4. Оптимальное распределение нагрузки энергосистемы между электростанциями и агрегатами графическим методом

В ряде случаев не представляется возможным оценить зависимость величины потерь в ВЛЭП и в трансформаторах энергосистемы из-за ее сложности. Поэтому используется упрощенный критерий оптимального распределения мощности нагрузки энергосистемы без учета потерь в ее элементах. При этом критерий оптимальности режима, отражающий равенство относительных приростов топлива, будет иметь вид:

;

где dВ_эс/dР_эс - ХОП для всей энергосистемы.

Приведем ниже зависимости относительного прироста расхода топлива от номинальной мощности агрегата на эс-1, эс-2 и всей станции.

Рисунок 14 – Зависимость относительного прироста расхода топлива от номинальной мощности ЭС.

5. Оптимальное распределение нагрузки энергосистемы между электростанциями с учетом потерь активной мощности в влэп ээс

Для двух электростанций критерием оптимального распределения активной мощности между ними с учетом потерь активной мощности в ВЛЭП энергосистемы является:

,

где: и - относительные приросты расхода топлива на первой и второй электростанциях, - относительный прирост потерь активной мощности в ВЛЭП энергосистемы,

После некоторых математических преобразований критерий оптимальности будет иметь следующий вид:

.

В уравнении число неизвестных равно двум: и , - поэтому число уравнений в системе для их нахождения также должно быть равно двум. Вторым уравнением может являться баланс активной мощности:

.

Полученная система уравнений является нелинейной, поэтому ее решение целесообразно проводить на ПЭВМ.

С помощью программы Mathcad решаем уравнение:

Рисунок 15 – Расчет оптимального распределения без учета потерь

Рисунок 16 – Расчет оптимального распределения с учетом потерь

Таким образом, оптимальному распределению нагрузки энергосистемы между электростанциями с учетом потерь активной мощности в ВЛЭП ЭЭС при полной нагрузке энергосистемы соответствует баланс МВт и P₂=48,775 МВт, без учета потерь: Р₁=27,083 МВт, Р₂=46,917 МВт.

Заключение

В ходе выполнения данной контрольной работы была рассмотрена схема энергосистемы с заданными параметрами и характеристиками, проводились различные эксперименты. На основании данных, полученных из экспериментов был построен годовой график по продолжительности и рассчитаны его характеристики, составлены балансы активной и реактивной мощности, выбраны мощность и количество трансформаторов, описаны и изучены математические методы оптимизационных расчетов, построены расходные характеристики агрегатов и характеристики относительных приростов для энергосистемы и электростанций, с помощью которых графоаналитическим методом было определено оптимальное распределение активной мощности между электростанциями.

Умение правильно планировать режим энергосистемы и экономичный выбор количества работающих трансформаторов позволяет обеспечить бесперебойное питание и качественное электроснабжение, а также позволяет увеличить срок службы оборудования.