
- •Содержание.
- •1. Оптимизация режимов энергосистем 6
- •2. Автоматизированные системы управления (асу). 53
- •Введение
- •1. Оптимизация режимов энергосистем
- •1.1. Параметры режима эс
- •1.2. Формулировка задачи оптимизации
- •1.3. Особенности задачи нелинейного программирования
- •1.4. Методы безусловной оптимизации
- •1.4.1. Метод покоординатного спуска
- •1.4.2. Градиентный метод
- •1.4.3. Метод случайного поиска
- •1.4.4. Метод деформированного многогранника
- •1.5. Оптимизация с учетом ограничений в форме равенств
- •1.5.1. Метод прямой оптимизации
- •1.5.2. Метод приведенного градиента
- •1.5.3. Метод неопределенных множителей Лагранжа
- •1.6. Оптимизация с учетом ограничений в форме неравенств
- •1.7. Условия оптимального распределения нагрузки между параллельно работающими блоками
- •1.8. Характеристики основного оборудования тэс
- •1.9. Характеристики блоков
- •1.10. Маневренные свойства блока
- •1.11. Методы распределения нагрузки между блоками на кэс
- •1.11.1. Графический метод.
- •1.11.2. Распределение с помощью эвм.
- •1.12. Влияние погрешностей в определении на пережог топлива
- •1.13. Условие оптимального распределения в системе с тэс
- •1.14. Условия распределения мощности и энергии с учетом рынка перетоков
- •1.15. Определение удельных приростов потерь
- •1.16. Мероприятия по снижению потерь в сети
- •1.17. Распределение нагрузки в системе с гэс
- •1.18. Определение характеристик гэс
- •1.19. Распределение нагрузки в системе с гэс
- •1.19.1. Применение динамического программирования для выбора графика сработки водохранилища для гэс
- •1.20. Оптимизация реактивной мощности в системе
- •1.21. Комплексная оптимизация режима
- •1.22. Выбор состава включенного в работу оборудования.
- •1.23. Применение эвм для оптимизации
- •1.24. Оптимизация надежности
- •1.24.1. Выбор оптимального аварийного резерва
- •1.24.2. Определение дискретных рядов аварийного выхода и снижения нагрузки
- •1.25. Оптимизация качества электроэнергии.
- •1.26. Интегральный критерий качества.
- •1.27. Определение оптимального напряжения для осветительной нагрузки.
- •2. Автоматизированные системы управления (асу).
- •2.1. Энергосистема как объект управления.
- •2.2. Подсистемы асу тп.
- •2.3. Подсистемы технического обеспечения.
- •2.3.1. Датчики электрических параметров.
- •2.3.2. Счетчики.
- •2.3.3. Устройства преобразования информации.
- •2.3.4. Средства связи в асу и телемеханика.
- •2.3.5. Регистраторы событий.
- •2.3.6. Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии (аскуэ).
- •2.3.7. Средства отображения информации.
- •2.3.8. Информационное обеспечение.
- •2.4. Подсистемы программного обеспечения асу.
- •Иоасу “Энергия”
- •2.5. Асу тп тэс.
- •2.6. Асу пэс
- •2.7. Асу тп подстанций.
- •2.8. Контроль за работой пэ энергосистемы.
1.27. Определение оптимального напряжения для осветительной нагрузки.
Осветительная нагрузка это простейшая нагрузка. Для нее можно определять оптимальное напряжение по минимуму затрат на единицу готовой продукции (световой поток в люменах). В качестве затрат учтем амортизацию и стоимость электроэнергии. Все зависимости от напряжения известны:
,
где PH, P – мощности в Вт.
Светоотдача
,[Люмен/Вт];
Световой поток
;
Срок службы
;
a – стоимость 1 Вт;
– стоимость
электроэнергии,
;
,
,
;
Обозначим
,
тогда
;
;
–зависит от срока
службы, стоимости электроэнергии.
2. Автоматизированные системы управления (асу).
Система – совокупность элементов, связанных единым режимом работы, подчиненных достижению определенных целей. Система делится на подсистемы, цели которых отличаются от общих, но с ними согласуются.
Управление – целенаправленное воздействие на объект, принимаемое на основе обработки информации.
Оптимальное управление – управление, подчинение какому-либо критерию.
Критерий – это количественная оценка степени достижения цели.
АСУ – это всегда человеко-машинная система, предназначенная для оптимизации управления в любых сферах человеческой деятельности.
Рассмотрим несколько примеров управления блоком мощностью 800 МВт. Здесь собирается информация о всех технологических параметрах.
Подстанция “Барсово” 220/110 кВ: Все коммутационные аппараты имеют электрический привод, ТТ, ТН, электронные счетчики, поэтому обеспечивают персонал полной информацией о процессах и режимах работы. По оптоволоконной линии комплекс управления связан с диспетчерским пунктом.
Система контроля учебного процесса в условиях ВУЗа. Общее для всех АСУ – участие человека в контуре, но в разной степени.
Все АСУ делятся на:
АСУТП – АСУ технологическим процессом. Эффект достигается за счет повышения надежности и оптимизации.
АСУОУ – АСУ организационного управления (информация представлена в основном в виде документов). Эффект достигается за счет повышения эффективности взаимодействия подразделений.
Часто эти две системы интегрируются в АСУ предприятия (АСУП).
Разработка АСУ начинается с анализа объекта управления, изучения информационных потоков и наведение порядка в них (устранение излишней избыточности и т.п.).
2.1. Энергосистема как объект управления.
Энергосистемы имеют следующие особенности:
Непрерывность производства и потребления электроэнергии (в любой момент времени должен соблюдаться баланс).
Быстрота переходных процессов, широкое использование быстродействующих РЗиА с переменной структурой.
Низкая наблюдаемость. Система имеет много объектов, а объем телеметрии ограничен. В этих условиях получить недостающие параметры можно с помощью математических моделей.
Территориальная разобщенность и большая территория, что требует больших затрат на средства связи.
Объект удобен для автоматизации, т.к. изначально оснащен датчиками с электрическим выходом для управления.
При управлении в энергетики используется иерархия, т.е. управление разбивается на уровни:
уровни управления с местных щитов оборудования;
управление блоками с блочного щита управления;
управление с главного ЩУ.
Разделение на уровни повышает живучесть системы.
При управлении энергетикой рассмотрим уровни:
АСУТП;
АСУП – ЭС, ПЭС, РЭУ;
АСУОП – объединение предприятий;
АСУО – отрасли РАО ЕЭС.
При разработке АСУ используется следующие нормативные документы:
Правила технической эксплуатации электрооборудования электрических станций и сетей РФ (ПТЭ) 1995 г.
Общие технические требования к программно-техническим комплексам АТУ ТП ТЭС.
Основные положения по созданию АСУ ТП п/ст 35-750 кВ.
Типовые требования к АСУ ТП РУ ВН ТЭС.