы для самопроверки
- •Глава 9. Оптимальное использование водных ресурсов гидроэлектростанций
- •9.1.Требования к режимам гидроэлектростанции энергетических и водохозяйственных систем
- •9.2. Основные принципы управления режимами гэс
- •9.4. Показатели оценки режимов гэс
- •9.5. Оптимизация длительных режимов гэс
- •9.6. Постановка задачи оптимизации долгосрочных режимов гэс
- •9.6. Методы оптимизации режима водохранилища одиночной гэс
- •9.7. Особенности оптимизации режимов каскада гэс
- •9.7. Схема расчетов по рациональному использованию гидроэнергетических ресурсов
- •9.8. Заключение по главе 9
- •9.9. Вопросы для самопроверки
- •Заключение по разделу 2
- •10.2. Модели и методы адресного разделения потоков и потерь мощности
- •9.3. Пример разделения потоков и потерь мощности
- •10.4. Количественные показатели адресных расчетов потоков и потерь мощности в системе
- •10.5. Типовые задачи адресного распределения потерь мощности и энергии
- •10.5. Методика адресного распределения потерь мощности на примере сетевого предприятия
- •10.7. Эквивалентирование сети с использованием эквивалентных характеристик потерь мощности
- •10.8. Развитие методов расчета режимов системы для реализации адресного принципа
- •10.9. Задача адресной оценки мощности при использовании хозяйственно- технологической модели системы
- •10.10. Закдача расчета узловых цен мощностей станций и нагрузок ээс на часовых интервалах в течении суток
- •10.12. Заключение по главе 10
- •10.13. Вопросы для самопроверки
- •Глава 11. Расчет режимов ээс с использованием схемы ээс с электрическим эквивалентом ее энергетических и стоимостных параметров
- •11.1 Моделирование ээс с использованием электрического эквивалента ее энергетических и стоимостных величин
- •11.2. Модель системы и ее структурных элементов при использовании электрического эквивалента
- •11.3. Моделирование энергетических характеристик предприятий в электрической модели ээс
- •11.4.Моделирование ээс с использованием электрического эквивалента
- •11.6. Структурная модель адресного расчета стоимости потоков и потерь мощности и энергии с использованием электрического эквивалннта.
- •11.6. Заключение по главе 11
- •11.7. Вопросы для самопроверки
- •Глава 12. Модели и методы прогнозирования электропотребления и графиков нагрузки ээс
- •12.1. Основы прогнозирования
- •12.2. Статистическое моделирование
- •12.3. Модели долгосрочного прогнозирования электропотребления и мощности нагрузки электроэнергетических систем с учетом особенностей их функционирования на электроэнергетическом рынке
- •12.4. Методика расчетов прогнозирования электропотребления и мощности нагрузки на примере ао – энерго с упреждением на год
- •12.5. Прогнозирование графика нагрузки ээс
- •10.6. Статические модели графика нагрузки ээс
- •10.7. Использование ранговых моделей для прогнозирования нагрузок в узлах электрической сети
- •12.8. Заключение по главе 10
- •12.9. Вопросы для самопроверки
- •12.10. Заключение по разделу 3
- •Литература
- •Предметный указатель
ГОУ ВПО «Новосибирский государственный технический университет»
Т.А. Филиппова, Ю.М. Сидоркин, А.Г. Русина
«Оптимизация режимов электростанций и энергосистем»
Учебник для студентов энергетических специальностей
УДК 621.311.004.13 (075.8)
ISBN 5 – 7782 – 0490 - 5
Аннотация
Излагаются основные вопросы расчета режимов электроэнергетических систем (ЭЭС). Имеются три раздела. Первый – основы управления режимами ЭЭС с учетом технических, экономических и коммерческих требований. Особое внимание уделяется энергетическим балансам и компьютеризации управления режимами.
Второй раздел включает методы оптимизации и классические задачи наивыгоднейшего распределения нагрузки в ЭЭС для тепловых и смешанных ЭЭС. Рассмотрена также задача рационального использования гидроресурсов ГЭС.
Третий – новые задачи и методы их решения, которые позволяют более рационально, чем традиционные пути, учитывать требования электроэнергетического рынка.
Материал книги ориентирован на студентов энергетических специальностей. Он включен в ряд дисциплин, в которых рассматриваются режимы ЭЭС. Он может использоваться также инженерами и научными сотрудниками энергетических организаций.
Рецензенты:
Ефремов И. А. д.т.н., профессор кафедры
Манусов В.З., д.т.н., профессор кафедры СЭСП, НГТУ
Оглавление
Введение 11
Раздел 1. 14
Основы управления энергетическими режимами электрических станций и энергосистем 14
Глава 1. Электроэнергетические системы 15
1.1. Энергетическая система 15
1.2. Инновационные направления развития техники и технологии производства в электроэнергетических системах 22
1.3. Режимные задачи их состав и содержание 23
1.4. Учет требований потребителей к энергоснабжению при расчете режимов ЭЭС 26
1.5. Виды режимов 30
1.6. Заключение по главе 1 32
1.7. Вопросы для самопроверки 32
Глава 2. Управление режимами ээс 34
2.1. Принципы управления режимами 34
2.2. Средства и системы управления энергетическими объектами 48
2.3. Управление режимами на электроэнергетическом рынке 54
2.4. Оперативно-диспетчерское управление режимами 56
2.5. Автоматическое управление режимами 59
2.6.Заключение по главе 2 63
2.7. Вопросы для самопроверки 64
Глава З. Компьютеризация управления режимами. Автоматизированные системы управления АСУ 66
3.1. Виды компьютерных систем в управлении режимами ЭЭС 66
3.2. Краткие сведения о компьютерных системах управления в энергетике 68
3.3 Техническое обеспечение АСУ 70
3.4. Информационное обеспечение АСУ 75
3.5. Математическое обеспечение АСУ 81
3.6. Пример состава задачи, решаемых в АСУ ТП ГЭС 81
3.7. Задачи АСУ ТП подстанций 93
3.9. Эффективность АСУ 98
3.10. Заключение по главе 3 99
3.11. Вопросы для самопроверки 100
Глава 4. Особенности режимов ээс на электроэнергетическом рынке 101
4.1. Некоторые особенности коммерческого управления режимами ЭЭС 101
4.2. Среда деятельности системы 106
4.3. Электроэнергетический рынок 111
4.4. Учет особенностей электроэнергетического рынка при оптимизации режимов ЭЭС 114
4.4. Рыночная и контрактная форма взаимоотношений на электроэнергетическом рынке 116
4.5.Заключение по главе 4 121
4.6 Вопросы для самопроверки 121
Глава 5. Балансы мощности и энергии 122
5.1. Структура балансов мощности и энергии системы 122
Покрытие мощности 123
5.2.Участие станций в энергетических балансах системы 127
5.3. Методические основы составления балансов мощности 132
5.4. Особенности составления баланса электроэнергии 136
5. 5. Надежность энергетических балансов и обеспеченность работы ЭЭС 138
5.6 Гидростанции с различной степенью регулирования стока в энергетических балансах 139
5.7. Баланс реактивной мощности 142
5.8. Резервы мощности 144
5. 8. Задача расчета суточного баланса мощности системы 149
5.10. Задача выбора и размещения резервных мощностей энергосистемы 154
5.11. Заключение по главе 5 157
5.12. Вопросы для самопроверки 157
Заключение по разделу 1 159
Раздел 2. 160
Основные принципы, модели и методы решения задачи управления режимами энергосистем 160
Глава 6. Математическое моделирование задач оптимизации режимов 161
6. 1. Задачи оптимизации режимов и особенности их математического моделирования 161
6.2. Общие положения алгоритмизации задач расчета режимов электроэнергетической системы 169
6.3. Учет параметрических свойств мощности и выработки электроэнергии в характеристиках электрической модели 174
6.4. Критерии оптимизации в энергетических режимных задачах 178
6. 5. Критерий оптимизации режимов электрической сети 180
6.6. Линейная и нелинейная постановка задачи оптимизации режимов энергосистемы 183
6.8. Заключение по главе 8 185
6.9. Вопросы для самопроверки 185
7. Методы оптимизации 187
7.1. Математическая формулировка задач оптимизации 187
7.2. Методы нелинейного программирования 191
7.2.1 Градиентный метод 193
7.2.2. Метод Ньютона 198
7.2.3. Учёт ограничений в виде равенств 204
7.2.4. Учет ограничений в виде неравенств 206
7.3. Заключение по главе 7 214
7.2.6. Вопросы для самопроверки 215
8. Оптимизация режимов энергосистем 217
8.1. Экономическое распределение активной нагрузки между тепловыми электростанциями методом равенства относительных приростов 217
8.2. Примеры распределение активной мощности между станциями методом равенства относительных приростов 229
8.3. Применение методов нелинейного программирования для решения задач оптимизации режимов энергосистем 234
8.3. Распределение нагрузки в энергосистеме с ГЭС и ТЭС 244
8.4 Заключение по главе 8 250
8.5. Вопросы для самопроверки 251