Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время в связи со значительным снижением активной нагрузки и несмотря на относительную стабилизацию электропотребления за последние 2-3 года, системообразующие линии электропередачи могут быть загружены активной мощностью, значительно меньше натуральной. Избыток генерируемой при этом реактивной мощности может привести к недопустимому повышению напряжения, особенно в сетях сверхвысокого напряжения. В связи с этим, для ЕЭС России актуальной является проблема ввода режима в допустимую область по напряжению с использованием всех доступных оперативных средств управления режимом по напряжению и реактивной мощности.
Для решения этой задачи в настоящее время используется ряд режимных мероприятий, таких как управление режимом работы генераторов и синхронных компенсаторов по реактивной мощности, вывод в резерв ненагруженных линий электропередачи, изменение коэффициентов трансформации трансформаторов (автотрансформаторов), отключение батарей статических конденсаторов у потребителей в периоды повышенных напряжений, максимальное использование находящихся в эксплуатации шунтирующих реакторов и т.д. Очевидно, что при реализации всех перечисленных режимных мероприятий следует обеспечить их максимальную эффективность, что обуславливает необходимость поиска такого решения, которое позволит при минимальных управляющих воздействиях позволит получить наибольший эффект с точки зрения снижения напряжений.
Разработанные в настоящее время алгоритмы оперативной коррекции режима не учитывают ряд особенностей задачи ввода режима в допустимую область по напряжению и зачастую не позволяют решить ее в полном объеме за приемлемое для класса задач оперативного управления время. Поэтому разработка эффективных алгоритмов, обеспечивающих ввод режима в допустимую область по напряжению является актуальной. Решению этих вопросов посвящена данная диссертационная работа.
Целью работы является разработка комплекса быстродействующих алгоритмов ввода режима напряжений электрической сети в допустимую область. Эти алгоритмы должны обеспечивать в режиме советчика диспетчера выбор: варианта коммутации линий электропе-
редачи системообразующей сети; состава включенных шунтирующих реакторов; напряжений на шинах генераторов электростанций; значений коэффициентов трансформации трансформаторов (автотрансформаторов).
Методы исследования. В работе использовались методы решения больших систем линейных и нелинейных уравнений, методы решения нелинейных оптимизационных задач путем многократного решения линеаризованных задач, методы прямого расчета, основанные на применении псевдообратных матриц, теория электрических цепей применительно к задаче расчета установившихся режимов электроэнергетических систем (ЭЭС).
Научная новизна. В работе получены следующие новые научные результаты, выносимые на защиту:
-
Оптимизирован и реализован быстродействующий алгоритм выбора наилучшего варианта коммутации линий электропередачи системообразующей сети для ввода режима энергосистемы в допустимую область по напряжению, не требующий пересчета матрицы узловых проводимостей и позволяющий эффективно использовать метод Гаусса с учетом слабой заполненности факторизованной матрицы.
-
Оптимизирован и реализован алгоритм выбора значений напряжений генераторных узлов для ввода режима энергосистемы в допустимую область по напряжению. Алгоритм использует линеаризацию уравнений установившегося режима на каждом шаге итерационного процесса и псевдообратные матрицы для решения систем линейных уравнений.
-
Разработан и реализован алгоритм выбора значений коэффициентов трансформации трансформаторов (автотрансформаторов) для ввода режима энергосистемы в допустимую область по напряжению. Алгоритм также использует линеаризацию уравнений установившегося режима и псевдообращение матриц.
-
Разработан и реализован алгоритм выбора оптимального состава включенных реакторов для ввода режима энергосистемы в допустимую область по напряжению. Алгоритм учитывает дискретность управляющих воздействий и позволяет эффективно использовать для расчета метод Гаусса с учетом слабой заполненности факторизованной матрицы.
Практическая ценность работы. Разработанные программы позволяют в приемлемое для оперативного управления время определить управляющие воздействия как непрерывного, так и дискретного
характера для ввода режима энергосистемы в допустимую область по напряжению при минимальном их количестве.
Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на заседаниях кафедры "Электроэнергетические системы" МЭИ 28 апреля 1999 года и 12 апреля 2000 года. Разработанные программы прошли успешную апробацию при решении задачи ввода в допустимую область по напряжению режимов различных энергосистем ЕЭС России.
Публикации. По теме диссертации опубликованы три печатные работы.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа общим объемом 188 страниц состоит из введения, пяти глав, заключения, трех приложений, списка литературы из 99 наименований, содержит 15 рисунков и 52 таблицы.
