Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. РАЗВИТИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МОНГОЛИИ
1.1. Энергетический комплекс в Монголии 8
1.2. Реструктуризация ЭЭС Монголии 10
1.3. Современное состояние ЭЭС Монголии 14
1.4. Нагрузки и прогнозы электропотребления ЭЭС Монголии 19
1.6. Степень изученности проблемы оптимизации режимов
ЭЭС Монголии 23
1.5. Выводы 24
ГЛАВА 2. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ЭЭС ПО АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
2.1. Постановка задачи оптимизации режимов ЭЭС по активной мощности 25
2.2. Классические методы оптимизации режимов ЭЭС по активной мощности 28
2.3. Современные подходы к оптимизации режимов ЭЭС 38
2.4. Выводы 81 ГЛАВА 3. ОПИСАНИЕ МЕТОДА ОПТИМИЗАЦИИ И ПРОГРАММЫ
3.1. Описание метода последовательного нагружения 82
3.2. Описание исходных данных и системы ограничений в методе 86
3.3. Описание алгоритма метода последовательного нагружения 87
3.4. Описание программы и её блок-схема 91
3.5. Описание интерфейса программы Оптимизация 98
3.6. Выводы 109 ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМА ЭЭС И ИХ АНАЛИЗ
4.1. Расчет оптимального режима для трехузловой схемы ЭЭС 111
4.2. Расчет оптимального режима для пятнадцати узловой схемы ЭЭС 115
4.3. Расчет оптимального режима ЦЭЭС Монголии 119
4.4. Оценка погрешности оптимизации 128
4.5. Выводы 130
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 131
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 134
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. 143
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. 152
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. 167
ПРИЛОЖЕНИЕ 4.
Введение к работе
Актуальность проблемы. В начале 90-х годов проявился большой экономический кризис во всех отраслях народного хозяйства Монголии. Этот кризис был более ощутимым в области электроэнергетики страны, так как она является одним из основных стержней экономики Монголии. В этот же период наметилась тенденция спада потребности в энергоресурсах в Монголии (уголь, бензин, мазут и другие). Спад в экономике страны и увеличение дефицита энергетических ресурсов привели к энергетическому кризису у потребителей. Это было вызвано не только низкой эффективностью использования электроэнергии (ЭЭ), но и необходимостью поиска способов, позволяющих найти выход из негативных последствий кризиса для народного хозяйства страны. Благодаря привлечению иностранных инвестиций, льготных займов и помощи, реструктуризация энергетического комплекса (ЭК), либеральной системе ценообразования и тарифному регулированию, был частично разрешен энергетический кризис в Монголии.
Несмотря на преодоление экономического кризиса, большие проблемы в ЭК остались, это, во-первых, изнашивание электрооборудования, которое, привело к потерям в установленной мощности электростанций, и, во-вторых, отсутствие средств для модернизации ЭК.
В настоящее время конкретная модель перехода ЭЭС Монголии к рыночным отношениям не определена, тем не менее идет подготовка к приватизации распределительных сетей и некоторых станций. Независимо от выбранной модели при переходе к рыночным отношениям неизменно возрастает роль оптимизационных расчетов по активной мощности.
Цель работы.
1. Разработка метода последовательного нагружения для оптимизации режимов по активной мощности ЭЭС.
2. Разработка программы по оптимизации режимов энергосистем на основе метода последовательного нагружения в среде Windows.
3. Внедрение метода и анализ его практического применения на примере Центральной энергосистеме Монголии.
Методы исследования. Для решения поставленных в диссертации задач применены: системный подход к вопросу суточного планирования работы ЭЭС, математическое моделирование задач суточного планирования режимов ЭЭС, методы оптимизации режимов ЭЭС с использованием вычислительной техники.
Научная новизна. В диссертации получены следующие новые научные результаты:
1) предложен и сформулирован метод последовательного нагружения и разработан его алгоритм.
2) метод последовательного нагружения реализован в виде программы с возможностью ввода в одном узле различных элементов (ТЭС, ГЭС, блок-станция и нагрузка), что позволяет расчетную схему приблизить к реальной схеме энергосистемы, в которой каждый узел представляет собой эквивалент сети более низкого класса напряжения.
Достоверность результатов. Достоверность результатов исследования подтверждается результатами расчетов тестовых схем, выдерживанием критерия оптимальности и оценками погрешности расчета.
Практическая ценность и реализация результатов работы. Предложенный метод прост в применении, реализован в виде программы и тестирован на различных электрических схемах. В программе учет в одном узле различных элементов решен нетрадиционно, поэтому для оптимизации можно использовать как электрическую схему, так и энергетическую схему ЭЭС. Программу можно использовать в расчете диспетчерских графиков производства и потребления активной мощности и для исследования оптимального режима ЭЭС. Программу также можно использовать в учебных целях.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации и отдельные ее части докладывались и обсуждались на:
1. Девятой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (февраль 2003г., г. Москва, МЭИ (ТУ)).
2. Третьей Всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: управления, качество и эффективность использования энергоресурсов» (2003 г., г. Благовещенск, АмГУ).
По работе имеются две публикации.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, состоящего из 83 наименований, четырех приложений. Основной текст изложен на 133 страницах, включая 52 рисунков и 15 таблиц. Общий объем диссертации 219 страницы.
В первой главе приведен обзор современного состояния, функционирования и проблем ЭК Монголии. Подробно рассмотрена реструктуризации ЭК и ее цель. Нагрузки и прогнозы электропотребления в ЭЭС Монголии рассмотрены для каждой региональной ЭЭС.
Установлено, что необходимо обеспечить оптимальное распределение активных мощностей между электростанциями ЭЭС Монголии. Для решения данной задачи нужно выбрать наиболее простой и эффективный метод, учитывающий особенности и факторы, влияющие на режим ЭЭС Монголии.
Вторая глава посвящена обзору оптимизационных задач по активной мощности. Рассмотрены классические и современные методы оптимизации режимов ЭЭС по активной мощности. Произведена постановка задачи исследования.
В третьей главе рассмотрен метод последовательного нагружения. Разработан его алгоритм. Написана программа, дается её блок-схема и описание её модулей, а также подробная инструкция по работе с этой программой. Для разработки программы по оптимизации режимов ЭЭС на основе этого метода использован программный пакет DELPHI.
В четвертой главе подобно рассмотрены результаты тестирования разработанной программы. Рассчитан и исследован оптимальный режим
ЦЭЭС Монголии с помощью этой программы. Оценена погрешность выбранного метода.
В приложении вынесены отчеты о расчетах оптимальных режимов 3-х узловой, 15-ти узловой и 41 узловой ЭЭС и результаты расчета по программе РЕЖИМ и ручная проверка для 3-х узловой схемы.
