Elektrik şebekelerinin modlarının optimizasyonu ve. IF-IM sisteminin rejimlerinin optimizasyonu. APCS alt sistemleri

  • 03.03.2020

Modların istasyon içi optimizasyonu, ünitelerin reaktif ve aktif güçlerinin yanı sıra kompozisyon seçimi nedeniyle bir kaynak (yakıt veya su) tasarrufu sağlar. Bu durumda istasyonun güç sistemi tarafından belirlenen yüklerle çalıştığı ve belirtilen tüm kısıtlamaların karşılandığı varsayılır.

Tesis içi görevler, özellikle işletme planlaması ve tesis modlarının kontrolü aşamasında önemlidir. İlk olarak, operasyonel planlama aşamasında, birimlerin kullanımı için bir plan hazırlanır. Plan, tahmin bilgileri temelinde hazırlanır ve işletme personelinin, tesisin rasyonel yönetimi için önlemleri belirli bir süre, çoğunlukla bir gün boyunca özetlemesine olanak tanır. İkinci aşamada, üretim hızında kontrol gerçekleştirilir. Tahmin ve mevcut bilgi eşleşirse, planlı yönetim stratejisi uygulanır. Eşleşme yoksa, plan düzeltilir. Her iki aşama da sistemin güvenilirliğini ve verimliliğini sağlamada ana halkayı oluşturmaktadır. Gerçekten de, aynı zamanda, istasyonların tüketicilerin aktif yüklerini kapsaması, frekans ve voltajın düzenlenmesine doğrudan katılımı sorunları çözülür, elektrik bağlantı şemasının güvenilirliği, ünitelerin güvenilirliği ve çok daha fazlası sağlanır. Bu nedenle, istasyon içi optimizasyon görevleri, çeşitli ve çok sayıda sistem ve istasyon kısıtlaması ile karakterize edilir. Sistem modlarını optimize ederken, birçok tesis kısıtlaması atlanırken, istasyon içi optimizasyon, bunların ayrıntılı analizini ve muhasebesini gerektirir.

İstasyon içi görevlerin bir başka özelliği de, istasyon modlarını kontrol etme süreçlerinin çoğunun otomatik olması ve bu nedenle kararın otomasyon yoluyla uygulanma olasılıkları dikkate alınarak verilmesidir. Matematiksel model ne kadar eksiksiz olursa olsun, dispeçer kontrollerinin yeteneklerini ve otomatik cihazların mantığını dikkate almazsa çözüm anlamını kaybeder. Genel olarak matematiksel model içerir:

1) hedef denklemi

2) bağlantı denklemleri. Bunlar birimlerin tüketim özellikleridir. ben(Pi) veya Qi(Pi), nerede i- birim numarası;

3) aşağıdakileri içeren kısıt denklemleri:

a) güç dengesi denklemi

b) birimlerin aktif ve toplam kapasiteleri üzerindeki kısıtlamalar;

c) işletim birimlerinin sayısıyla ilgili kısıtlamalar

Z ³ Z dakika t,

d) dahil edilen birimlerin kombinasyonları üzerindeki kısıtlamalar;

e) rejim otomasyon cihazları tarafından belirlenen çözümlerin uygulanması olasılığı üzerindeki kısıtlamalar;

f) ünitelerin zorunlu çalışma süresi ve çalıştırmadan önceki duruş süresi ile ilgili kısıtlamalar.

Kısıtlamalar, istasyonun elektrik bağlantı şeması, acil durum otomatikleri, HES tesislerinin yerleşimi vb. ile belirlenir.

Bu denklemlerde saat, Q t- aralıktaki yakıt ve su tüketimi t, başlangıç ​​maliyetlerini içeren; aktif güç üniteleri i aralıkta t.

Santraller için otomatik proses kontrol sistemleri koşullarında tesis içi görevlerin çözümünde büyük ilerleme sağlanır. Bilgisayar teknolojisi olmadan, verilen formülasyondaki problemi yeterince doğru bir şekilde çözmek imkansızdır. Gönderici, emrinde yalnızca mod şemaları ve talimatlara sahip olarak buna karar verirse, temelde kendi deneyimine güvenir. Bilgisayar, göndericinin algoritmaları ve programları kullanmasına izin verir.

Soru: Güç sistemi birimlerinin optimal bileşimini seçmenin temel zorluğu nedir?

  • Özel HAC RF05.14.02
  • Sayfa sayısı 132

1. Elektrik şebekelerinin kararlı durum çalışma modlarını optimize etme yöntemlerine genel bakış

1.1. Elektrik enerjisi endüstrisinde optimizasyon yöntemleri

1.2. Matematiksel optimizasyon yöntemleriyle ilgili literatürün gözden geçirilmesi

1.3. Güç sistemlerini optimize etmek için mevcut yöntemlerin durumu

1.3.1. Sinir Ağları ile Nesne Modelleme

1.3.2. Elektrik enerjisi endüstrisinde sinir ağlarının kullanımı

2. Elektrik güç sisteminin kararlı durum modlarını optimize etmek için metodolojik temeller

2.1. Radyal elektrik şebekesinin modunun optimizasyonu.

2.2. Kapalı ağların kararlı durum modlarının optimizasyonu.

2.2.1. Kapalı şebekelerde heterojenliğin güç kayıplarına etkisi.

2.2.2. Heterojen ağlarda ek kayıpların fiziksel özü.

2.2.3. Kapalı bir devrede bulunan transformatörlerin güç kayıpları üzerindeki etkisi.

2.3. Farklı voltaj sınıflarına sahip hatlara sahip kapalı ağların sabit çalışma modları.

2.4. Bölüm Sonuçları

3. Karmaşık elektrik şebekelerinin kararlı durum modlarının optimizasyonu

3.1. Güç iletim voltaj seviyesi optimizasyonu

3.1.1. Optimum voltaj değerinin hesaplanması

3.1.2. Finch-Adis Abbeba iletim hattında optimum voltaj değerinin hesaplanması

3.2. Radyal ağlarda reaktif gücün optimum dağılımı.

3.3. Paralel işletim istasyonları arasında aktif gücün optimum dağılımı

3.3.1. Elektrik şebekesinde aktif gücün optimum dağılımı

3.3.2. Etiyopya hidroelektrik santralleri arasında aktif yük dağılımının optimizasyonu

3.4. Karmaşık konfigürasyon ağlarında modların optimizasyonu

3.4.1. Kararlı durum hesaplamasını ve optimizasyonunu tek bir işlemde birleştirerek modifikasyon

3.4.2. Karmaşık-kapalı ağlarda reaktif güç akışlarının optimum dağılımı

3.5. Bölüm Sonuçları

4. Etiyopya güç sisteminin kararlı durum optimizasyonu

4.3. Optimal modların araştırılması 86 4.3.1 Reaktif güç ile modun optimizasyonu

4.4. Bölüm Sonuçları

Önerilen tezler listesi

  • Moğolistan'ın güç sisteminin çalışma modlarını optimize etmek için kontrollü şönt reaktörlerin uygulanması 2003, Teknik Bilimler Adayı Ravjindamba Davaanyam

  • 2003, teknik bilimler adayı Malafeev, Alexey Vyacheslavovich

  • Mısır enerji nakil sisteminde ve Kongo ile Mısır arasındaki uzun hatlarda kontrollü şönt reaktörlerin kullanılması verimliliği 2008 Doktora Mustafa Mohamed Dardeer Ahmed

  • Faz kontrol cihazlarının kullanımına dayalı olarak Kuzey-Batı güç sistemi rejimlerinin optimizasyonu 2007, teknik bilimler adayı Frolov, Oleg Valerievich

  • Endüstriyel yük düğümlerinin reaktif güç kompanzasyonunun kontrolü 2001, Teknik Bilimler Adayı Kirilina, Olga Ivanovna

Teze giriş (özetin bir kısmı) "Etiyopya güç sisteminin kararlı durum çalışma modlarının voltaj ve reaktif güç açısından optimizasyonu" konusunda

En genel haliyle, elektrik güç sisteminin çalışma modunu optimize etmek, elektrik üretme, iletme ve dağıtma maliyetlerini en aza indirmek anlamına gelir. Sistemin enerji kaynaklarını optimize ederken, sistemin kendisinin genel özelliklerini belirlemek gerekir. Bizim durumumuzda bu Etiyopya'nın güç sistemidir, bu yüzden önce ülke ve güç sistemi hakkında genel bilgi vereceğiz.

Etiyopya, kuzey ve batıda Sudan, doğuda Somali Demokratik Cumhuriyeti ve Cibuti Cumhuriyeti, güneyde Kenya ile sınır komşusu olan kuzeydoğu Afrika'da büyük bir devlettir (bkz. Şekil 1.). Etiyopya'nın alanı 1130 bin metrekaredir. km. Merkezi İstatistik Kurumu'na göre Etiyopya'nın nüfusu 58 milyon kişidir.

TheGahb.s^l Burkina / "

Kazanç.-Biss "aui" "L /

Gine "ai rrTLil.L. i y-\\"-4 £ E-""" Nijerya / i, S i erra Lpone;-, riWOK>a? S dS" / "S t X-"lCoas

Liberya, \ /SameD roon \

Şekil 1. Etiyopya'nın coğrafi konumu. Etiyopya, Doğu Afrika'nın en yüksek kesiminde yer almakta olup, topraklarının %40'ı olağanüstü çeşitlilikte topografya ve doğal koşullarla karakterizedir. Buradaki yaylalar, doğal manzaraların belirgin bir kontrastına yol açan derin tektonik çöküntülerle bir arada bulunur. Ülke topraklarının yarısından fazlası dağlarla kaplıdır, Etiyopya'ya "Afrika Tibet" denmesi tesadüf değildir. Ovanın geri kalanı: Güneydoğu'da Ogaden Platosu, Kuzeydoğu'da Danakil Çölü ve uzak Batı'da Baro Nehri havzasındaki ovalar. Etiyopya'nın en yüksek zirvesi Ras Dashen Dağı'dır (deniz seviyesinden 4.623 m yükseklikte), en alçak yer Danakil Depresyonudur (deniz seviyesinden 113 m aşağıda).

Etiyopya'nın güney sınırı neredeyse ekvatora ulaşmasına ve tüm ülke bir bütün olarak ekvator bölgesinde yer almasına rağmen, dağlık rölyef nedeniyle iklimi çok çeşitlidir. Dünyanın en sıcak yerlerinden biri olarak kabul edilen Danakil Çölü bölgesinde, yıllık ortalama sıcaklık 25°C'dir. Dağ sıralarına sık sık don ve kar yağar. Dağlarda ayrıca geceleri 0 ° C'den gündüz + 30 ° C'ye kadar büyük günlük sıcaklık dalgalanmaları vardır.

Etiyopya, Afrika Kıtasındaki en büyük hayvan nüfusuna sahiptir. Ülke nüfusunun yaklaşık %90'ı tarımda istihdam edilmektedir. Hükümet geliri 1996/97'de 1190,2 milyon ABD dolarıydı. Tarımsal üretimin ana ürünleri: tahıl (mısır) -1.711 ton; şeker kamışı - 1.700 ton; arpa - 1.236 ton; buğday -1.180 ton; patates -350 ton; darı - 233 ve kahve - 198 ton.

Ülke hükümetinin en önemli ekonomik görevi, bugün yılda 468 ABD doları olan kişi başına düşen GSMH'yi ikiye katlamaktır (1999 verileri), 1993'te bu rakam 100 dolardı.

Telif hakkı © Rand McNally & Company veya lisans verenleri. Tüm hakları saklıdır, http://www.randmcnally.com

İncir. 2. Etiyopya'nın ayrıntılı haritası. Altyapı geliştirmenin ve ülkeye yatırım çekmenin önemini fark eden Etiyopya hükümeti, ulaşım, telekomünikasyon ve enerji arzı alanında altyapı geliştirme programları başlattı (bkz. Şekil 2.). Etiyopya oldukça büyük ve ucuz bir işgücüne sahiptir.

En zor devlet sorunu sudur. Nil suyunun %85'i Etiyopya'nın dağlık bölgelerinden gelen Mavi Nil'den oluşur, geri kalanı Burundi tepelerinde başlar ve Mısır'a ulaşmadan önce Sudan bataklıklarından akar. Mısır, Nil'in aşağı kesimlerinde olmasına rağmen, suyundan aslan payını kullanıyor. Şimdiye kadar Mısır suyu nispeten güvenliydi çünkü. Mısır'ın Afrikalı komşuları ekonomik olarak daha az gelişmişti, iç savaşlarla parçalanmıştı ve bu nedenle Nil nehrini kontrol edemeyecek kadar zayıftı. Bu durum geçmişte kaldı, iç savaşın sona ermesinden sonra Etiyopya'nın aktif ekonomik gelişimi başladı. Zaten Mısır'dakiyle aynı olan nüfusu hızla artıyor. Şu anda Etiyopya'da çoğunlukla sulama amaçlı yüzlerce küçük baraj inşa ediliyor ve ikisi Nil'de olmak üzere 4 baraj inşa edilmesi planlanıyor. Planlandığı gibi, bu barajların su akışının gücü üzerinde önemli bir etkisi olmayacaktır, çünkü bunlar sulama sistemleri için değil, enerji üretimi için tasarlanmıştır.

Nüfus, kuraklıktan muzdarip bölgelerde açlıktan ölüyor. Etiyopya, açlık sorununu çözmek için suyu verimli kullanmalı. Hidroelektrik projelerinin aksine, sulama projeleri küçüktür ve su akışı üzerinde büyük bir etkisi yoktur. Bu projeler iç programlara aittir. Ancak bu, Mısır ile hiçbir ilgilerinin olmadığı anlamına gelmez. Etiyopya hükümeti bu programları dikkatle yönetiyor ve izliyor.

Etiyopya'nın enerji endüstrisi esas olarak hidroelektrik santralleri tarafından temsil edilmektedir. Etiyopya'da şu anda beş büyük ve beş küçük hidroelektrik santrali bulunmaktadır. Ülkedeki en büyük HES - Vaba Nehri üzerinde (Dodola şehri yakınında) 152 MW (4 * 38 MW) kapasiteli "Melka-Wakana", Awash Nehri üzerinde Koka HES (Koka şehri yakınında) ile 43,2 MW (3*14,4 MW) kapasiteli, 100 MW (3*33,3 MW) kapasiteli HPP Finch, HPP Awash! ve 64 MW (4 * 16 MW) kapasiteli AvashN ve diğerleri. Ana enerji santrallerinin konumu Şekil 3'te gösterilmektedir. Ülkedeki tüm santrallerin toplam kurulu gücü yaklaşık 400 MW'dır.

J Lavaş, r. \l Dava

Addis ftbak/- ve. için / ■o \ / r7~~

jirria m-wakana f^

Şek. 3. Ana hidroelektrik santrallerin yeri.

Ülkede mevcut enerji nakil hatları küçüktür (toplam uzunluğu yaklaşık 1500 km'dir) Enerji nakil hatlarının voltajı 45, 132 ve 230 kV'dir. Ülke, dört enerji santralini içeren devlete ait birleşik bir enerji sistemine sahiptir. Başkent ve komşu yerleşimlerin ihtiyaçlarına hizmet eder. Ülkenin geri kalan illerine izole hidroelektrik santrallerinden ve küçük dizel enerji santrallerinden elektrik sağlanmaktadır.

Ülkede çok sayıda nehir bulunduğundan, Etiyopya'nın elektrik enerjisi endüstrisinin daha da geliştirilmesi için öncelikli hidroelektrik santrallerin seçimi ile bir plan geliştirilmesi planlanmaktadır. 2000 yılına kadar ülkede Gilgelgibe Nehri üzerinde, ülkenin batı kesimini 230 kV gerilimle besleyecek bir başka büyük hidroelektrik santrali inşa edilecek.

Şu anda Etiyopya'nın başkenti Addis Ababa'nın farklı bölgelerde sekiz trafo merkezi bulunuyor. Mevcut trafo merkezleri arasında en büyük trafo merkezleri 22 MVA trafoya, en küçük trafo merkezleri ise 4 MVA trafoya sahiptir. Kent nüfusunun önemli ölçüde artması sonucunda kentlerin elektrik arzı sorunu ortaya çıkmaktadır. Bu sorunun çözümü, mevcutların yeniden inşasını ve yeni kentsel trafo merkezlerinin ve dağıtım ağlarının oluşturulmasını içerir. 1993 yılında ülke 1.386.956 bin kWh üretti. elektrik.

Optimizasyon sorununa dönersek, enerji sistemine dahil olan hidroelektrik santrallerinin nehirlerin su rejimi ve eyaletler arası anlaşmalarla belirlenen programlara göre çalıştığını not ediyoruz. Bu nedenle, makale elektrik şebekesinin çalışma modunun optimizasyonunu ele almaktadır. Belirli bir aktif güç nesli için, reaktif güç dağıtımını optimize etme problemini çözüyoruz. Kapalı bir elektrik şebekesinde, reaktif gücün optimal dağılımına ve minimum kayıplara karşılık gelen dönüşüm oranlarını ve voltaj seviyelerini seçeriz. Bu tez, bu güncel sorunların çözümüne ayrılmıştır.

Çalışmanın birinci bölümünde optimizasyonun matematiksel ve teknik konuları ile ilgili literatür taraması yapılmıştır. Bu bölümde, ele alınan konuyla ilgili genel literatür listesini bölümlere göre sistematize etmeye çalışılmaktadır. Makale, uygulamada karmaşık şemalarda optimizasyon hesaplamaları yapmayı mümkün kılan yazılım araçlarının kullanıldığını belirtiyor. Yapay sinir ağları kullanılarak elektrik modlarının modellenmesi ve optimize edilmesi için umut verici yöntemler göz önünde bulundurulmaktadır. Bununla birlikte, Etiyopya'nın ekonomik fırsatları göz önüne alındığında, çalışmanın ana odak noktası, elektrik modlarını optimize etmek için en basit yöntemlerdir.

İkinci bölüm, açık ve kapalı ağlarda güç akışlarının optimal dağılımının metodolojik sorunlarının değerlendirilmesine ayrılmıştır. Şebekelerdeki ek güç kayıplarının nedenlerini anlamak, optimizasyon problemini doğru bir şekilde çözmemizi sağlar. Şebekelerdeki ek güç kayıplarının nedenlerinin reaktif güç akışları ve santraller arasında ekonomik olmayan yük dağılımı olduğu belirtilmektedir. Eşitleyici reaktif güç akışları, dengesiz dönüşüm oranları ve şebekelerin heterojenliği nedeniyle kapalı şebekelerde meydana gelir. Ayrı olarak, iletim ve dağıtım şebekelerinde optimum çalışma voltajı seviyesi seçimi analiz edilir. Radyal ağlar için, minimum kayıplara karşılık gelen dengeleme cihazlarının güç değerini belirlemek için ifadeler elde edildi.

Üçüncü bölüm, hem basit hem de karmaşık devreler için elektrik şebekelerinin modlarını optimize etme yöntemlerinin incelenmesine ayrılmıştır. Azaltılmış gradyan yöntemi ve manuel optimizasyonun en basit güç aktarımı için bir karşılaştırma yapılır. İki taraflı güç kaynağına sahip bir ağdaki kayıplar dikkate alınarak, aktif gücün optimal dağılımı için analitik bir ifade elde edilir. Enerji sektöründeki piyasa ilişkileri koşullarında, enerji tedarik eden kuruluşların konvansiyonel yakıt maliyetini en aza indirerek değil, elektriğin satın alınması ve iletimi için finansal maliyetleri optimize etmesinin tavsiye edildiği belirtilmektedir.

Tez çalışmasının dördüncü bölümü, Etiyopya güç sisteminin bir modelinin oluşturulmasına ve içindeki çalışma modlarının verimliliği üzerine araştırma yapılmasına ayrılmıştır. Devre basitleştirilirken küçük yük düğümleri eşdeğerdi. Optimizasyon için basitleştirilmiş bir şema kullanılmıştır. Bu bölümde, önerilen metodolojiye dayalı olarak, paralel çalışan hidroelektrik santraller arasındaki aktif güç dağılımını optimize etmek için hesaplamalar yapılmıştır. Daha sonra güç hatlarındaki optimal gerilim seviyesi ve reaktif güç akışlarının optimal dağılımı belirlenir.

Sonuç olarak, tez çalışmasının ana sonuçları not edilmiştir.

Tez bir giriş, dört bölüm ve 115 sayfadan oluşan bir sonuçtan oluşmaktadır. 17 şekil, 33 tablo, 131 başlık bibliyografyası içerir. Toplam eser miktarı 134 sayfadır.

benzer tezler "Enerji santralleri ve elektrik güç sistemleri" uzmanlığında, 05.14.02 HAC kodu

  • Kontrollü enine kompanzasyon cihazları içeren EES'nin kararlı durum ve dinamik modlarının hesaplanması için matematiksel modellerin geliştirilmesi ve uygulanması 2006, teknik bilimler adayı Ebadian Mahmud

  • Kontrol eylemleri uygulayarak elektrik güç sisteminin (Bangladeş) rejim özelliklerinin iyileştirilmesi 2001, teknik bilimler adayı İslam Md. Nurul

  • Çalışma modlarının incelenmesi, Tyumen enerji sisteminin verimliliğini geliştirme ve iyileştirme yollarının doğrulanması 2000, teknik bilimler adayı Vasiliev, Viktor Alekseevich

  • Sistemler arası transit güç iletiminin modları ve kararlılığı 330 kV Kola NPP - kontrollü reaktif güç kompanzasyon cihazları ile Lenenergo 2008, teknik bilimler adayı Smirnov, Vladimir Aleksandrovich

  • Esnek güç aktarım elemanlarına (FACTS) dayalı elektrik güç sistemlerinin modlarını kontrol etme yöntemlerini ve araçlarını iyileştirme 2009, teknik bilimler doktoru Sitnikov, Vladimir Fedorovich

tez sonuç "Enerji santralleri ve elektrik güç sistemleri" konulu, Berek'in Lemma G/Meskel'i

3.5. Bölüm Sonuçları

1. Bölüm 3.1'de, bir güç iletim hattındaki voltaj seviyesini optimize etmek için bir teknik ele alınmaktadır ve hafif yüklü 220 kV hatlar için korona ve ısıtma kayıplarının karşılaştırılabilir olduğu gösterilmektedir. 3.1.2'de verilmiştir. Grafikler, Finch-Adis-Abbaba hattı için optimal voltajın 225-230 kV olduğunu göstermektedir.

2. Radyal devrelerde (3.10) reaktif güçlerin optimal dağılımını hesaplamak için bir ifade çalışılmış ve elde edilmiştir.

3. Makale, elektrik şebekelerinde aktif gücün optimal dağılımı için koşulları analiz eder ve basit bir konfigürasyona sahip şebekelerde optimal güç değerlerini hesaplamak için (3.12) ifadesini elde eder.

4. Aktif güç dağılımını optimize etmek için önerilen yöntemin doğrusal olmayan programlama yöntemiyle bir karşılaştırması yapılmış ve geliştirilen basitleştirilmiş yöntemin oldukça iyi sonuçlar verdiği gösterilmiştir.

5. Bölüm 3.3.2'de. hatlardaki kayıplar dikkate alınarak aktif güç akışlarının optimal değerleri, Etiyopya güç sistemi için üç güç tüketimi seviyesi için hesaplanır.

6. Bölüm 3.4, karmaşık elektrik şebekelerinde reaktif güç dağıtımını optimize etme yöntemlerini analiz eder ve karşılaştırır.

Bölüm 4. Etiyopya Güç Sisteminin Sürekli Durum Optimizasyonu

Bu bölümde daha önce tartışılan optimizasyon yöntemlerine dayanarak, örnek olarak Etiyopya güç sistemi için mod optimizasyonu yapacağız. Etiyopya fakir bir ülke olarak sınıflandırıldığından, gerekli ekipman ve yazılımın yüksek maliyeti nedeniyle ABB örümcek gibi karmaşık optimizasyon programlarının kullanılması mümkün değildir. Sınırlı malzeme kaynakları koşullarında çalışmak, enerji sisteminin verimliliğini artırma görevini vurgular. Güç ve enerji kayıplarının azaltılması, sanayi ve tarımın gelişmesi için ek kaynaklar sağlar. Toplam kurulu güç kapasitesi 400 MW ile, kayıplarda %1015'lik bir azalma önemli faydalar vaat ediyor ve yukarıda belirtildiği gibi tasarruflar daha da büyük olabilir.

Tezde önerilen güç sistemi modunu optimize etmek için genel metodoloji aşağıdaki gibi tanımlanabilir:

1. ana şebeke hatlarındaki kayıpları dikkate alarak, santraller arasında aktif gücün optimal dağılımını bulmak;

2. en uygun voltaj seviyesinin seçimi ve reaktif gücün enerji santralleri arasında dağılımı;

3. ek optimizasyon prosedürleri, yani. dağıtım ağındaki voltajların ve reaktif gücün optimal regülasyonu.

4.1. Etiyopya'nın güç sistemi için bir tasarım şeması hazırlamak

İşin pratik kısmını gerçekleştirme sürecinde, güç sistemi hakkında veri elde etmenin zorluklarıyla yüzleşmek zorunda kaldık. Etiyopya Enerji Şirketi'nden alınan şema, Şek. 4.1. Şema, 15 ila 230 kV voltajlı ana ağları göstermektedir. Elektrik hatlarının modellenmesi, U-şekilli bir eşdeğer devre temelinde gerçekleştirilmiştir. Eşdeğer devrelerin parametreleri, "Etiyopya enerji santrallerinde yüksek voltajlı elektrik hatlarının özellikleri" enerji şirketinin verilerine göre alınmıştır (Ek 1.). M-Wakana HES'ten Koka trafo merkezine giden 164 km uzunluğunda ve 230 kV çift devreli hatta dikkat edilmelidir, bu hattın şarj kapasitesi 53 MVAr'dır. Sistemin normal çalışmasını sağlamak için trafo merkezlerine şönt reaktörler kurulur. Finch-Markoe hattı yaklaşık olarak aynı parametrelere sahiptir ve Markoe-Bahidar hattının uzunluğu 195 km'dir, bu hatlarda reaktör kurulumunun da gerekli olduğu açıktır. Söz konusu tablo, 230, 132, 66 ve 45 kV gerilimli 100 hat ile ilgili verileri içermektedir. Yüklerle ilgili veriler "Ana ilçe trafo merkezlerinin yüklerinin tepe ve ortalama değerleri" tablosundan alınmıştır (Ek 2.). Reaktif yükün hesaplanan değerini belirlemek için ortalama değer coscp = 0.9 alınmıştır. Mevcut verilere dayanarak, şeması Şekil 4.2'de gösterilen Etiyopya güç sisteminin bir modeli elde edildi. Eşdeğer devre parametreleri tabloda verilmiştir (Ek 3.).

Elde edilen model için Etiyopya güç sisteminin kararlı durum çalışma modlarının bir dizi hesaplaması yapılmıştır. Gerçek bir güç sisteminin çalışma modlarına ilişkin veriler elde edilemediğinden, ağın düğüm noktalarında izin verilen güç akışları ve voltaj seviyelerine karşılık gelen modlar dikkate alınmıştır. cohbou.iu

Şekil 4.1. Etiyopya Güç Sistemi Şeması oo l>->

Önerilen önlemlerin etkinliğinin değerlendirilmesi, güç kayıplarının büyüklüğü azaltılarak değerlendirildi. Kayıplar, her bir gerilim sınıfı için ayrı ayrı, trafo ve hatlarda ayrı ayrı ele alınmıştır. Bir kayıp tablosu örneği, Şek. 4.3.

4.2. Etiyopya güç sistemi için eşdeğer devrelerin inşası

Tasarım şemasına dayanarak, enerji santralleri arasında aktif gücün optimal dağılımının belirlendiği eşdeğer bir model inşa edildi. Devrede bir eşdeğer elde etmek için eşdeğer, korunmuş ve bitişik düğümler seçildi. Orijinal devre için rejim hesabı yapılmıştır. Denklik, kaydedilen düğümlerin modu değişmeyecek şekilde gerçekleştirilmiştir. Eşdeğerlik üretim ve yük güçleri için ayrı ayrı yapılmıştır. Bağlantı düğümlerinde, eşdeğer yükler veya üretim, devrenin değişmeden kalan kısmına bağlanır. Ara devre eşdeğerinin bir varyantı, Şek. 4.4.

Şekil 4.3. Kayıp tablosu.

Şekil4.4. Etiyopya'nın Güç Sistemi Şemasının Orta Düzeydeki Eşdeğeri

Daha sonra denklik işlemi bir kez daha tekrarlanarak eşdeğer devrenin son hali Şekil 1 de gösterilmiştir. 4.5. Eşdeğer düğümlerin kayıplarının yük gücüne dahil edildiği ve bu nedenle istasyonlar arasındaki optimal güç dağılımını hesaplamak için bu şemanın kullanılabileceği belirtilmelidir.

Pirinç. 4.5. Etiyopya güç sisteminin eşdeğer diyagramı.

Bu devre için optimal güç dağılımı problemi hem doğrusal programlama yöntemi hem de (Madde 3.12) ile çözülmüştür.

4.3. Optimal rejimlerin araştırılması

Bir optimizasyon örneği olarak, toplam yükü 200 MW olan güç sistemlerinin ilk çalışma modunu düşünün. Bu yük durumu için en uygun moda karşılık gelen istasyonlar arasındaki güç dağılımı Şekil 4.6'da gösterilmektedir. İstasyonların yüklenmesi, bölüm 3.3.2'de elde edilen sonuçlara karşılık gelir,

OPT R=200 Si=65,7 S2=74,7 S3=31,5 S4=28,2 AP=4,48 MW

Bu moda karşılık gelen kayıplar Tablo 4.1'de gösterilmiştir.

Çözüm

1. Kapalı bir elektrik şebekesinin çeşitli çalışma modları göz önünde bulundurulur ve ek güç kayıplarının ortaya çıkmasının iki fiziksel nedeni olduğu gösterilmiştir - bu, eşdeğer devrenin dirençlerinin heterojenliği ve dengesiz dönüşüm oranlarıdır.

2. Makalede, ağın heterojenliğinden kaynaklanan ek kayıpların fiziksel özü ayrıntılı olarak incelenmiş ve devredeki voltaj düşüşünün dengesiz bileşenleri nedeniyle, eşitleyici bir EMF ve akımın ortaya çıktığı gösterilmiştir. kayıplarda artış.

3. Klasik ekstremum çalışmasının yardımıyla, kapalı ağların minimum kayıplarının aktif dirençlerin dağılımına karşılık geldiği doğrulandı.

4. Farklı gerilim sınıflarındaki paralel çalışan güç hatları üzerinde gücün eşit olmayan dağılımının nedenleri araştırılmış ve açıklanmıştır.

5. Kağıt, elektrik şebekelerinde aktif gücün optimal dağılımı için koşulları analiz eder ve basit bir konfigürasyon ile şebekelerde optimal güç değerlerini hesaplamak için (3.12) ifadesini elde eder.

6. Aktif güç dağılımını optimize etmek için önerilen yöntemin doğrusal olmayan programlama yöntemi ile bir karşılaştırması yapılmış ve geliştirilen basitleştirilmiş yöntemin oldukça iyi sonuçlar verdiği gösterilmiştir.

7. Çalışmanın metodolojik hükümlerinin doğruluğu ve elde edilen sonuçlar, Etiyopya güç sistemi için RASTR programı kullanılarak gerçekleştirilen kararlı durum koşullarının çoklu hesaplamaları ile onaylanmıştır.

8. Uygulanan modlar arasında en uygun olanın ağda en küçük aktif güç kayıplarına sahip olduğu ve diğer modlarda kayıpların %20-30 daha fazla olabileceği gösterilmiştir.

9. Modun reaktif güç açısından optimize edilmesinin fizibilitesi, Bölüm 4.3.1'de sunulan hesaplamaların sonuçları ile doğrulanmıştır.

10. RASTR programı kullanılarak gerçekleştirilen ve Bölüm 4'te sunulan mod hesaplamalarının sonuçları, çalışmanın önceki bölümlerinin sonuçlarının geçerliliğini doğrulamaktadır.

Tez araştırması için referans listesi Doktora Lemma Bereka G/Meskel, 2002

1. Alexandrov O.I., Babkevich G.G. Karmaşık bir EPS'de akış dağılımını hesaplamak için operasyonel algoritmalar. Elektronik modelleme. 1992, - 14, N6. S.66-70.

2. Ammar Ben Salem. Arap Mağrip Birliği ülkelerinin birleşik enerji sisteminin gelişiminin kapsamlı optimizasyonu. Soyut dis. cand. ekonomi, bilimler, St. Petersburg. 1994.

3. Elektrik güç sistemlerinin kararlı durumlarının analizi ve yönetimi. /ÜZERİNDE. Murashko, Yu.A. Orhozin, JI.A. Krumm ve diğerleri Novosibirsk: Nauka. kardeş Ot, 1987.

4. Anderson P., Fuad A. Enerji sistemlerinin yönetimi ve istikrar: / Per. İngilizceden. ed. Ya.N. Luginsky. Moskova: Enerji, 1980.

5. Aoki M. Optimizasyon yöntemlerine giriş. Moskova: Nauka, 1977.

6. Arzamastsev D.A. Güç sistemlerinin çok amaçlı optimizasyonuna giriş. Sverdlovsk: Ed. UPI, 1984.

7. Arzamastsev D.A. ve diğerleri ACS ve güç sistemleri modlarının optimizasyonu: Proc. Fayda. -M.: Daha yüksek. Okul, 1983.

8. Arzamastsev D.A. ve diğerleri Enerji sistemlerinin gelişimini optimize etmek için modeller: Ders kitabı. M.: Daha yüksek. Şk., 1987.

9. Ashmanov S.A. Doğrusal programlama: Proc. Fayda. -M.: Daha yüksek. okul, 1981

10. Ashmanov S.A., Tikhonov A.V. Görevlerde ve alıştırmalarda optimizasyon teorisi. -M.: Daha yüksek. Şk., 1981.

11. Barinov V.A., Sovalov S.A. Güç sistemlerinin modları: Analiz ve kontrol yöntemleri. -M.: Energoatomizdat. 1990.

12. Barkan Ya.D. Gerilim ve reaktif güç rejimlerinin otomasyonu: Latvlavenergo deneyiminden. Moskova: Energoatomizdat, 1984.

13. Bondarenko A.F., Morozov F.Ya., Okin A.A., Semenov V.A. Rusya'nın UES'inin piyasa koşullarında operasyonel sevk kontrolü kavramı. "Sevkiyat ve otomatik kontrol sorunları" makalelerinin toplanması. Moskova: MPEI Yayınevi, 1997.

14. Varyasyonlar Hesabı ve Optimal Kontrol: Ders Kitabı / ed. V.S. Zarubina -M.: MSTU im. N.E. Bauman, 1999.

15. Vasiliev V.P. Aşırı problemleri çözmek için sayısal yöntemler. -M.: Nauka, 1980.

16. Vasilkov Yu.N., Vasilkova N.N., Matematiksel modellemede bilgisayar teknolojileri: Ders kitabı. Fayda. -M.: Finans ve istatistik, 1999.

17. Venikov V.A. ve diğerleri Enerji santralleri ve güç sistemlerinin modlarının optimizasyonu: Ders Kitabı - M.: Energoatomizdat, 1990.

18. Venikov V.A. Elektrik sistemlerinde geçici elektromekanik süreçler: Elektrik gücü için bir ders kitabı. uzman. üniversiteler. Ed. 4. Moskova: Yüksek okul, 1985.

19. Venikov V.A., Golovitsyn B.I., Liseev M.S. Elektrik güç sistemlerinin sabit modları için bazı kontrol algoritmalarının incelenmesi. Izv. SSCB Bilimler Akademisi. Enerji ve ulaşım, 1973 No. 4, s. 3-16.

20. Venikov V.A., Zhukov L.A., Pospelov G.E. Elektrik sistemleri: Elektrik şebekelerinin ve sistemlerinin çalışma modları. M.: Daha yüksek. Şk., 1975.

21. Venikov V.A., Idelchik V.I., Liseev M.S. "Elektrik güç sistemlerinde voltaj regülasyonu." Moskova: Energoatomizdat, 1985.

22. Venikov V.A., Litkens I.V. Elektrik sistemlerinin modlarının otomatik kontrolünün matematiksel temelleri - M.: Yüksek Okul, 1964.

23. Volkov G.A. Elektrik güç sistemlerinin güvenilirliğinin optimizasyonu. -M.: Bilim. 1986.

24. Voropay N.I. Elektrik güç sistemlerinin dinamiğinin matematiksel modellerinin basitleştirilmesi. Novosibirsk: Bilim. kardeş Ot, 1981.

25. Gabasov R., Kirillova F.M. Optimizasyon yöntemleri. Minsk.: BGU Yayınevi, 1975.

26. Galushkin A. Rusya'da nörobilgisayar teknolojilerinin geliştirilmesinde modern eğilimler./ Açık sistemler. 1997, Sayı 4.

27. Gamm A.Z., Gerasimov L.N., Golub I.I., ve diğerleri Elektrik enerjisi endüstrisinde durumun tahmini. -M.: Nauka, 1983.

28. Gamm A.Z., Krumm L.A. İlk bilgilerin rastgele doğası ile karmaşık elektrik güç sistemlerinin rejimini optimize etme yöntemleri. Izv. SSCB Bilimler Akademisi. Enerji ve ulaşım. 1972, No. 1. s.46-60

29. Gerasimov S.E., Goryunov Yu.P., Evdokunin G.A., Ivanov S.A. “Elektrik sistemlerinin modlarını analiz etmek için sayısal ve analitik yöntemler. öğretici." L.: LPI yayınevi, 1986.

30. Gerasimov S.E., Berek's Lemma, Sendazhi A. Santraller arasında yük dağılımının optimizasyonu. Öğrencilerin ve lisansüstü öğrencilerin bilimsel konferansının materyalleri. St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Teknik Üniversitesi yayınevi, 1999.

31. S. E. Gerasimov, Berek'in Lemması. Dağıtım ağlarının modlarını optimize etme yöntemleri. Yenilikçi bilim yoğun teknolojilerin teknik politikasının oluşumu. 14-16 Haziran 2001, St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Teknik Üniversitesi yayınevi, s. 51-54.

32. S. E. Gerasimov, Berek'in Lemması. Radyal elektrik şebekesinin modunun optimizasyonu. Tüm Rusya bilimsel ve teknik konferansının materyalleri: "Teknik üniversitelerde temel araştırma" 8-10 Haziran 2000, St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Teknik Üniversitesi yayınevi, s.127.

33. S. E. Gerasimov, Berek'in Lemması. Etiyopya'nın başkenti Adiss Abebba için bir güç kaynağı sistemi tasarlıyor. Modern bilim okulları: Gelişim için beklentiler. Öğrencilerin ve lisansüstü öğrencilerin bilimsel konferansının materyalleri. St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Teknik Üniversitesi yayınevi, 1998.

34. Gerasimov S.E., Merkuriev A.G. Dağıtım şebekelerinde gerilim regülasyonu. S-Pb., JSC "GVC Energetiki" 1997'nin S-3 şubesi.

35. Gill F., Murray W., Wright M. Pratik optimizasyon. -M.: Mir, 1985.

36. Gorban A.N. Sinir ağlarının eğitimi. M.: ed SSCB-ABD ortak girişimi "ParaGraph", 1990. 160 s.

37. Gorban A.N., Rossiev D.A. Kişisel bir bilgisayarda sinir ağları. Novosibirsk: Nauka, 1996.

38. Gorshtein V.M. Güç sistemlerinin modlarını optimize etme yöntemleri. Moskova: Energoizdat, 1981.

39. Gusseinov F.G. Elektrik sistemlerinin tasarım şemalarının basitleştirilmesi. -M.: Enerji, 1978.

40. Uzun mesafeli güç iletimi 750 kV: Makale koleksiyonu / Ed. AM Nekrasov ve S.S. Rokotiana, M.: Enerji, 1975.

41. Dubitsky G.A. Hızlı mod düzeltmesi için sevk danışmanı

42. Aktif güçte OEES / EPS'nin çalışma modlarının operasyonel düzeltmesi konusunda sevk memuruna danışmanlar. Irkutsk, 1984.

43. D'yakov A.F., Okin A.A., Semenov V.A. Güçlü güç ara bağlantılarının sevk kontrolü. -M.: MPEI Yayınevi, 1996.

44. Zhdanov Notu Elektrik sistemlerinin sürdürülebilirliği sorunları. -M.: Enerji. 1979.

45. Jelezko Yu.S. "Karmaşık elektrik sistemlerinde reaktif güç kompanzasyonu." M.g. Energoatomizdat, 1981.

46. ​​​​Zhelezko Yu.S. "Reaktif Güç Kompanzasyonu ve Güç Kalitesinde İyileştirme." Moskova: Energoatomizdat, 1985.

47. İdelçik V.I. "Elektrik sistemleri ve ağlar." Moskova: Energoatomizdat, 1989.

48. İdelçik V.I. “Elektrik şebekelerinin yerleşik modlarının hesaplanması. Düzenleyen Venikov V.A. Moskova: Enerji, 1977.

49. Kamensky M.D. Elektriksel sistemler. Gosenergoizdat. 1952.

50. Konyukhovsky P.V. Ekonomide İşlemleri Araştırmak için Matematiksel Yöntemler St. Petersburg: Yayınevi Peter, 2000.

51. Korotkevich A.M. gerilim ve reaktif güç açısından güç sisteminin modlarını optimize etmek için yöntemlerin iyileştirilmesi. Soyut dis. cand. teknoloji Bilimler, Minsk. 2000.

52. Krumm L.A. Elektrik Güç Sistemlerinin Kontrolü için İndirgenmiş Gradyan Yöntemleri. Novosibirsk: Nauka, 1977.

53. Lebedev S.A., Zhdanov P.S., Gorodsky D.A., Kantor R.M. Elektrik sistemlerinin kararlılığı. M.: Gosenergoizdat, 1940.

54. Lebedeva L.M. Karmaşık elektrik güç sistemlerinin güvenilirliğini değerlendirmede tasarım modlarını optimize etmeye yönelik yöntemler ve algoritmalar. Soyut dis. cand. teknoloji Bilimler, Irkutsk, 1998.

55. Levinshtein M.L., Shcherbachev O.V. Elektrik sistemlerinin statik kararlılığı. Ders Kitabı, St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Teknik Üniversitesi, 1994.

56. Liseev M.S. Elektrik sisteminin modlarının voltaj ve reaktif güç ile düzenlenmesini otomatikleştirme sorununa. -Izv. SSCB Bilimler Akademisi. Enerji ve ulaşım, 1973 No. 2, s. 91-98.

57. Liseev M.S. Gerilim ve reaktif güç ile elektrik sistemlerinin modlarının operasyonel kontrol problemlerini çözmek için matematiksel programlama yöntemlerinin uygulanması. Izv. üniversiteler. Enerji, 1973 No. 8, s. 12-16.

58. Liseev M.S., El-Sayakh S. Bölge ağlarında reaktif gücün en avantajlı dağılımını hesaplama yöntemi. Izv. SSCB Bilimler Akademisi. Enerji ve ulaşım, 1979 No. 5, s. 80-86.

59. Melnikov N.A. Elektrik şebekelerinde reaktif güç. -M.: Enerji, 1975.

60. Melnikov N.A. Elektrik ağları ve sistemleri. -M.: Enerji, 1975.

61. Moiseev N.N., Ivanilov Yu.P., Stolyarova E.M. Optimizasyon yöntemleri. -M.: Bilim. Şef editör f-m.l., 1978.

62. Neiman L.R., Demirchan K.S. Elektrik mühendisliğinin teorik temelleri. V.1;v.2.-L.: Energoizdat, 1981.

63. Neklepaev B.N., Kryuchkov I.P. “İstasyonların ve trafo merkezlerinin elektrik kısmı. Kurs ve diploma tasarımı için referans materyalleri: Üniversiteler için ders kitabı. ”- M.: Energoatomizdat, 1984.

64. Novgorodtsev A.B. Elektrik devreleri teorisi üzerine 30 ders: Üniversiteler için ders kitabı. Petersburg: Politeknik, 1995.

65. Güç sistemlerinin optimum çalışma modları: Sat. ilmi Trudov/VNIIE. -M.: Energoatomizdat. 1985.

66. Petrenko L.I. Elektrik ağları ve sistemleri. Kiev: Vishcha okulu, 1981.

67. Petrov Yu.P. Optimum kontrol teorisinin varyasyon yöntemleri.-L.: Enerji. 1977.

68. Petrov Yu.P. Optimizasyon ve optimal kontrol tarihi üzerine üç deneme St. Petersburg: OOP NIIKh, 1998.

69. Polyak B.T. Optimizasyona giriş. -M.: Nauka, 1983.

70. Pospelov G.E., Sych N.M. Elektrik şebekelerinde güç ve enerji kayıpları. Moskova: Energoizdat, 1981.

71. Pospelov G.E., Sych N.M., Fedin V.T. Elektrik sistemlerinde dengeleme ve düzenleme cihazları. L.: Energoatomizdat, 1983.

72. Pospelov G.E., Fedin V.T. Elektrik sistemleri ve ağları: Tasarım. Mn.: Vysh. Şk., 1988.

73. Ekstra yüksek voltajlı güç iletim hatlarının tasarımı / Ed. G.N. Alexandrova. Petersburg: Energoatomizdat, St. Petersburg şubesi, 1993.

74. Modların hesaplanması ve analizi, ağın programlanması ve optimizasyonu. Düzenleyen / V.A. Venikov. M., 1974.

75. Reikleitis G., Reyvindran A., Ragsdel K. Teknolojide optimizasyon: -M.: Mir, 1986.

76. Rokotyan I.S., Fedorov D.A. "Optimum ağ konfigürasyonunu seçmek için matematiksel programlama yöntemlerinin uygulanması" .M.: Vyssh. Okul, 1999.

77. Ryabokris I.F. Elektrik şebekelerinde reaktif güç kompanzasyonu. -Kiev: Ukr. VINITI, 1976.

78. Sistemler: ayrıştırma, optimizasyon ve kontrol / Komp. M. Singh, A. Titley; M.: Mashinostroenie, 1986.

79. Sovalov S.A., Semenov V.A. Güç sistemlerinde acil durum kontrolü. -M.: Energoatomizdat, 1988.

80. Soldatkina JI.A. "Elektrik ağları ve sistemleri." Moskova: Enerji, 1978.

81. Elektrik güç sistemlerinin tasarımına ilişkin el kitabı / V.V. Ershevich, A.N. Zeiliger, G.A. Illarionov ve diğerleri; Ed. SS Rokotyan ve I.M. Shapiro. Moskova: Energoatomizdat, 1985.

82. Yüksek gerilim elektrik tesisatları el kitabı / Ed. I.A. Baumstein, S.A. Bazhanov. Moskova: Energoatomizdat, 1989.

83. Reaktif güç kontrolü için statik kompansatörler. Altında. ed. ÖĞLEDEN SONRA. Matura. Moskova: Energoatomizdat, 1987.

84. Stroev V.A., Rokotyan I.S. "Güç kaynağı problemlerinde matematiksel optimizasyon yöntemleri" M.: Vyssh. Okul, 1998.

85. Tarasov V. I. Elektrik güç sistemlerinin kararlı durum denklemlerinin çözümünde minimizasyon yöntemlerinin algoritmik ve yazılımsal uygulamasının özellikleri. "Elektrik" dergisi, 2/1997.

86. Terekhov V.A., Efimov D.V., Tyukin I.Yu., Antonov V.N. Sinir ağı kontrol sistemleri. St. Petersburg: St. Petersburg Üniversitesi Yayınevi, 1999.

87. Türkak L.I. Sayısal yöntemlerin temelleri: Çalışma kılavuzu M.: Ch. ed. F-M.L., 1987.

88. Wasserman F. Nörobilgisayar teknolojisi: Teori ve uygulama./ Per. İngilizceden. M.: Mir, 1992.

89. Fazylov Kh.F., Yuldashev Kh.Yu. Elektrik güç sistemlerinin modlarının optimizasyonu. -Taşkent: FAN. 1987.

90. Khanina E.P. Piyasa ekonomisinin özelliklerini dikkate alarak EPS çalışma modlarının optimizasyonu. Soyut dis. cand. teknoloji Bilimler, Novosibirsk, 1997.

91. Kholmsky V.G. Elektrik şebekelerinin modlarını optimize etmenin hesaplanması ve yöntemleri (özel konular). öğretici -M: Daha yüksek. Okul 1975.

92. Tsypkin Ya.Z. Otomatik sistemlerde adaptasyon ve öğrenme. -M.: Nauka, 1968.

93. Chernenko P.A., Prikhno B.J1. Elektrik güç sisteminin gerilim ve reaktif güç açısından durumunun değerlendirilmesi ve optimizasyonu. Teknik termodinamik, 1980, No. 5. İle birlikte. 80-85. 96. Chernorutsky I.G. Optimizasyon yöntemleri: Proc. Fayda. - St.Petersburg:

94. St. Petersburg Devlet Teknik Üniversitesi, 1998. 97. Örneklerde ve resimlerde elektrik sistemleri ve ağları: Proc.

95. Ödenek. Düzenleyen V.A. Stroeva, - M.: Daha yüksek. Shk., 1999. 98. Elektrik sistemleri. Ed. V.A.Venikova. M.: Daha yüksek. Okul 1972.

96. Elektrik sistemleri. Elektriksel hesaplamalar, modların programlanması ve optimizasyonu. Ed. V.A.Venikova. M.: Daha yüksek. Okul 1973.

97. Güç aktarımı 1150 kV: Sat. Sanat.: 2 kitapta / Ed. G.A. İllarionova, M.Ö. Lyashenko. Moskova: Energoatomizdat, 1992.

98. A.A.El-Keib, H.Ma. Gerilim kararlılık değerlendirmesinde yapay sinir ağı çalışmalarının uygulanması. IEEE Trans, on Power Systems, cilt 10, N4, Kasım. 1995.

99. Aboreshaid S., Billinton R., Fotuhi-Firuzabad M. İkiye Ayrılma Yöntemi Kullanılarak Olasılıksal Geçici Kararlılık Çalışmaları. Güç Sisteminde IEEE İşlemi, Cilt 11, Sayı 4, Kasım 1996.

100. D.J. Sobajic ve diğerleri. Paralel ilişkisel bellek kullanarak elektrik güç sistemlerinin gerçek zamanlı güvenlik izlemesi. IEEE.90(2929-2932).

101. Dy Liacco T.E. Güç sistemlerinin gerçek zamanlı bilgisayar kontrolü. -proc. IEEE, 1974.

102. Grantham W.J. ve Vincent T.L., Modern kontrol sistemleri analizi ve tasarımı, John Wiley & Sons, Inc. New York, 1993.

103. H.C.Chang ve diğerleri. Çok makineli Güç Sistemlerinin geçici Kararlılığı için sinir ağları tabanlı kendi kendini organize eden Bulanık Denetleyici. IEEE Trans, on Energy Conversion, cilt 10, N2, Haziran, 1995.

104. J. Plettner-Maraliani. Küçük elektrik şebekelerinde güç ünitelerinin kombinasyonunun optimizasyonu. Yıllık rapor, cilt 62, 1999, Güç Sistemi ve Ekonomi Enstitüsü, RWTH Aachen, Almanya, -s.75.

105. Kamwa I., Farzaneh M. Şebeke çalışmalarında kullanılan türbin-jeneratör modelleri için veri çevirisi ve sipariş azaltma. Enerji Dönüşümüne İlişkin IEEE İşlemi.Vol.12, No.2, Haziran 1997.-C.118-126.

106. Kuo, B.C., Otomatik kontrol sistemleri, Printice-Hall, Inc. New Jersey, 1987.

107. L.H. Jeng ve diğerleri. Yapay bir sinir ağı ayarlı ek senkron sönümleme kontrolörü kullanılarak paralel bir AC/DC Sisteminde burulma salınımlarının sönümlenmesi. Proc. Natl. bilim Konn. Roc(A), cilt 20, N2, 1996 (174-184).

108. Lewis F.L. ve Syrmos V.L. Optimal kontrol. John Wiley, New York, 1995.

109. Lof P.-A. Elektrik güç sisteminde uzun vadeli voltaj kararlılığının statik analizi üzerine/ Royal Ins. Teknoloji/-Stockholm, 1995.

110. M.A. El-Sharkawi ve diğerleri. Bulanık Sinir ağlarını kullanarak WindingShorts'un yerelleştirilmesi. IEEE Trans, on Energy Conversion, cilt 10, N1, Mart, 1995.

111. M.E. Aggoune ve diğerleri. Güç sistemi statik güvenlik değerlendirmesi için yapay sinir ağları. ISCAS.89(490-494).

112. M.La Scala, M.Trovato, F.Torelli. Voltaj güvenliği izleme için sinir ağı tabanlı bir yöntem. IEEE Trans, on Power Systems, cilt.11, N3, Ağustos. 1996.

113. Marzio Leonardo. Nitelikli bir enerji tüketimi için yeni bir yardımcı kullanıcı arayüzü. desen tanıma. 1995. - 28, N10 - s. 1507-1515.

114. Ogata K., Modern kontrol mühendisliği, Prentice-Hall. 1970.

115. R. Fischl ve diğerleri. Geri yayılım eğitimli bir çoklu algılayıcı kullanarak güç sistemi beklenmedik durumlarını tarama. ISCAS.89(486-489).

116. R. I. Thomas ve diğerleri. Yapay sinir ağı kullanarak çevrimiçi güvenlik taraması. IEEE.90(2921-2924).

117. S.R. Chaudhry ve diğerleri. Birleştirilmiş bir Sonlu-Element/Durum-Uzay Hesaplama algoritması üzerine yerleştirilmiş Doymuş Turbo Jeneratör Parametrelerinin tanımlanması için bir yapay sinir ağı Yöntemi. IEEE Trans, on Energy Conversion, cilt.10, N4, Aralık. 1995.

118. Sakural Kyoko, Nishimura Kazuo, Hayashi Hideki. Güç sistemi operasyonunu optimize etmek için yapılandırılmış sinir ağlarına dayalı pratik bir yöntem. Proc. Int. Jt Konf. Sinir Ağları, nagoya, Ekim. 25-29, 1993: IJCNN "93 Nagoya. Cilt 1. - Nagoya, 1993, s. 873.

119. Santoso N. Iwan, Tan Owen T. Dağıtım sistemlerine kurulu kapasitörlerin sinir ağı tabanlı gerçek zamanlı kontrolü. IEEE Trans. güç. Teslimat 1990 5, N1. - s.266-272.

120. Takuldar S.M. Elektrik gücü için bilgisayar destekli sevk.- Proc. IEEE, 1981.

121. Y.Zhang ve diğerleri. Çok Makineli Güç Sistemi Ortamında Yapay Sinir Ağı Güç Sistemi Stabilizatörleri. IEEE Trans, on Energy Conversion, cilt 10, N1, Mart, 1995.

122. Flatabo "Güç sistemi ağ performansını incelemek için Optimizasyon tekniklerinin uygulanması". CIGRE SC 38 Raporlar, sayı 174, 1997.

123.G.L. Torres, Quintana, V.H. "Doğrusal Olmayan Tamamlayıcılık Yöntemiyle Optimal Güç Akışı". IEEE Güç Mühendisliği İncelemesi, 2000.

124.H.G. Kwanti, AK Pasrija ve L.Y. Bahar, "Elektrik güç şebekelerinde statik çatallanmalar: Kararlı durum kararlılığının kaybı ve voltaj çökmesi", IEEE Trans, Devreler ve Sistemler, cilt.CAS-33, s.981 - 991, Ekim. 1986.

125. M.E.Aggoun. Güç sistemi durum tahmini için yapay sinir ağı tabanlı bir yöntem. Proc. Int. Jt Konf. Sinir Ağları, Nagoya, Ekim. 25-29, 1993: IJCNN "93 Nagoya. Cilt 2. Nagoya, 1993. - s. 1523-1526.

Lütfen yukarıda sunulan bilimsel metinlerin inceleme için gönderildiğini ve orijinal tez metinlerinin (OCR) tanınmasıyla elde edildiğini unutmayın. Bu bağlamda, tanıma algoritmalarının kusurlu olmasıyla ilgili hatalar içerebilirler. Teslim ettiğimiz tez ve özetlerin PDF dosyalarında böyle bir hata bulunmamaktadır.

Frekans kontrollü asenkron elektrikli sürücünün modlarını optimize etme probleminin amacı, kalite fonksiyonunun (optimallik kriteri) uç noktasına ulaşmaktır. Elektrikli tahrikler için, enerji nedenleri ve güvenilirlik açısından önemli kalite kriterlerinden biri güç kaybıdır. Kayıp optimalliği gereksinimleri, motor, frekans dönüştürücü ve genel olarak elektrikli sürücü ile ilgili olarak dikkate alınabilir.

Motor kayıplarını en aza indirerek optimum kontrol modunun belirlenmesi aşağıdaki durumlarda önemlidir:

Motorun ısınmasını sınırlamak ve ısıtma için izin verilen yük momentlerinin alanını genişletmek için minimum kayıpları sağlarken;

Motordaki minimum kayıplarla kontrol yasasının bir standardı olarak kullanıldığında kayıp kriteri ile frekans kontrol yasalarının etkinliğini analiz etmek.

Bu durumlarda amaç, motorun güvenilir şekilde çalışmasını sağlamaktır, çünkü stator sargı sıcaklığının izin verilenin üzerinde tekrarlanan hafif bir fazlalığı bile, yalıtımın daha hızlı yaşlanmasına ve IM'nin hizmet ömrünün azalmasına neden olur.

İnvertörün ekonomik ve güvenilir çalışmasını sağlama açısından, modlarını dönüştürücü güç kayıpları kriterine göre optimize etme problemini formüle etmek uygundur.

FC-IM sistemindeki kayıpları en aza indirerek elektrikli sürüş modlarının optimizasyonu, bir elektrik tüketicisi olarak bir elektrikli sürücü düşünüldüğünde pratik bir anlam ifade eder. Bu durumda, asenkron motor ve frekans dönüştürücüdeki kayıpların, FC-IM sistemindeki minimum kayıpların durumuyla ne ilişkisi olduğunu bilmek önemlidir.

Sabit veya yavaş değişen yük torklu çalışma modunun ana olduğu AM'deki güç kayıpları için frekans kontrollü bir elektrikli sürücüyü optimize etme sorununun olası formülasyonlarından birini düşünün.

Teknolojik sürecin hız kontrolü gerektirdiğini ve üretim mekanizmasının çalışma gövdesinin statik direnç anında bir değişiklik ile karakterize edildiğini varsayalım. Genel durumda, optimal kontrol problemi, bir asenkron motordan teknolojik problemin koşulları tarafından öngörülen tork ve hızdaki değişim bölgesine karşılık gelen bir dizi nokta için çözülür.

/s=(Py, T, ay), (3.52)

nerede F, T i Q - sırasıyla grafik, tanım alanı ve fonksiyon aralığı /

(3.51) ve (3.52) formüllerinde T=(t: t0 tanım alanı)< t

Fonksiyonların kapsamları aşağıdaki gibidir:

QM =(M:fM (/) = M, Mmin<М < М

^o) = (ko. (t) - CO, KOmjn< СО ^ С0тах },

burada Mmin, comin ve Mmax, tarak sırasıyla QM ve Q kümelerinin alt ve üst sınırlarıdır. m.

Fonksiyon grafikleri şuna benzer:

Pm ~ є T x £2dj: fM (ґ) = M);

Fa \u003d ((L co) є T x: / w (t) \u003d co).

X = (M, ω), X є £2X = QMx QM durum vektörünü ve U = (m ω ω), U є = £2M[ x £2Ml kontrol vektörünü dikkate alalım. Burada QUl ve £2W| - frekans dönüştürücünün çıkış voltajının genliği (u,) ve frekansı (co,) açısından kontrol eylemlerinin izin verilen değerleri aralığı. U'yu değiştirerek, kontrol amacı sağlanır (X vektörünün durumu verilir є £2X)> elde etmek için gerekli koşul,

burada F(Qi), X ve U vektörlerinin olası durum kümeleri arasındaki yazışmadır.

Koşul (3.53), motorun ve frekans dönüştürücünün gücü seçilerek sağlanır.

F(Qi) ile Qx ise, o zaman herhangi bir sabit X є Qx için, U durumlarının sayısı birden fazla olan, boş olmayan bir kabul edilebilir kontroller seti vardır. Benzer bir sonuç, Qx= F(QV) bölgesinin her bir iç noktası için geçerlidir.

Frekans kontrollü bir elektrikli tahrikte bir kontrol eylemi seçme özgürlüğünün varlığı, kontrol kalitesi kriterinin en iyi değeri ile teknolojik problemlerin çözülmesine izin verir. Optimallik kriteri, AM'nin toplam kaybı olarak kabul edilirse, optimal kontrol UonT, aşağıdaki matematiksel programlama probleminin çözümünü sağlamalıdır:

ARYU (X, U) -> rahibe;

S:f (X, U) = 0. (3.54)

Formülde formüle edilen sorunun ana özelliklerini not edelim.

M momentinin verilen değerleri ve w açısal hızı için esasen AM'nin örtük bir biçimde mekanik özelliği olan kısıtlama /(X, U) = 0, seçim özgürlüğüne ek bir bağlantı dayatır. değişkenler w ve w

U = (u1)coi) kontrolünün iki bileşeni vardır, yani bu bir vektör miktarıdır.

(3.54) probleminin çözümü, U kontrol eyleminin bir vektör olması gerçeğiyle karmaşıktır. Bununla birlikte, eşitlik tipi bir kısıtlamanın mevcudiyeti, optimize edilen kalite fonksiyonunun boyutunun azaltılmasını mümkün kılar ve böylece bir vektör kontrol eylemi U ile optimizasyon problemini bir skaler kontrol ile bir optimizasyon problemine indirger. Teknolojik görevin koşulları göz önüne alındığında, M ve ω değerleri skaler bir kontrol eylemi olarak alınır, U vektörünün ω і bileşeni.

Optimal kontrol sentezi problemini çözerken cox yerine motorun mutlak kayması (3) kullanılır, çünkü verilen bir co hızı değeri için değer (3 benzersiz olarak coj'yi belirler.

Yukarıdakilere dayanarak, kayıpları en aza indirmek için optimizasyon problemi aşağıdaki gibi formüle edilebilir:

ARav(X, (3) -> dk,

değişken değişkenin izin verilen alanı nerede.

(3) kabul edilebilir kontroller Qp alanına ait olmak, öncelikle frekans dönüştürücünün güç açısından sınırlı yetenekleri ile ilişkilidir.Sorunun çözümünün Qp alanının sınırında olup olmadığına bağlı olarak, koşulsuz ve koşullu optimizasyon problemleri vardır.

DRdv(M, R)->wip=»|3opt; :((3|0<|3<+°°}. (3.55)

Bir optimizasyon problemini çözmek için bir yöntem seçerken, uç karakteristiklerin analitik özelliklerini bilmek yararlıdır, yani,
mutlak kaymada bir değişiklik ile elektrikli sürücünün öngörülen çalışma alanının her bir sabit noktasında toplam AM kayıplarının fonksiyonunun türetilmesi. Kalite fonksiyonunun özellikleri hakkında bilgi edinmenin yollarından biri basit numaralandırma yöntemi veya tarama yöntemidir. Görev, proses koşullarının verdiği X vektörünün değeri için kayıp fonksiyonunun değerlerini hesaplamaya ve mutlak kaymayı tekdüze bir adımla değiştirmeye indirgenir.

Dijital bir modelde aşırı özelliklerin doygunluğu hesaba katarak hesaplanmasının, motorun manyetik durumunu hesaplamak için yinelemeli bir prosedür gerektirmediğine dikkat edin. Doygunluk dikkate alındığında motorun manyetik durumu verilen M* ve P değerleri ile belirlenir:

Pirinç. 3.24. IM tipi 4A132M6'nın ω, = 1'in nispi değeri ve M» anının farklı nispi değerleri için doygunluğu (a) hesaba katmadan ve ana manyetik yol (b) boyunca doygunluğu hesaba katmadan aşırı özellikleri

ve 0.25 > > M* > 1.5 aralığında anın farklı sabit değerleri. Bu özellikler, bir ekstremum arama yöntemini doğrulamada önemli olan kalite fonksiyonu D. RdV'nin aşağıdaki özelliklerini tanımlamayı mümkün kılar:

tek modluluk, yani bir ekstremumun varlığı (minimum);

süreklilik ve türevlenebilirlik;

dışbükey.

AM kayıplarını en aza indirerek optimizasyon problemini çözme yöntemleri üzerinde duralım. DRdv(X, p) kalite fonksiyonu sürekli ve dışbükey olduğundan ve sürekli bir birinci türevi olduğundan, bu fonksiyonun ekstremumunu bulmak için matematiksel analizde bilinen koşulu kullanabiliriz.

(3.56) koşulundan, manyetik devrenin doygunluğunun ve rotor akımının yer değiştirmesinin etkileri ihmal edilerek, optimal kaymanın yük torkuna bağlı olmadığını gösteren nispeten basit bir analitik problem çözümü (3.55) bulunur ve belirlenir. sadece IM'nin parametreleri ve hızı ile (bkz. Şekil 3.24, a).

Bununla birlikte, makinenin doygunluğu dikkate alınmadan elde edilen optimal kontrol probleminin çözümü, M ve ω'de sınırlı bir değişiklik aralığında kullanılabilir. Geniş bir aralıkta M ve co'daki bir değişiklikle, kan basıncının manyetik devresi doyurulur. Bu durumda, ana manyetik yol boyunca AM doygunluğunu hesaba katmak, aşırı kontrol problemlerinin çözümünde temel öneme sahiptir. Şekiller'de gösterilen uç özellikler arasındaki kalitatif ve kantitatif tutarsızlık. 3.24, an geniş bir aralıkta değiştiğinde doygunluğu hesaba katma ihtiyacından bahsedin.

Manyetik devrenin doygunluğu dikkate alındığında, asenkron motorun kayıplarının minimize edilerek optimizasyon probleminin çözümü çok daha karmaşık hale gelmektedir. Bununla birlikte, belirli koşullar ve varsayımlar altında, bu problemin analitik bir çözümü mümkündür. Örneğin, |/0 = /(/0) biçiminde doğrusal olmayan bir karakteristiğe sahip bir motor için, tork değişimi aralığındaki minimum toplam IM kayıpları için kontrol yasası -(2...3)'tür.< М, < +(2...3) с приемлемой точностью описывается параметрической системой, которая в принятой частично отно­сительной системе единиц имеет следующий вид :

burada /0, değişken bir değerdir.

dVo* (*o*) d/o*

Yardımcı fonksiyon F = - şeklindedir.

ve ana manyetik yol boyunca motorun doygunluğuna bağlı olan endüktif reaktans,

^o - -^Onom:

(3.57) ve (3.58) ifadelerini kullanarak /0n ara değişkenini bir D/0* adımı ile sıralı olarak belirterek, optimal kontrol kanunu motordaki form kayıpları şeklinde bulunabilir. stator ve rotor akımlarının yanı sıra ana akı bağlantısını elde ederiz

D^dv. opt* = (Ls ^d)*1opt* kpijom*

+ [AG + q (co, + Pom -) J (CO * + Ropt) Vo opt * ^ mex ^ * (3,59)

(3.59)'daki stator, rotor ve ana akı bağlantısının akımları, M* = Mopt* ve p = ropt değerlerinin değiştirilmesiyle (3.7), (3.10) ve (3.11) formülleriyle hesaplanır:

V2onr* РnomRopt^opt*,

^ 1 OPT*= ^1nom e,(P tercih) V2opt* j VoonT* - ^0nom*^0 (Popt) V2onT* >

^2opt* - ^2nom^2 (Popt) V2onT*'

(3.60) formülündeki fonksiyonlar şu şekilde yazılabilir:

Є, (Ropt) = x? +R? (1 + l-0-%n)2P5nt;

Є 2 (Ropt) = ^2 Ropt?

50 (Ropt) = 1 + -^22^22aRopt-

(3.57) ve (3.58) formüllerinin manyetizasyon eğrisinin herhangi bir karakteri için kabul edilebilir olduğuna dikkat edin, çünkü

/r(i0*) ve A^(/0*) bağımlılıkları doğrudan koordinatları tarafından gerçekleştirilir.

Analitik yöntemler nispeten basittir, ancak yalnızca motor yük torkundaki sınırlı bir değişiklik aralığı için geçerlidir. Optimal kontrol yasasının parametrik temsili biçiminde, motorun torku ve hızı, motorun koşullarına göre ayarlandığında, frekans kontrol yasalarının etkinliğinin karşılaştırmalı değerlendirilmesi sorununun çözümü daha karmaşık hale gelir. teknolojik süreç. Bu durumlarda, kayıp fonksiyonunun ekstremumunu bulmak için sayısal algoritmaların kullanılması tavsiye edilir. Olası sayısal yöntemlerden birini düşünün.

M ve co'nun sabit değerleri için, sorun (3.55), yinelemenin yakınsama hızı ile karakterize edilen, gradyan yöntemini en etkili yöntemlerden biri olarak kullanabileceği bir ekstremum için tek parametreli bir aramaya indirgenir. süreç ve sürekli türevlenebilir dışbükey tek modlu fonksiyonlara uygulanır. DRdv,(A/*,co*,P) fonksiyonunun ekstremumunu tanjant yöntemiyle aramak için bir hesaplama şemasını ele alalım.

İlk veri

1. Model parametreleri Rb R2, L(a, Lla.

2. Toplam kayıplar ks, kr, kg, kv, k k denkleminin katsayıları

3. Teğet yöntemiyle ekstremum arama parametreleri: adım faktörü X = const, yöntem tabanı g, hata є.

4. Sorunun koşulları - M3* ve co3* anının verilen değerleri.

yineleme şeması

1. IM'nin manyetik durumunun ve nominalin sabitlerinin hesaplanması

MOD. ¥0nom*e *0nom*5 -^IZnome Rnom> ^Onome Є|nom, E2nom*

2. М* = М3*, ω* = ω3 probleminin koşullarını ve ilk yaklaşım р = рnom.

3. p+g kayma artışı için |/0"(Mn, P+g), /0*(L/", P+g), X0(M*, P+g) manyetik durumunun hesaplanması.

4. Kayma artışı p+g için IM DRdv*(M*, co*, p+g) toplam kayıplarının hesaplanması.

5. Kayma artışı p-g için IM j/0*(M*, P~g), /0*(M„P-g), Z0(M„P~g) manyetik durumunun koordinatlarının hesaplanması.

6. Kayma artışı P-g için AD ARDV, (M *, co „ P-g) toplam kayıplarının hesaplanması.

7. Türevin hesaplanması

d AD ARDV * (L / *, ortak *, R + g) - D-Rdv * (M *, ortak *, R - g)

Örnek olarak, şek. 3.25, co* açısal hızının farklı göreli değerleri için minimum ARav'ın optimal kontrolü ile IM tipi 4A132M6'nın özelliklerini gösterir. Karakteristikler sabit hızlara karşılık gelir co*. Co* > 0.1 sabit hız değerlerinde, mutlak kaymanın ana bağımlılığı doğrusal değildir (bkz. Şekil 3.25, a) ve artan hızla, bağımlılığın doğrusal olmayan bölümü bir hiç kapsar anda daha geniş bir değişiklik yelpazesi. Mutlak kaymanın hıza bağımlılığı, en çok yük momentinin küçük değerleri bölgesinde, yani.

M*< 0,5. В этой же области скольжение менее всего зависит от изменения момента.

Mıknatıslanma karakteristiğinin doğrusal olmayan bölgesinde, yük torku en büyük etkiye ve daha az ölçüde motor hızına sahiptir. Böylece, M* = 0,5'te ve hızdaki co* = 0'dan co* = 1'e bir değişiklik olduğunda, mutlak kayma 1,46, A/* = 1'de 1,36 ve M* = 2,2'de 1,02 kat artar. . Yük M* = 1'den A/* = 2,2'ye değiştiğinde, mutlak kayma co* = 1 hızında 2,34 kat ve co* = 0 hızında 5,15 kat artar. (Мnom«, ^nom*) noktasındaki optimal mutlak kaymanın değeri, nominal değerden %29 daha azdır.

M* = 0 noktasında, tüm hız değerlerinde optimal kontrol yasası (30PT(L/*, co*) tek taraflı limitlerle sonlu bir süreksizliğe sahiptir.Büyük M* değerleri için, grafikler PoptIM*> “*) işlevi neredeyse doğrusaldır.

Tork değeri ne kadar büyük ve motor hızı ne kadar düşükse, mutlak kayma fonksiyonu değişimindeki kayıplar o kadar kritiktir. Torktaki bir değişiklik, minimum kayıplara karşılık gelen mutlak kaymanın büyüklüğü üzerinde yüksek tork değerlerinden çok daha güçlü bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, ropt(M*, w,) grafiklerinin analizi, optimum mutlak kaymanın motor torkuna bağımlılığını ihmal etmenin kabul edilemez olduğunu gösterir.

Minimum motor kayıplarını kontrol ederken manyetik akının özellikleri (bkz. Şekil 3.25, b), optimal kontrol ile manyetik akının geniş bir aralıkta değiştiğini ve hem torka hem de hıza bağlı olduğunu gösterir, yani | / 0oPt * = = Woopt*(M*, eş*). Manyetik akı, büyük ölçüde yük momentinden etkilenir. Co* = 1 ve torkta M* = 0,1'den M* = 3'e bir değişiklik olan 4A132M6 motor için, motor akısı 3,3 kat ve co* = 0 ile 2,2 kat artar. Co* = 0 ile co* = 1 aralığında motor devrini değiştirmenin akış üzerinde çok az etkisi vardır. Artan tork ile hızın akış üzerindeki etkisi azalır. Minimum kayıp modunu sağlamak için, stator sargısının voltajını artırarak elde edilen manyetik akıyı nominal değerine göre zorlamak gerekir.

Kayıpların özellikleri АРДВ 0PT*(М„ сo*) ve verimlilik katsayısı Ldv. Optimum kontrol altındaki opt^*, w*) Şek. 3.25, içinde ve şek. 3.25, şehir

X0 = X0nom = const'taki minimum kayıp modu, Şekil 2'de gösterilen AM'nin özellikleri ile gösterilmektedir. 3.27. Bu özellikler, lineer manyetizasyon özelliğine sahip (doygunluk hariç) bir IM için, optimal kaymanın motor torkuna bağlı olmadığını ve açısal hız ve IM parametreleri tarafından belirlendiğini göstermektedir. Sabit bir hızda, motorun toplam kayıpları elektromanyetik torkla orantılı olarak değişir ve verim sabittir. Manyetik akı artan tork ile önemli ölçüde artar. Böylece ana mıknatıs açısından kan basıncının doygunluğunun ihmal edilmesi

160" hizalama="merkez">

A^dv.(P)-ALv. (P opt) AL .. (Ropt) '

burada DRdV*((3opt), verilen A/* ve co* için toplam kayıpların minimum değeridir.

Sonuç olarak,

A-*dw* (Pop) - D-*dw* (A/*, (O*, P).

ARFD'nin sıfıra yaklaşma derecesine göre, formül (3.61), toplam AM kayıplarını en aza indirerek optimal kontrol ile karşılaştırıldığında çeşitli frekans kontrol yasalarının etkinliğini değerlendirmeyi mümkün kılar.

Yük torkunun ve hızın değişim alanları yeterince genişse, o zaman ux/u = const ve |fj ​​= const modlarını sağlayan P(L/*,co,) fonksiyonunun grafikleri, aşağıdakilerle ortak noktalara sahiptir. optimal fonksiyonun grafiği pop(L/, co *) (Şekil 3.28). Ortak noktalarda, karşılık gelen verimlilik tahminleri sıfıra eşittir ve optimal değerlerden farklı olan kaymalar için,_ minimum değeri aşar, yani P = ropt'ta &Rav = 0; ARav > 0, р f ropt.

Sonuç olarak, u(/co, = const, y, = const, J/0 = const VE l|/2 = const için APdv(M*, ω*) fonksiyonlarının açıkça ifade edilmiş bir minimumu vardır. -> 0.

Şek. 3.29, IM tipi 4A132M6'nın etkinliğine ilişkin tahminlerin, farklı frekans kontrol yasaları için açısal hıza bağımlılığının grafiklerini gösterir: 1 - ii / coj * = "1nom * / co1nom *; 2 - c / j * \u003d y ^ om *;

Z - |/0* = Vohom*; 4 - |/2* =)/2nom*- 3.29 M* ve co değiştiğinde, etkinlik tahminlerinin geniş bir aralıkta değiştiği görülebilir. ARDV(M*, w) değerleri, M ve w'deki bir düşüşle ve ayrıca L/* IM'nin nominal modundaki anın değerini aştığında güçlü bir şekilde artar.

Aynı zamanda, her frekans kontrol yasası için, toplam AM kayıplarının mümkün olan minimuma eşit olduğu veya onlardan biraz farklı olduğu A/* ve co* değişim alanları vardır. Bununla birlikte, bu alanlar, optimal kontrol yasasını minimum toplam IM kayıplarına uygulamanın rasyonelliğini gösteren nispeten küçük bir tork ve hız değişiklikleri aralığı ile sınırlıdır. Örneğin, "!*/"!* = "1nom*/"1nom*; Vl * = VlNOM *., aşırı kayıplar için %10'luk bir toleransla (APdv) olduğunu gösterir.<0,1) допустимый диапазон

co için tork değişimi, = 0.1, 0.25< М* < 0,66 при законе управления щ*/со,* = Иіном*/шіном* и "0,25 < А/, < 0,74 при законе Уі* = vj/]H0M*. Для скорости со, = соном, момент двигателя не должен превышать М„ = Мном*.

Sabit ana akı bağlantısına ve rotorun tam akı bağlantısına sahip kontrol modları, aşırı kayıplar için toleransı karşılayan daha geniş bir tork değişimi aralığına sahiptir DRmot<0,1: при со* = 0,1 он составляет 0,35 < Л/* < 1,12, а для скорости со* = соном* момент ограничен условием 0,45 < Л/* < 1,45.

Formül (3.61)'e benzer şekilde, frekans kontrol yasasının etkinliğine ilişkin bir tahmin, fjflB(M*,co*) etkinlik faktörü tarafından sunulur; bu değişimin doğası DRdv(L/* işlevlerinin davranışını yansıtır) ,co*).

IM'nin çeşitli frekans kontrol yasalarının karşılaştırılması, optimum kontrol yasasının avantajını ve motorun açısal hızının ve torkunun geniş bir aralıkta değiştiği durumlarda elektrikli sürücüler için otomatik kontrol sistemlerinde uygulanmasının fizibilitesini göstermektedir.

DREP'in toplam kayıplarını en aza indirerek IF-IM sisteminin çalışma modlarının optimizasyonu. Bu sorunu ortaya koyarken, motor modlarının frekans dönüştürücünün özellikleri üzerindeki etkisini ve her şeyden önce DRFC'nin güç kaybı üzerindeki etkisini incelemek ilgi çekicidir.

AM'nin statik özelliklerine ilişkin çalışmaların sonuçları, bir kontrol nesnesi olarak bir asenkron motorun bir dizi belirli kalite kriterine göre aşırı özelliklere sahip olduğunu göstermektedir. Stator akımının / aşırı değerleri ve frekans dönüştürücünün elektrik kayıplarının bağlı olduğu motorun aktif gücü Px dahil. Kayıpları en aza indirerek FC-IM sisteminin modlarını optimize etme problemini çözmek için, rotor akı bağlantısı yerine, bunun için (3.7) ve (3.14) ifadelerini dönüştürüyoruz.

|/ij, yerine u/2* = - M*. Sonuç olarak, aşağıdakileri elde ederiz

stator akımının ve aktif gücün M*, co* ve P'ye bağımlılığı:

ij* (A/*, p) =

Ph, (M*, co*, p) =

Şek. 3.30, w* = 1 hızı için hesaplanan /n(M, ^) ve LDM*, w*, (3) fonksiyonlarının aşırı doğasını ve anın farklı sabit değerlerini (0.25) gösteren grafikleri gösterir.< М* < 1,25, шаг по моменту АЛ/* = 0,25). Заметим, что экстре­мумы активной мощности по варьируемой переменной р совпадают с экстремумом функции полных потерь, так как при заданных значениях скорости и момента изменение активной мощности при варьировании скольжением связано только с изменением потерь в двигателе.

/]*(M*, p) ve P^(Mt, to*, P) işlevlerinin aşırı doğası, DFC'nin otonom voltaj invertörü ile çalıştırıldığında elektrik kaybı fonksiyonunun bir ekstremumunun varlığını önceden belirler. kontrolsüz doğrultucu. (2.53), (2.58) ve (2.59) formüllerini dikkate alarak, motorun nominal çalışma modundaki kayıpların temel değerini alarak, dönüştürücünün elektrik kayıplarının bileşenlerini bağıl birimlerde yazalım. Daha sonra frekans dönüştürücünün doğrultucu ve eviricisindeki bağıl kayıplar aşağıdaki ifadelerden belirlenir:

A^u. n* ~ (^v1 ^v2^1*) P* (^p. inx ^p. f) (3.64)

A^a. u* - (^cl1 ^cl2^1*)A* ^p. dışarı*1* (^cl4nom^I* ^cl4nom*1*)-^1*? (3.65)

ve sabit katsayılar şu şekildedir: kvX = -^ =

A-^dv. isim

D-^r. YUS. Jr _ A-/r. giriş NOM. _ A/^).f. noM. tr _ ^Pp. dışarı. isim. jr_

R, 5 R-VX - “GB ’ ^R-F “"Tr ’ R-® s - - Z, Kcl. / -

^-Gdv. isim ^^dv. isim ^*dv. ad dv. isim

Cl "nom, burada i \u003d 1.4, bileşenlerin özgül ağırlığını karakterize eder

nominal çalışma sırasında motorun toplam kayıplarına göre elektrik kayıpları.

(3.64) ve (3.65) formüllerinden aşağıdaki gibi, doğrultucu kayıpları stator akımına bağlıdır ve otonom invertördeki kayıplar stator akımına ve motorun aktif gücüne bağlıdır. Stator akımının /t* ve aktif gücün aşırılığının varlığı, DRai* inverterinin D/>IL1n doğrultucusunun elektrik kayıplarının ve D/pch dönüştürücünün toplam elektrik kayıplarının bireysel bileşenlerinin aşırı karakterini belirler. - ® Özellikle, AM'nin minimum kayıp modu, güç kaynağı AIN'de minimum elektrik kaybı sağlar.

Şek. 3.31, DRpch * (A / *, co *, p *) fonksiyonunun ekstrem doğasını gösteren grafikleri gösterir. DFC'nin otonom voltaj invertörü ile elektrik kayıplarının aşırı özellikleri, hız co* = 1 ve farklı sabit tork değerleri (0.25) için formüller (3.64) ve (3.65) ile hesaplanır.< М» < 1,25, шаг по моменту ДМ* = 0,25). В общем случае значения скольжения, доставляющие минимумы электрическим потерям ДРПч*>aktif güç P] * (motor kayıpları D-Rdv *) ve stator akımı /,. eşleşmiyor. Bununla birlikte, minimum DRpf* kayıp modunun, hem DRdv* motorunun minimum kayıpları açısından optimal moda hem de minimum stator akımı /і* moduna oldukça yakın olduğunu not ediyoruz. Т1ep verimlilik faktörünün davranışının doğasını analiz ederek benzer bir sonuca varıyoruz.

Kısıtlamaları dikkate almadan "frekans dönüştürücü - asenkron motor" sisteminin modlarını optimize etme sorununa titiz bir çözüm

Kontrol tahminleri aşağıdaki ifadede elde edilebilir:

(-A/, O), P) > ^ Ropt?

0p:(p|0<р<+оо}.

APep(M, ω, P) kayıp fonksiyonunun minimumunu sağlayan optimal kayma sayısal yöntemlerle belirlenir. Teğet yöntemine dayalı olarak DRdv(M, w, (3)) kalite fonksiyonunun minimumunu bulmak için yukarıdaki algoritma, IF-IM sisteminin kayıp fonksiyonunun en aza indirilmesi durumunda nispeten basit bir şekilde genelleştirilmiştir.

Şek. 3.32, optimum kontrol yasasının özellikleri ve DREP modunda FC-IM sisteminin verimliliği * -» min. Şek. 3.32 ve optimal minimum A. REP * (M *, w *, P) kontrol ropt \u003d ropt (Mn co *) grafikleri, açısal hızın bir dizi sabit değeri için hesaplanır (0< со, < 1, шаг по ско­рости Дсо* = 0,25). Сравнивая их с графиками оптимального по ми­нимуму суммарных потерь АД управления, находим качественное их совпадение. Зависимости КПД системы ПЧ-АД от Л/* и со, (см. рис. 3.32, б) показывают эффективность режима оптимально­го по минимуму АРЭП*(М„ со*, Р) управления с энергетической точки зрения.

Bu nedenle, frekans kontrollü bir asenkron motorun bir dizi gösterge açısından optimal kontrol olasılıklarının analizi ve farklı optimal kontrol yasalarını karakterize eden verilen genel nicel tahminler, aşağıdakilere bağlı olarak gerekli kontrol yasasını makul bir şekilde seçmeyi ve uygulamayı mümkün kılar. AM'nin parametreleri ve çalışma modları.

Tablodaki sonucu desteklemek için. 3.2, motor hızının çeşitli değerleri için farklı optimal kontrol yasaları ile Pnom = 7,5 kW olan 4A132M6 tipi bir motor için kayıpları gösterir.

AP#'nin optimal kontrol modları altında nicel değerlendirmesi, pratik tesadüflerini gösterir. Böylece, 0.2'deki minimum stator akımı tarafından kontrol modunda motordaki olası minimum kayıpların DRdv'sinin fazlası< Л/* < 1,2 и 0,25 < М* < 1,25 со­ставляет 8 %.

Makale, elektrik enerjisi kaybını en aza indirmek için güç transformatörlerinin çalışma modlarını optimize etmek için önlemler sunmaktadır. Güç trafolarının gerçek geriliminin ve hizmet ömrünün güç kayıplarına etkisi gösterilmiştir. Güç trafolarının ekonomik gücünün, bu faktörlerin yanı sıra trafonun elektrik şebekesine bağlı olduğu süre ve yük eğrisinin şekli de dikkate alınarak belirlenmesi önerilmektedir.

Güç kaynağı sistemlerinin kontrolünü optimize etme sorunlarına, ilk otomatik tasarım sistemlerinin ve bilgisayar tabanlı otomatik kontrol sistemlerinin ortaya çıkmasından bu yana çok dikkat edildi. İşletim yazılım sistemleri, belirli teknolojik sorunları çözerek, bireysel enerji tesisleri için tasarım çözümlerinin gerçekliğini ve optimalliğini ve ayrıca işletim enerji sisteminin bir bütün olarak işleyişinin güvenilirliğini kontrol etmeyi mümkün kılar. Yazılım ayrıca elektrik şebekesinin durum ve mod parametrelerine dayalı kararlar alınırken farklı tasarım, kurulum, optimizasyon ve işletme stratejilerinin karşılaştırmalı analizi için de kullanılır.

Elektrik şebekesinin ana unsurları, trafo merkezlerinin ve elektrik hatlarının güç transformatörleridir. Herhangi bir analitik veya sentetik yazılım ürünündeki bu unsurlar, matematiksel modelleriyle temsil edilir. Tüm model setinden, genel durumda, görevleri çözmede kullanılan iki ana tip ayırt edilebilir:

1) Güç sisteminin elektrik devresinin genel kabul görmüş bir grafik modeli (güç transformatörleri ve güç hatları dahil);

2) Güç sisteminin elektrik şebekesinin şemasını, uygulanan matematiksel yöntemlerin ve belirli teknolojik problemlerin gereksinimleri düzeyinde tanımlayan özel tasarım şemaları modelleri.

Çeşitli tesislerin güç kaynağı sistemlerinin enerji verimliliğini artırma görevleri, genellikle mühendislik hesaplamalarıyla ilişkilendirilen önlemlerin uygulanmasını gerektirir. Enerji tasarrufu alanında mühendislik hesaplamaları zahmetli bir süreçtir. Bu tür çalışmaların karmaşıklığı ve yüksek maliyeti göz önüne alındığında, enerji tasarrufu önlemlerinin gerekliliği ve kullanışlılığı, işletmelerin, kuruluşların ve kurumların yönetimi için her zaman açık değildir.

Alınan kararların çoğu yasalar, yönergeler ve diğer düzenlemelerle sıkı bir şekilde düzenlenir. Bu, çalışan güç transformatörlerinin enerji verimliliğini artırma görevleri de dahil olmak üzere birçok özel ve karmaşık görevin çözümünü otomatikleştirmeyi mümkün kılar.

Kural olarak, trafo merkezlerine iki güç trafosu kurulur. Trafo merkezinin toplam yüküne bağlı olarak, boş saatlerde bir trafoyu kapatmak avantajlıdır. Çalışmada kalan trafonun verimliliği maksimum değere yaklaştığından, bu çalışma modu bir enerji tasarrufu önlemi olarak düşünülmelidir.

Mümkün olan maksimum verime karşılık gelen S OPT transformatörünün optimal yükü aşağıdaki formülle bulunabilir:

burada S NOM, transformatörün nominal gücüdür, kV∙A; ΔP XX - yüksüz kayıplar, kW; ΔP kısa devre - kısa devre kayıpları, kW.

Transformatörün optimal yükünün ve nominal gücünün oranı, transformatörün optimal yük faktörüdür k З:

(1) ve (2) formüllerini kullanırken, transformatörler yüksüz kayıplar ve kısa devre kayıpları oranı 3.3 ÷ 5.0 aralığında üretildiğinden, transformatörlerin yük faktörü oldukça düşüktür (0.45 ÷ 0.55 içinde). Genellikle tasarım uygulamasında, transformatör yükünün de belirlendiği maksimum yük değerlerini kullanırlar. Yük faktörü optimal değerin oldukça altındadır, bu nedenle şu anda çalışan güç trafoları yetersiz yüklenmiştir ve çoğu optimal olmayan bir modda çalışmaktadır.

Bir güç transformatöründeki güç kayıpları aşağıdaki formülle belirlenir:

burada U, transformatörün daha yüksek voltaj sargısının terminallerindeki gerçek voltajdır, kV; U NOM - yüksek gerilim sargısının anma gerilimi, kV.

Bir güç transformatöründeki elektrik kayıpları, transformatörün açık olduğu zamana, elektrik yükü grafiğinin şekline bağlıdır ve aşağıdaki formülle belirlenir:

nerede T YIL - trafonun yıllık çalışma saat sayısı, h; τ - gerçek yük programı tarafından veya maksimum yükün kullanıldığı saat sayısının referans değeri ile belirlenen en büyük kayıpların zamanı, h.

Yıl içerisinde trafodaki minimum enerji kaybı, rölanti ve kısa devre enerji kayıplarının eşit olduğu zaman olacaktır. Transformatörün yükü, T YIL, τ ve minimum güç kaybına karşılık gelen elektriksel yük grafiğinin göstergelerini dikkate alarak, U=U NOM'da (4) dikkate alınarak bulunabilir:

Endüstride maksimum yükün kullanım süresinin ortalama değerleri dikkate alınarak formül (1) ve (5) kullanılarak karşılaştırmalı hesaplamalar yapılmıştır. Hesaplamalar, düşürücü transformatörlerin pratikte olduğundan daha yüksek bir yük gerektirdiğini göstermiştir.

Bazı durumlarda, toplam yük S N üzerinde çalışan transformatörlerin bir kısmının kapatılması uygun olabilir. En karlı transformatör yüklemesinin elde edildiği çalışma sırasında ekonomik açıdan faydalı olan S EC, Δ P yükünü belirleyelim. Yük sıfırdan S EC, Δ P'ye değiştiğinde, S EC, Δ P'nin üzerinde bir yük ile bir transformatörün çalıştırılması tavsiye edilir, iki transformatörün çalışması ekonomik olarak faydalıdır. Transformatörlerden birinin kapatılmasının tavsiye edildiği ve bir ve iki transformatörün çalışması sırasında güç kayıplarının eşitliği nedeniyle S EC,Δ P yükü, aşağıdaki formülle belirlenir:

Bir ve iki transformatörün çalışması sırasında güç kayıplarının eşitliği nedeniyle S EC,Δ W yükü, (6)'ya benzetilerek, transformatörün açık olduğu süre ve şekli dikkate alınarak belirlenmesi önerilmektedir. aşağıdaki formüle göre elektrik yükü grafiği:

Denklem (3) ve (4)'e göre şekil, iki trafolu bir trafo merkezinin güç trafolarındaki güç kayıplarının ve elektriğin, düşük voltajlı otobüsler S H üzerindeki yük gücüne bağımlılığını göstermektedir.

Pirinç. - Kriterlere göre transformatörlerin ekonomik gücünün belirlenmesi

minimum güç ve elektrik kayıpları: ΔP 1 , ΔW 1 - bir transformatörün çalışması sırasında güç ve enerji kayıpları; ΔP 2 , ΔW 2 - iki transformatörün çalışması sırasında güç ve enerji kayıpları.

ΔP(S H) ve ΔW(S H) bağımlılıklarının bir analizi, trafoyu açma zamanını ve elektrik yüklerinin gerçek programını hesaba katarak, ekonomik güçte artışına doğru bir kayma olduğunu gösterir. (7)'ye göre S EC, Δ W hesaplanırken, ekonomik güç aralığı artar. Bu durumda, bir trafo ile bir trafo merkezinin çalışma süresi, düzensiz bir yük programı ile artar. Bağlantısı kesilen transformatörün yüksüz kayıplarının olmaması nedeniyle tasarruf sağlanır.

Transformatör terminallerindeki gerçek gerilim U'nun güç ve enerji kayıpları üzerindeki etkisi formül (3) ve (4) ile yansıtılır. Kayıpları azaltmak için, yüksek gerilim sargılarındaki gerilimin nominal değeri aşmayacağı bir transformatör modunun ayarlanması tavsiye edilir. Tüketicideki voltaj sapması için GOST gereksinimlerini karşılamayabileceğinden, önemli bir voltaj düşüşü de kabul edilemez. Trafo merkezlerindeki voltaj düşüşü, elektrik hatlarındaki elektrik kayıplarının da artmasına neden olur.

Bir güç transformatörünün yaşam döngüsü içinde, elektrik çeliğinin manyetik özelliklerinde değişiklikler ve yüksüz kayıplarda ΔP XX bir artış olduğuna dikkat edilmelidir. Güç transformatörlerinde güç kayıpları hesaplanırken, çalışma koşullarında yapılan ölçümlerle elde edilen gerçek yüksüz kayıpların kullanılması tavsiye edilir. Bu öncelikle uzun süreli çalışan güç transformatörleri grupları için geçerlidir. Son çalışmalar, hizmet ömrü yirmi yıldan fazla olan güç trafoları için, hesaplamalardaki nominal yüksüz kayıpların ΔP XX.PASP'nin 20 yıl boyunca her çalışma yılı için %1,75 oranında artırılması gerektiğini göstermektedir:

burada T SL, transformatörün hizmet ömrü, yıllar.

Daha sonra, (2), (4), (5) ve (8) dikkate alınarak, 20 yıldan fazla bir süredir faaliyette olan bir güç transformatörünün optimal uzun vadeli yük faktörü aşağıdaki formülle belirlenmelidir:

Bazı transformatörlerin ekonomik nedenlerle bağlantısının kesilmesinin, tüketicilere sağlanan güç kaynağının güvenilirliğini etkilememesi gerektiği açıktır. Bu amaçla, hizmet dışı bırakılan transformatörlere rezervin otomatik aktarımı için cihazlar eşlik etmelidir. Transformatörleri kapatma ve açma işlemlerinin otomatikleştirilmesi tavsiye edilir. Operasyonel anahtarlama sayısını azaltmak için, transformatörleri yedek alma sıklığı günde 2-3 defadan fazla olmamalıdır. Ayrıca, formül (7) ve (9) ile belirlenen transformatörlerin yüklemesi izin verilen değerleri aşmamalıdır. Verimlilik ve güvenilirlik göstergelerinin oranına dayanarak, bu makalede ele alınan yaklaşımlar, mevsimsel yük dalgalanmaları olan trafo merkezleri için çok uygundur.

Transformatörlerin çalışma modlarını optimize etmek için bu makalede verilen hükümler yazılım şeklinde uygulanmaktadır. Çevrimiçi Elektrikçi web hizmeti, işletmelerin ve kurumların yöneticilerinin, trafo ekipmanının enerji verimliliğini artırmak ve fizibilitelerini belirlemek için önlemlerin teknik ve ekonomik göstergelerini hızlı bir şekilde değerlendirmelerine ve enerji denetçilerinin binaların ve yapıların enerji pasaportlarını niteliksel olarak tamamlamalarına ve doğrulamalarına olanak tanır. kısaltılmış bir zaman dilimi.

"Çevrimiçi Elektrikçi" kaynaklarını kullanan transformatör ekipmanında enerji tasarrufu önlemlerinin uygulanması, bu tür sorunların "manuel" veya kişisel bilgisayarlara yüklenen yazılımlara klasik çözümüne kıyasla bir takım avantajlara sahiptir:

1) bir bilgisayara uygulama programları satın almaya ve yüklemeye gerek yok;

2) dünyanın her yerinden sisteme bağlanmak mümkündür;

3) kullanıcının yazılım sürümlerini izlemesi ve sürekli güncellemesi gerekmez;

4) Kullanılan formüllerin sağlandığı raporlar, hesaplamaların güvenilirliğini doğrulamayı mümkün kılar.

Kullanılan kaynakların listesi

1. Kireeva, E.A. Elektrik ekipmanı ve elektrik mühendisliği ile ilgili eksiksiz referans kitabı (hesaplama örnekleriyle birlikte): referans kitabı / E.A. Kireeva, S.N. Sherstnev; genel ed altında. S.N. Sherstnev.- 2. baskı, ster.- M.-: Knorus, 2013.- 864 s.

2. Elektrik şebekelerinin tasarımına ilişkin referans kitabı / ed. D.L. Faibisovich. - 4. baskı, gözden geçirilmiş. ve ek - E. : ENAS, 2012. - 376 s. : hasta.

3. GOST 14209-97. Güç yağı transformatörlerinin yüklenmesi için yönergeler.- Vved. 2002.01.01.-Minsk, 1998.

4. Korotkov, A.V. Kentsel dağıtım ağlarının elektrik komplekslerinin enerji verimliliğini değerlendirme ve tahmin etme yöntemleri [Elektronik kaynak]: yazar. dis. … cand. teknoloji Bilimler: 05.09.03 / Korotkov A.V.; Petersburg Devlet Politeknik Üniversitesi. - Elektron. metin verileri. (1 dosya: 283 Kb). - St. Petersburg, 2013. - Zagl. başlık ile. ekran. - Basılı yayının elektronik versiyonu. - İnternetten ücretsiz erişim (okuma, yazdırma, kopyalama). - Metin dosyası. - Adobe Acrobat Okuyucu 7.0. - .

5. Çevrimiçi Elektrikçi: Güç kaynağı sistemlerinin etkileşimli hesaplamaları. - 2008 [Elektronik kaynak]. Kayıtlı kullanıcılar için erişim. Güncelleme tarihi: 02/08/2015. - URL: http://www.online-electric.ru (erişim tarihi: 08.02.2015).

Güç sistemleri rejimlerini optimize etme sorunu, bu alandaki ilk teorik çalışmalar Sovyetler Birliği'nde çok daha önce başlamış olmasına rağmen, son 30 yılda tamamen oluşturulmuş ve geliştirilmiştir. O zaman bile, eşdeğer yakıt tüketimindeki belirli artışların karşılaştırılmasına dayanarak, sistemdeki istasyonlardaki ve istasyonlardaki üniteler arasında aktif kapasitelerin optimal dağılımının ilkeleri oluşturulmuştur. Sınırlı enerji kaynaklarına sahip şebekelerde aktif güç kayıplarının etkisi dikkate alınarak, güç sistemlerinde aktif gücün optimal dağılımı için kriterler oluşturulmuştur.

Modu optimize ederken ağlardaki aktif güç kayıplarını hesaba katmanın gerekli olduğu anlaşıldığında, sadece operasyonel optimizasyonun imkansız olmadığı, aynı zamanda optimum güç sistemleri modunun ön hesaplamalarının bile imkansız olduğu ortaya çıktı. bilgisayar teknolojisinin kullanımı. Bu bağlamda, evrensel dijital bilgisayarlar tarafından değiştirilen özel analog bilgi işlem cihazlarına çok dikkat edildi.

Şu anda, mod optimizasyonunun çeşitli problemleri için, yöntemlerin geliştirilmesi ve karşılaştırılmasında ve ayrıca elektrik güç sistemlerinde pratik hesaplamalarda belirli deneyimler birikmiştir. Çoğu zaman, aktif güç ve elektrik şebekesinin modu açısından sistem modunu optimize etme sorunları çözülür, yani. gerilim, reaktif güç ve dönüşüm oranları (U, Q ve Kt) açısından optimizasyon ve ayrıca elektrik güç sistemlerinin modunun karmaşık optimizasyonunun daha genel bir problemi. Bu görevler operasyonel ve otomatik olarak çözülür, yani. sürecin hızında, elektrik güç sistemleri ve ağlarının modlarını yönetmek.

Bir bilgisayarda rejimi optimize etme problemlerini çözme konusundaki birikmiş deneyim, bu problemler için indirgenmiş gradyan yönteminin uygulanmasının, Newton'un yöntemiyle sabit durumu hesaplamada en etkili olduğunu göstermektedir.

Mod optimizasyon sorunları

Güç sistemindeki normal modların optimum kontrolü, sistemdeki mümkün olan en düşük işletme maliyetlerinde dikkate alınan süre boyunca gerekli kalitede elektrik enerjisiyle (yani gerekli kısıtlamalara tabi olarak) tüketiciye güvenilir bir güç kaynağı sağlamaktır. .

Modların optimal kontrolünün istisnai karmaşıklığı, sadece çok sayıda kontrol edilen eleman tarafından değil, aynı zamanda sistemin geniş bir alanda çalışması sırasında çeşitli ayarlanabilir ve ayarlanabilir parametrelerin optimal tutulması gerektiği gerçeğiyle belirlenir.

Elektrik güç sistemleri modunun optimizasyonu, elektrik sisteminin işleyişinin hesaplamaları ve pratik uygulaması ile ilgili tüm mühendisler tarafından gerçekleştirilir. Bu, tasarımcılar, rejim hizmet çalışanları, güç sistemi sevk görevlileri, enerji santrallerinin ve elektrik şebekelerinin operasyonel teknik personeli tarafından yapılır.

Karmaşık mod optimizasyonunun görevi, teknik sınırlamaları dikkate alarak tüm mod parametrelerinin optimal değerlerini belirlemektir. Bu, sabit durum denklemleri ve doğrusal olmayan eşitsizlikler şeklinde kısıtlamaları olan doğrusal olmayan bir programlama problemidir. Bu tür problemlerde değişkenler süreklidir.

Modun karmaşık optimizasyonu ile, üreten kaynakların, modüllerin ve düğümlerdeki gerilimlerin fazlarının aktif ve reaktif güçlerinin optimal değerleri, modüllerin değerlerindeki teknik kısıtlamalar dikkate alınarak dönüşüm oranları belirlenir. düğüm gerilimleri, uzun mesafeli iletimlerde faz kayması açıları, hatlardaki akımlar ve güç akışları, P ve Q jeneratörleri vb.

Optimal mod kabul edilebilir olmalıdır, yani. güç kaynağı güvenilirliği ve güç kalitesi koşullarını ve ayrıca izin verilen modlar arasında en ekonomik olanı karşılar. Güç kaynağının güvenilirliği ve izin verilen modların hesaplanmasında elektriğin kalitesi için koşullar, modun kontrollü parametrelerindeki eşitlikler ve eşitsizlikler şeklindeki kısıtlamaları dikkate alır. En ekonomik mod, her an belirli bir tüketici yükü için toplam referans yakıt tüketiminin (veya maliyetlerinin) minimumunu sağlayan izin verilenlerden biridir, yani. belirli bir yararlı elektrik kaynağı için.