7. Оптимальное распределение нагрузки с учётом потерь

Изменение нагрузки электрических станций приводит к изменению потоков в сети и как следствие потерь активной мощности. Учет потерь в сети при оптимизации режима усложняет решение задачи. При этом условия оптимального распределения нагрузки между тепловыми электростанциями, основанные на принципе равенства относительных приростов расхода топлива, существенно расширяются. Математическая модель определяется следующими условиями, справедливыми для каждой ступени суточного графика:

;

;

;

;

;

.

Здесь Р – вектор активных мощностей ТЭС;

– потери мощности в сети, включая нагрузочные _н ;

В, С – матрица и вектор коэффициентов общей формулы потерь;

Р_sн – нагрузочный поток по ветви s;

– суммарная нагрузка;

 – коэффициенты токораспределения.

Для расчёта оптимального суточного графика электростанций с учетом потерь используется программа OPTIMA.exe, которая позволяет определить оптимальную мощность тепловых электростанций по методу равенства относительных приростов с учётом потерь в сети, определяемых по общей формуле потерь. В качестве характеристики для ГЭС используется полученная ранее зависимость при подобранной удельной экономии, обеспечивающей заданный для ГЭС расход воды.

Подготовка к расчёту на ЭВМ начинается с построения схемы замещения (см. рис. 8). Программа рассчитана на то, что номера узлов, начиная с первого, присваиваются электростанциям, а последующие – нагрузочным узлам.

Ввод исходных данных проводится в режиме диалога в следующем порядке. В скобках ниже будут приведены параметры, характеризующие систему, расчетная схема которой рассматривалась выше.

Сначала программа запрашивает число узлов (вводится 6), в том числе электростанций (3) и нагрузок (3), число ветвей (7).

По каждой станции, начиная с первой, вводится число точек характеристики , а затем пары значений для каждой точки. Ввод нагрузок начинается с количества ступеней суточного графика – их 6. Затем для каждого узла, нумеруемого программно по порядку, вводится cos нагрузки и значения мощности для всех ступеней графика (вводятся целыми числами в МВт).

Информация по сети включает или среднее напряжение сети в кВ, а по каждой ветви – номера узлов начала и конца, а также активное сопротивление в Омах.

В завершение ввода указывается номер балансирующего узла.

После расчета на экран выводятся результаты оптимизации для каждой ступени графика: суммарная нагрузка с учётом потерь, потери в сети, общесистемный относительный прирост расхода топлива. Для каждой станции кроме оптимальных мощностей выводятся удельные приросты потерь.

Кроме того выводится массив коэффициентов токораспределения, которые можно сравнить с полученными по результатам ручного расчёта; и массив потоков по ветвям для каждой ступени суточного графика, найденное по формуле,

P_st=_si P_it,

где _si – коэффициент токораспределения,

P_it – узловая мощность в момент t,

P_st – поток по ветви s.

Потокораспределение для ступени наибольшей нагрузки можно будет сравнить c потоками, найденными ниже по результатам анализа режима.