- •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
Глава з. Компьютеризация управления режимами. Автоматизированные системы управления асу
Виды компьютерных систем в управлении режимами ЭЭС. Краткие сведения о компьютерных системах управления в энергетике. Техническое обеспечение АСУ. Информационное обеспечение АСУ. Математическое обеспечение АСУ. Пример состава задачи, решаемых в АСУ ТП ГЭС. Задачи АСУ ТП подстанций. Эффективность АСУ.
3.1. Виды компьютерных систем в управлении режимами ээс
Повседневную жизнь людей, управление техникой, технологиями, организацией, информационными потребностями и многое другое сейчас невозможно представить без компьютеров.
В энергетике компьютерные системы начали применяться сразу, как только появились первые ЭВМ и уже в 70тые годы широко использовались.
Наиболее проработанными были следующие системы.
Управление режимами станций и электроэнергетическими системами в оперативных задачах. Были создана АСДУ – автоматизированная система диспетчерского управления и АСУ ТП – автоматизированные системы управления технологическими процессами станций, подстанций, сетевых предприятий, отдельных агрегатов (трансформаторов, генераторов, турбин, котлов) и различных машин и механизмов.
Аббревиатура АСДУ и АСУ ТП сейчас не всегда применяется, но суть от этого не меняется. Это были компьютерные системы управления, созданные на той вычислительной технике, которая в то время имелась. В прошлые годы аббревиатура АСУ была общепринятой и в литературе и в практике. В данной книге она также будет использоваться.
АРМы – автоматизированные рабочие места инженеров и специалистов на основе ПВМ (персональных вычислительных систем) и в составе АСДУ и АСУ ТП. После 1990 г., когда появились персональные ЭВМ высокого класса, АРМы приобрели массовое распространение.
Опыт создания и использования этих систем в течение примерно 20 лет и сейчас не утратил своего значения и является основой компьютеризации управления. Конечно, совершенно изменилась вычислительная техника, ее возможности, сервис, но основы алгоритмизации многих режимных задач сохранились.
Современные компьютерные системы позволяют решать сложнейшие задачи управления для объектов энергетики. Их возможности перечислены ниже. Компьютеризация является одним из главных принципов управления режимами ЭЭС в современных условиях. На базе современной техники могут быть созданы все виды АСУ для предприятий и объектов энергетики, обладающие широкими возможностями. По существу только в редких случаях требуется создание специализированных ЭВМ. В прошлом, как правило, создавались специализированные ЭВМ для энергетики.
Состав задач, которые требуется решать в АСУ, расширился, алгоритмы многих задач стали другими, но содержательно большая часть задач сохранилась. Приводя в дальнейшем описание АСУ, мы в основном стремимся отразить содержательную сторону этой системы, а не ее техническое и математическое обеспечение.
Возможности компьютерных средств и систем.
Размерность может составлять более 5000 неизвестных, что позволяет решать любые практические задачи.
Возможно создание разветвленной архитектуры вычислительной системы, что позволяет включать 1000 - 2000 объектов управления.
Возможно создание многопроцессорных систем высокой надежности.
Нет ограничений по сбору, первичной обработки и хранению внутренней и внешней информации. Имеется доступ в Интернет.
Возможно стыковки с исполнительными механизмами и работа системы в режиме управления технологическим процессом.
Реализация решения задач в мультипрограммном режиме и решение большого числа задач в темпе протекающего процесса.
Громадные возможности использования внутреннего математического обеспечения по сервисному решению информационных задач и использования специальных программных пакетов.
Громадные возможности использования специализированного внешнего математического обеспечения по сервисному решению информационных задач с использованием специализированных интерфейсов.
Богатые возможности совершенствования грамотности пользователей в использовании компьютерных систем.
Имеется возможность защищенности системы от несанкционированно доступа.
Имеется возможность расширения системы, замены техники, программных средств.