- •1.1 Понятие оптимизации. Основные задачи оптимизации в электроэнергетике. Степени свободы электроэнергетической системы. Допустимый и оптимальный режимы
- •1.2 Понятие оптимизации. Основные задачи оптимизации в электроэнергетике. Степени свободы электроэнергетической системы. Допустимый и оптимальный режимы
- •2 Применение метода множителей Лагранжа при решении задач оптимизации в электроэнергетике
- •3.1 Оптимальное распределение перетоков мощности в замкнутых контурах электрической сети
- •3.2 Оптимальное распределение перетоков мощности в замкнутых контурах электрической сети
- •4.1 Применение метода множителей Лагранжа для оптимизации перетоков мощности в электрической сети
- •4.2 Применение метода множителей Лагранжа для оптимизации перетоков мощности в электрической сети
- •5.1 Оптимизация распределения перетоков мощности сложной электрической сети
- •5.2 Оптимизация распределения перетоков мощности сложной электрической сети
- •6.1 Определение оптимального распределения нагрузки между тэс методом множителей Лагранжа. Относительные приросты тэс
- •6.2 Определение оптимального распределения нагрузки между тэс методом множителей Лагранжа. Относительные приросты тэс
- •7.1 Определение оптимального распределения нагрузки методом множителей Лагранжа. Структурная схема алгоритма
- •7.2 Определение оптимального распределения нагрузки методом множителей Лагранжа. Структурная схема алгоритма
- •8 Наивыгоднейшее распределение нагрузки между тэс без учета потерь активной мощности. Физический смысл равенства относительных приростов
- •9.1 Определение оптимального распределение нагрузки в энергосистеме с гэс и тэс методом множителей Лагранжа
- •9.2 Определение оптимального распределение нагрузки в энергосистеме с гэс и тэс методом множителей Лагранжа
- •10.1 Размерность и физический смысл множителей Лагранжа в задачах оптимизации распределения нагрузки в энергосистеме
- •1 0.2 Размерность и физический смысл множителей Лагранжа в задачах оптимизации распределения нагрузки в энергосистеме
- •11.1 Опт. Распред-ие нагрузки при постоянном напоре гэс и структурная схема алгоритма поиска данного распределения
- •11.2 Опт. Распред-ие нагрузки при постоянном напоре гэс и структурная схема алгоритма поиска данного распределения
- •11.3 Опт. Распред-ие нагрузки при постоянном напоре гэс и структурная схема алгоритма поиска данного распределения
- •1 2.1 Оптимальное распределение нагрузки при переменном напоре гэс
- •12.2 Оптимальное распределение нагрузки при переменном напоре гэс
- •13.1 Оптимальное распределение нагрузки между агрегатами электростанций. Оптимальная последовательность включения агрегатов электростанций
- •13.2 Оптимальное распределение нагрузки между агрегатами электростанций. Оптимальная последовательность включения
- •14.1 Формулировка задачи оптимизации режима энергосистемы с позиций нелинейного программирования. Основные определения
- •14.2 Формулировка задачи оптимизации режима энергосистемы с позиций нелинейного программирования. Основные определения
- •15.1 Применение методов возможных направлений для поиска экстремума целевой функции при решении задач оптимизации в электроэнергетике
- •15.2 Применение методов возможных направлений для поиска экстремума целевой функции при решении задач оптимизации в электроэнергетике
- •16 Применение метода наискорейшего спуска при решении задач оптимизации в электроэнергетике
- •17 Способ вычисления оптимальной длины шага вдоль заданного направления спуска при решении задач оптимизации в электроэнергетике
- •18 Применение метода покоординатной оптимизации в электроэнергетике. Внешний и внутренний циклы метода
- •19.1 Применение градиентных методов оптимизации в электроэнергетике. Критерии сходимости. Градиентный метод в сочетании с методом наискорейшего спуска
- •19.2 Применение градиентных методов оптимизации в электроэнергетике. Критерии сходимости. Градиентный метод в сочетании с методом наискорейшего спуска
- •20.1 Применение градиентных методов оптимизации в электроэнергетике. Метод проектирования градиента
- •20.2 Применение градиентных методов оптимизации в электроэнергетике. Метод проектирования градиента
- •21.1 Учет ограничений в форме равенств при решении задач оптимизации в электроэнергетике. Приведенный градиент
- •21.2 Учет ограничений в форме равенств при решении задач оптимизации в электроэнергетике. Приведенный градиент
- •22.1 Учет ограничений в форме неравенств при решении задач опт-ии в электроэнергетике. Метод штрафных функций
- •22.2 Учет ограничений в форме неравенств при решении задач опт-ии в электроэнергетике. Метод штрафных функций
- •23.1 Оптимизация режима электроэнергетической системы методом Ньютона. Матрица Гессе
- •23.2 Оптимизация режима электроэнергетической системы методом Ньютона. Матрица Гессе
- •24.1 Комплексная оптимизация режимов энергосистемы
- •24.2 Комплексная оптимизация режимов энергосистемы
- •1. Уравнение цели .
6.1 Определение оптимального распределения нагрузки между тэс методом множителей Лагранжа. Относительные приросты тэс
Рассмотрим случай чисто тепловой энергосистемы и распределение активных нагрузок между ТЭС с учетом потерь активной мощности в электрической сети. Система содержит i=1, 2, ..., п тепловых электростанций, для которых известны расходные характеристики Bi(PГ,i) и суммарная нагрузка РΣ.
Запишем:
Целевую функцию
.Уравнение связи Bi(PГ,i).
Ограничения
,где
— суммарные потери активной мощности.Функция Лагранжа
.
Так как выражение во второй скобке равно нулю, то минимумы функции Лагранжа и целевой функции совпадают.
Дифференцируем
функцию Лагранжа по переменным
и
приравниваем производные к нулю, тогда
Отсюда
Обозначим
—
относительный
прирост
расхода топлива электростанции
показывает, как изменится расход топлива
i-й
станции,
если се нагрузка изменится на величину
,
– относительный
прирост потерь активной мощности в
сетях, т. е. величина, показывающая,
насколько изменятся потери в сетях,
если мощность только i-й
станции изменится на
.
Применяя
эти обозначения, получаем условия
наивыгоднейшего распределения
нагрузки:
.
6.2 Определение оптимального распределения нагрузки между тэс методом множителей Лагранжа. Относительные приросты тэс
При
выполнении этого условия минимум функции
Лагранжа будет только в том случае, если
или
Это
означает,
что
характеристики
относительных
приростов
электростанций должны быть монотонно
возрастающими.
Энергетические характеристики электростанций и агрегатов чаще всего не удовлетворяют указанным требованиям. В этом случае они подлежат «исправлению» по специальной методике.
При
неучете потерь активной мощности, т. е.
при π = 0, условие наивыгоднейшего
распределения нагрузки имеет вид:
.
Запишем условия наивыгоднейшего распределения нагрузки в коночных разностях и умножим числители и знаменатель на ΔРг., т. е.
,
где
–
активная мощность, доведенная до
потребителя.
При
наивыгоднейшем распределении нагрузки
затраты топлива
на
мощность
в
месте ее потребления должны быть равными
для всех электростанций.
7.1 Определение оптимального распределения нагрузки методом множителей Лагранжа. Структурная схема алгоритма
Рассмотрим случай чисто тепловой энергосистемы и распределение активных нагрузок между ТЭС с учетом потерь активной мощности в электрической сети. Система содержит i=1, 2, ..., п тепловых электростанций, для которых известны расходные характеристики Bi(PГ,i) и суммарная нагрузка РΣ. Запишем:
Целевую функцию .
Уравнение связи Bi (PГ,i).
Ограничения , где - суммарные потери P.
Функция Лагранжа .
Так как выражение во второй скобке равно нулю, то минимумы функции Лагранжа и целевой функции совпадают.
Дифференцируем функцию Лагранжа по переменным и приравниваем производные к нулю, тогда
Отсюда
- относительный прирост расхода топлива электростанции показывает, как изменится расход топлива i-й станции, если ее нагрузка изменится на величину , – относительный прирост потерь Р в сетях, т. е. величина, показывающая, насколько изменятся потери в сетях, если мощность только i-й станции изменится на . Отсюда условия наивыгоднейшего распределения нагрузки: .
При выполнении этого условия минимум функции Лагранжа будет только в том случае, если или
Рассмотрим алгоритм решения данной задачи.
Блоки 1—3. Находится произвольное распределение нагрузки между
