Решение задачи
Вначале выполняется ввод исходных данных, указанных в варианте задания, в соответствии с инструкцией к программе ОР10.
Мощность нагрузки.
Расчет оптимальных нагрузок станций
выполняется для 18 часа суток. Мощность
нагрузки в этот час равна
550+j275.
Коэффициенты
формулы потерь активной мощности в
сети. С
помощью программы выполняется расчет
установившегося режима ЭЭС. При этом
для узлов, в которых подключены генераторы,
считаются заданными активные мощности
и модули напряжений
;
,
где 
–
номинальные мощности станций,
;
–
сумма номинальных мощностей всех станций
ЭЭС;
–
класс напряжения соответствующего
узла.
Базисным и балансирующим узлом считается узел N.
В качестве исходных
приближений модули напряжений узлов,
кроме генераторных, принимаются равными
, а фазовые углы всех напряжений равными
0. Результаты расчета режима приведены
в табл. 2.1.
Таблица 2.1. Расчетные мощности и напряжений узлов
Узел i |
|
|
|
|
1 |
-550.00 |
-275.00 |
220.50 |
-6.497 |
2 |
0.00 |
0.00 |
230.81 |
-2.607 |
3 |
0.00 |
0.00 |
229.10 |
-4.025 |
4 |
0.00 |
0.00 |
226.33 |
-4.683 |
5 |
224.00 |
106.62 |
10.40 |
1.987 |
6 |
168.00 |
95.21 |
10.40 |
0.588 |
7 |
169.39 |
120.07 |
10.40 |
0.000 |
Далее программой составляется матрица узловых проводимостей Y схемы замещения ЭЭС, элементы которой приведены в табл.2.2.
Таблица 2.2. Элементы матрицы Y
Y |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1 |
0.043390 |
-0.012652 |
-0.016958 |
-0.13780 |
0.000000 |
0.000000 |
0.000000 |
|
-j0.210669 |
j0.055385 |
j0.060964 |
j0.094850 |
j0.000000 |
j0.000000 |
j0.000000 |
2 |
-0.012652 |
0.014447 |
0.000000 |
0.000000 |
-0.041203 |
0.000000 |
0.000000 |
|
j0.055385 |
-j0.104831 |
j0.000000 |
j0.000000 |
j1.143739 |
j0.000000 |
j0.000000 |
3 |
-0.016958 |
0.000000 |
0.018304 |
0.000000 |
0.000000 |
-0.030902 |
0.000000 |
|
j0.060964 |
j0.000000 |
-j0.098026 |
j0.000000 |
j0.000000 |
j0.857804 |
j0.000000 |
4 |
-0.013780 |
0.000000 |
0.000000 |
0.015126 |
0.000000 |
0.000000 |
-0.030902 |
|
j0.094850 |
j0.000000 |
j0.000000 |
-j0.131957 |
j0.000000 |
j0.000000 |
j0.857804 |
5 |
0.000000 |
-0.041203 |
0.000000 |
0.000000 |
0.949631 |
0.000000 |
0.000000 |
|
j0.000000 |
j1.143739 |
j0.000000 |
j0.000000 |
-j26.360458 |
j0.000000 |
j0.000000 |
6 |
0.000000 |
0.000000 |
-0.030902 |
0.000000 |
0.000000 |
0.712224 |
0.000000 |
|
j0.000000 |
j0.000000 |
j0.857804 |
j0.000000 |
j0.000000 |
-j19.770344 |
j0.000000 |
7
|
0.000000 j0.000000 |
0.000000 j0.000000 |
0.000000 j0.000000 |
-0.030902 j0.857804 |
0.000000 j0.000000 |
0.000000 j0.000000 |
0.712224 -j19.770344 |
Действительные
части элементов матрицы узловых
сопротивлений
приведены в табл. 2.3.
Таблица 2.3. Действительные части элементов матрицы Z
R=Re[Z] |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
2.663331 |
2.703268 |
2.698603 |
1.084406 |
0.117291 |
0.117088 |
2 |
2.703268 |
6.689545 |
2.738721 |
1.110716 |
0.290249 |
0.118829 |
3 |
2.698604 |
2.738722 |
6.990552 |
1.107902 |
0.118829 |
0.303309 |
4 |
1.084406 |
1.110715 |
1.107901 |
1.034868 |
0.048192 |
0.048070 |
5 |
0.117291 |
0.290249 |
0.118829 |
0.048192 |
0.016958 |
0.005156 |
6 |
0.117088 |
0.118829 |
0.303309 |
0.048070 |
0.005156 |
0.014980 |
Коэффициенты формулы потерь мощности. Для используемого алгоритма оптимизации режима ЭЭС необходимо вычислить только коэффициенты формулы потерь активной мощности в сети
.
Здесь
– действительные части элементов
матрицы
.
Величины
берутся из расчета режима (табл. 2.).
Необходимые для дальнейшего расчета
коэффициенты
приведены в табл. 2.4.
Таблица 2.4.
Коэффициенты формулы потерь активной
мощности
Узлы |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
0.547784 |
0.529944 |
0.533701 |
0.217185 |
0.505875 |
0.506691 |
2 |
0.529944 |
1.255736 |
0.517771 |
0.212487 |
1.205288 |
0.494270 |
3 |
0.533702 |
0.517771 |
1.331849 |
0.213653 |
0.495982 |
1.268864 |
4 |
0.217185 |
0.212487 |
0.213653 |
0.202029 |
0.203357 |
0.203360 |
5 |
0.505875 |
1.205288 |
0.495981 |
0.203357 |
1.290523 |
0.476540 |
6 |
0.506691 |
0.494270 |
1.268864 |
0.203360 |
0.476540 |
1.384977 |
Характеристики относительных приростов расходов топлива блоков станций приведены в табл. 2.5.
Таблица 2.5. ХОП приростов расходов топлива блоков станций
ЭС1 |
P |
39.000 |
42.000 |
42.000 |
60.000 |
60.000 |
|
b |
0.420 |
0.422 |
0.433 |
0.496 |
20.000 |
ЭС2 |
P |
36.000 |
39.000 |
39.000 |
60.000 |
60.000 |
|
b |
0.383 |
0.388 |
0.420 |
0.471 |
20.000 |
ЭС3 |
P |
39.000 |
42.000 |
42.000 |
60.000 |
60.000 |
|
b |
0.382 |
0.384 |
0.403 |
0.451 |
20.000 |
Узловые потоки мощностей, в том числе и начальные значения активных мощностей станций,
берутся из расчета режима (табл.2.1.).
Поиск оптимальных значений мощностей станций выполняется в соответствии с изложенным выше алгоритмом.
Итерация 1.
Потери мощности
в сети
=
5.69646.
Относительные приросты потерь мощности для станций 1-3 (узлы 7, 5. 6).
Цены отпускаемой энергии
Упорядоченные ХОП затрат станций
Точка |
|
ЭС1 |
ЭС2 |
ЭС3 |
Pс |
ХОП |
|
3 бл |
3 бл |
4 бл |
|
0 |
0.00000 |
117.000 |
108.000 |
156.000 |
381.000 |
1 |
0.40109 |
117.000 |
108.000 |
156.000 |
381.000 |
2 |
0.40611 |
117.000 |
117.000 |
156.000 |
390.000 |
3 |
0.42046 |
117.000 |
117.000 |
156.000 |
390.000 |
4 |
0.42244 |
126.000 |
117.000 |
156.000 |
399.000 |
5 |
0.43589 |
126.000 |
117.000 |
156.000 |
399.000 |
6 |
0.43795 |
126.000 |
117.000 |
168.000 |
411.000 |
7 |
0.43943 |
126.000 |
117.000 |
168.000 |
411.000 |
8 |
0.44308 |
126.000 |
121.269 |
168.000 |
415.269 |
9 |
0.45934 |
142.629 |
140.270 |
168.000 |
450.900 |
10 |
0.49334 |
177.398 |
180.000 |
212.717 |
570.115 |
11 |
0.49588 |
180.000 |
180.000 |
216.064 |
576.064 |
12 |
0.51408 |
180.000 |
180.000 |
240.000 |
600.000 |
13 |
20.00000 |
180.000 |
180.000 |
240.000 |
600.000 |
Нагрузка системы
(станций)
560.92578.
Номер участка ХОП
10.
Оптимальная
величина общесистемного прироста затрат
0.49072.
Оптимальные мощности станций после итерации 1.
Максимальная поправка мощностей станций
Итерация 2.
Потери мощности в сети = 10.79307.
Относительные приросты потерь мощности для станций 1-3 (узлы 7, 5. 6).
Цены отпускаемой энергии
Упорядоченные ХОП затрат станций
Точка |
|
ЭС1 |
ЭС2 |
ЭС3 |
Pс |
ХОП |
|
3 бл |
3 бл |
4 бл |
|
0 |
0.00000 |
117.000 |
108.000 |
156.000 |
381.000 |
1 |
0.40131 |
117.000 |
108.000 |
156.000 |
381.000 |
2 |
0.40633 |
117.000 |
117.000 |
156.000 |
390.000 |
3 |
0.42046 |
117.000 |
117.000 |
156.000 |
390.000 |
4 |
0.42244 |
126.000 |
117.000 |
156.000 |
399.000 |
5 |
0.43525 |
126.000 |
117.000 |
156.000 |
399.000 |
6 |
0.43730 |
126.000 |
117.000 |
168.000 |
411.000 |
7 |
0.43966 |
126.000 |
117.000 |
168.000 |
411.000 |
8 |
0.44308 |
126.000 |
120.989 |
168.000 |
414.989 |
9 |
0.45866 |
141.931 |
139.183 |
168.000 |
449.114 |
10 |
0.49360 |
177.670 |
180.000 |
214.034 |
571.704 |
11 |
0.49588 |
180.000 |
180.000 |
217.035 |
577.035 |
12 |
0.51331 |
180.000 |
180.000 |
240.000 |
600.000 |
13 |
20.00000 |
180.000 |
180.000 |
240.000 |
600.000 |
Нагрузка системы (станций) 560.79309.
Номер участка ХОП 10.
Оптимальная величина общесистемного прироста затрат 0.49049.
Оптимальные мощности станций после итерации 1.
Максимальная поправка мощностей станций
Итерация 3.
Потери мощности в сети = 10.79548.
Относительные приросты потерь мощности для станций 1-3 (узлы 7, 5. 6).
Цены отпускаемой энергии
Упорядоченные ХОП затрат станций
Точка |
|
ЭС1 |
ЭС2 |
ЭС3 |
Pс |
ХОП |
|
3 бл |
3 бл |
4 бл |
|
0 |
0.00000 |
117.000 |
108.000 |
156.000 |
381.000 |
1 |
0.40129 |
117.000 |
108.000 |
156.000 |
381.000 |
2 |
0.40631 |
117.000 |
117.000 |
156.000 |
390.000 |
3 |
0.42046 |
117.000 |
117.000 |
156.000 |
390.000 |
4 |
0.42244 |
126.000 |
117.000 |
156.000 |
399.000 |
5 |
0.43527 |
126.000 |
117.000 |
156.000 |
399.000 |
6 |
0.43732 |
126.000 |
117.000 |
168.000 |
411.000 |
7 |
0.43965 |
126.000 |
117.000 |
168.000 |
411.000 |
8 |
0.44308 |
126.000 |
121.011 |
168.000 |
415.011 |
9 |
0.45868 |
141.956 |
139.235 |
168.000 |
449.191 |
10 |
0.49358 |
177.649 |
180.000 |
213.971 |
571.620 |
11 |
0.49588 |
180.000 |
180.000 |
217.000 |
577.000 |
12 |
0.51334 |
180.000 |
180.000 |
240.000 |
600.000 |
13 |
20.00000 |
180.000 |
180.000 |
240.000 |
600.000 |
Нагрузка системы (станций) 560.79547.
Номер участка ХОП 10.
Оптимальная величина общесистемного прироста затрат 0.49050.
Оптимальные мощности станций после итерации 1.
Максимальная поправка мощностей станций
Итеративный расчет окончен.
Оптимальные значения мощностей станций и системы в целом, расход условного топлива и затраты на топливо за 1 час работы ЭЭС приведены в табл. 2.6.
Таблица 2.6. Выработка электроэнергии, расход условного топлива и затраты на топливо за 1 час
ЭС |
Блоков |
P, МВт |
|
B, т.у.т |
З, о.е |
1 |
3 |
174.49 |
174.49 |
76.48 |
76.484 |
2 |
3 |
176.40 |
176.40 |
70.31 |
73.118 |
3 |
4 |
209.91 |
209.91 |
82.74 |
93.492 |
Система |
|
560.80 |
560.80 |
229.53 |
243.094 |
,
МВтч
Таблица 2.7.Выработка и отпуск энергии ЭЭС за 1 час
Энергия |
ГДж |
о. е. |
Wтоп |
5348,049 |
1 |
Wген |
2018,880 |
0,377 |
Wнаг |
1980,000 |
0,370 |