2. Методические указания к выполнению задания при расчете на компьютере

Решение производится на основе упрощенной модели без учета потерь активной мощности с помощью метода Лагранжа с использованием надстройки «Поиск решения» в среде Microsoft Excel. Эквивалентные характеристики генераторных узлов формируются на основе регрессионно-статистических моделей в среде Microsoft Excel. Исходные данные по вариантам приведены в Приложении 5.

Условие задачи: Пусть задана концентрированная тепловая энергосистема (рис.3.2), в которой несколько станций работают на одну обобщенную нагрузку, сеть радиальная, напряжения в узлах известны и постоянны, распределение активной нагрузки не влияет на распределение реактивной.

Рис. 3.2. Структура энергосистемы

В этом случае математическая модель имеет вид:

• целевая функция – минимум суммарного расхода топлива в энергосистеме

(3.8)

• ограничение – баланс по активной мощности в энергосистеме без учета потерь мощности

(3.9)

• граничные условия

(3.10)

Отметим, что решение задачи без учета активных потерь для энергосистемы с высокой степенью концентрации мощности не приведет к большим погрешностям [3].

Для получения расходных характеристик ТЭС используется статистическая информация, которая накапливается при эксплуатации энергетических систем. Статистические расходные характеристики ТЭС отражают разнообразный состав и режимы работы агрегатов станций, изменчивость электрических нагрузок, качество топлива.

В контрольной работе производится построение характеристики вида по среднемесячным данным. Построение характеристик ТЭС выполняется на основе методов регрессионного анализа. Подбор аппроксимирующей функции осуществляется средствамиMicrosoft Excel, что позволяет получить вид аппроксимирующей функции и степень достоверности результата аппроксимации.

Пример построения расходной характеристики приведен на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Пример построения линии тренда расходной характеристики ТЭС

Порядок выполнения

• по статистическим данным (Приложение 5, табл. П5.2-П5.3) построить расходные характеристики ТЭС в средеMicrosoft Excel. Каждая зависимость должна быть выполнена на отдельном графике. Тип диаграммы – точечная;

• нанести на графики расходных характеристик ТЭС линии тренда (рис.3.3), получив аналитические зависимости для расходных характеристик. На вкладке ПараметрыокнаЛиния трендавыделить опциюПоказывать уравнение на диаграмме и опциюПоместить на диаграмме величину достоверности аппроксимации (R^2);

• на основе полученных уравнений составить математическую модель задачи минимизации суммарного расхода топлива в энергосистеме уравнения (3.8-3.9);

• записать полученную математическую модель в текстовом режиме, а также для решения в Microsoft Excelс помощью ссылок на ячейки;

• решить задачу с помощью надстройки «Поиск решения» в средеMicrosoft Excel.

Численные значения исходных данных для выполнения контрольной работы №2 приведены в Приложении 5 (табл. П5.1-П5.3). Общая методика решения оптимизационных задач в среде Microsoft Excel с использованием надстройки «Поиск решения» приведена в Приложении 6.