Реализация решения задачи оптимизации режима ЭЭС
С использованием математического пакета MathCAD
Рассмотрим упрощенную задачу определения оптимальной нагрузки электростанций (ЭС) для энергосистемы, представленной на рис. 1.15.
Рис. 1.15. Схема энергосистемы.
Пренебрегаем потерями активной мощности в сетях. Распределению подлежит активная нагрузка, равная . Все ЭС тепловые.
Расходные характеристики энергоблоков каждой ТЭС представим в виде квадратичного полинома:
,
где – часовые затраты i-го энергоблока ТЭС в зависимости от его активной мощности ;
– коэффициенты квадратичного полинома.
Эквивалентная расходная характеристика j-ой ТЭС, сформированная с учетом характеристик энергоблоков, имеет вид:
.
Если принять , то суммарные часовые затраты на j-ой ТЭС будут равны:
,
где – установленная мощность электростанции j;
m – число энергоблоков на j-й ТЭС.
Тогда с учетом того, что , имеем:
;
;
.
Допустим, что матрица номинальных мощностей (МВт) энергоблоков ТЭС такова (нижняя граница индексации принимается равной единице ORIGIN:=1):
,
где по столбцам заданы номинальные мощности каждого i-го ( ) энергоблока j-ой ( ) ТЭС.
Матрицы коэффициентов характеризуем следующими численными реализациями:
По столбцам каждой из матриц коэффициентов записаны значения соответствующих коэффициентов тех энергоблоков, мощности которых заданы в матрице .
Расчет коэффициентов квадратичного полинома эквивалентной расходной характеристики применительно к численным значениям данной задачи:
|
|
‑ вектор установленных мощностей ЭС1, ЭС2 и ЭС3, МВт;
‑ активная нагрузка, МВт.
Имеем
Определение мощностей ТЭС, соответствующей точке экономического режима, определяется из условия равенства (см. рис. 7.2). Воспользовавшись этим условием, имеем:
.
Отсюда:
Для численных значений данной задачи имеем ЭС1, ЭС2 и ЭС3, МВт:
Для нахождения оптимальных нагрузок ТЭС воспользуемся принципом равенства удельных приростов затрат и балансом активных мощностей. Примем в качестве балансирующей ЭС3.
Решение в общем виде можно получить в соответствии с отмеченным выше из системы уравнений:
,
которую можно преобразить к такому виду:
.
Отсюда
или
.
Окончательно
Применительно к численным значениям данной задачи (ЭС3 – балансирующая) имеем матрицу Р активных мощностей ЭС1 иЭС2, МВт:
Проверка ограничения (1.31) при решении задачи оптимизации показывает, что ЭС1 и ЭС2 работают в экономичном режиме. Действительно:
;
.
По этому алгоритму решается и задача оптимизации распределения активной мощности между энергоблоками ТЭС. В частности, когда активная мощность ТЭС оказывается меньше мощности, соответствующей точке экономического режима (в данной задаче ), можно разгрузить один из блоков данной ТЭС, т.е. принять его мощность , и по рассмотренному алгоритму распределить активную мощность между оставшимися в работе энергоблоками с учетом их номинальных мощностей.
|
|
Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 419; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!