Вычислительное устройство для оптимального распределения активных нагрузок в энергосистемах

 

О П И С А Н И Е <1> айз1й

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.12.72 (21) 1855678/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет(51) М. Кл.

С 06Г 15/56

Гасударственный немнтет

Совета Мнннстраа СССР ее делам изееретеннй и еткрытнй

Опубликовано 25. 07.7Жюллетень № 27 (53) УДК 681.327 (088,8) Дата опубликования описания О1.О8.75 (72) Авторы изобретения

В. В. Кантан и О. Н. Алексеева

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Кали: ина (71) Заявитель (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОГО

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНЫХ НАГРУЗОК В

ЭНЕРГОСИСТЕМАХ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для оптимизации режимов энергетических систем.

Известны вычислительные устройства для оптимального распределения активных нагрузок в энергосистемах, основанные на итеративном способе решения задачи и содержащие блок определения относительных приростов тепловых электростанций (ТЗС), первый вход которого подключен к первому выходу блока моделирования электрической сети, а выход через блок хранения экономических характеристик ТЗС вЂ” ко входу блока суммирования нагрузок ТЗС, связанному с первым входом блока моделирования электрической сети, второй вход которого подключен к выходу блока определения экономических характеристик гидроэлектростанций (ГЗС) и входу блока суммирования нагрузок ГЗС, второй выход блока моделирования электрической сети соединен с первым входом блока определения относительных приростов ГЗС, блок управления, первый выход которого через блок задания графика нагрузки системы соединен с блоком сравнения нагрузок и мошностей станций, выход которого подключен ко входу блока интегрирования .

Однако при использовании этих устройств в энергетических системах с большим числом гидростанций с заданными расходами воды возникают большие трудности с подбором коэффициентов л, с помощью кото1р рых обеспечивается сработка каждой ГЗС заданного количества воды или выработка заданного количества электрической энергии, так как изменение коэффициента il одной ГЗС вызывает изменение нагрузок, а

И следовательно, и расходов воды всех остальных ГЗС, что приводит к большому числу итераций при подборе Д .

Uemь изобретения - повысить эффективность распределения нагрузок в энергосиз0 стемах.

Зто достигается тем, что устройство содержит блоки задания эквивалентных экономических характеристик подсистем ТЗС и ГЗС, блок суммирования часовых нагру, й5 зок ГЗС, блок сравнения выработок ГЗС, 478319 блоки корректировки множителей Я ГЗС и жит

ТЗС, блок сравнения выработки каждой пени

ГЗС, блок суммирования часовых нагрузок прир каждой ГЗС, два блока коммутации и блок носи хранения суточного графика относительного 5 нени прироста системы, вход которого подклю- .блок чен к первому выходу первого блока ком- 10 мутации, а выход — к первому входу пер- сум вого блока коммутации и второму входу блок блока определения относительных приростов 10

ГЗС, второй выход первого блока коммута- блок ции связан со входом блока определения от» носительного прироста ТЗС, второй вход первого блока коммутации подключен к выходу зада блока интегрирования ипервым входам блока 15 18 эквивалентных экономических характеристик ции, подсистемы ТЗС и блока корректировки мно- опре жителей Д подсистемы ГЗС, второй вход которого связан с выходом блока сравнения выработки ГЗС, первый вход второго блока коммутации подключен ко входу бло- Рабе ка суммирования часовых нагрузок- ГЗС и и 2, выходу блока задания эквивалентных эко- экви комических характеристик подсистемы ГЗС, вход которого соединен с выходом блока корректировки множителей Я ГЭС, второй и третий входы второго блока коммутации рой подключены соответственно к выходу- блока задания эквивалентных экономических ха- Устр рактеристик подсистемы ТЗС и выходу блока суммирования нагрузок ТЗС, четвертый и пятый входы второго блока комму- пеРв тации связаны соответственно с выходом блока суммирования нагрузок ГЗС и вторым выходом блока управления, первый и З5 В второй входы блока корректировки множитипо телей Д ГЭС подключены соответственно к ловой выходу блока определения относительных енны приростов ГЗС и выходу блока сравнения ния с выработки каждой ГЭС, вход которого сре соединен с выходом блока суммирования ций. часовых нагрузок каждой ГЗС, выход бло- П ка корректировки множителей Д ГЭС через Ройст блок определения экономических.характери- нагру стик ГЭС подключен ко входу блока сум- номи

45 мирования часовых нагрузок каждой ГЭС, а выходы второго блока коммутации подклю- гидр чены соответственно ко второму и третьему входам блока сравнения нагрузок и мощностей станций. вых

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 задания эквивалентных экономических характеристик подсистемы ТЭС, блок 2 задания эк вивалентных экономических характеристик подсистемы ГЭС, блок 3 суммированИя часовых нагрузок ГЭС, блок 4 сравнениявыработки ГЗС, блок 5 корректировки мноелей Я подсистемы ГЗС, блок 6 хра- я суточного графика относительного оста системы, блок 7 определения оттельных приростов ТЗС, блок 8 хра-. я экономических характеристик ТЗС, 9 суммирования. нагрузок ТЗС, блок суммирования нагрузок ГЗС, блок 11 мирования часовых нагрузок каждой ГЗС, 12 сравнения выработки каждой ГЗС, 13 корректировки множителей Л ГЭС, 14 моделирования электрической сети, 15 сравнения нагрузок и мощностей пий, блок 16 интегрирования, блок 17 ния графика нагрузки системы, блок управления, первый блок 19 коммутавторой блок 20 коммутации, блок 21 деления относительных приростов ГЗС ок 22 сравнения выработки каждой ГЭС; и 24 — входы блоков 4 и 12, предназнные для ввода заданных значений вытки ГЗС, 25 и 26 — входы блоков 1 предназначенные для ввода значений валентных экономических характеристик и ГЗС.

Блоки устройства образуют два контура. ервый контур входят блоки 1-5, во вто- блоки 6-16, 21 и 22. Блоки 17 и являются общими для обоих контуров ойства.

С помощью блоков 19 и 20 производитереключение устройства на работу по ому или второму контуру.

Устройство работает следующим обраблоки 1 и 2 постоянно заложены вые эквивалентные характеристики тени гидравлической подсистем, построе для характерного состава оборудоватанций с учетом потерь в сети и при дних значениях множителей Д(гидростанеред началом расчета в блок 17 уства вводится распределяемый график зки системы, в блок 8 вводятся экоческие характеристики станций, в блок заданные выработки электроэнергии останций Ч/ (щсод 24), а также значе1зад аспойагаемой суммарной мощности тепло(.P ) и гидравлических (P )

ТЭС: ГЭС

Q расп, g расп, анций (входы 25 и 26), по которым корректируются типовые эквивалентные характеристики тепловой и гидравлической

55 подсистем (смещаются вдоль оси мощно

ТЗС ТЭС стей по отношениям P /P

X. pacn. X тип

РГЭС ГЭС

X расп ", тип

При работе,устройства по первому кон4783 19

5 туру осуществляется оптимальное распределение планового суточного графика на грузки системы между тепловой и гидравлической подсистемами, представленными их эквивалентными экономическими характериатиками (6= f (P f и gf(P )) с обеспечением выработки на гидростанциях заданного количества электроэнергии гэс атэс (W =W ) и определяется суточвырх зааь ный график относительно прироста системы

0 =1 (t) > который запоминается в блоке 6. 15

Суточные графики нагрузки каждой станции находятся по известному графику отно« сительного прироста системы при работе устройства по второму контуру.

По команде блока 18 управления блоки

19 и 20 коммутации настраивают устройство на работу по первому контуру; из блока 17 задания графика нагрузки системы в блок 15 сравнения вводится значение нагрузки системы первого распределяемого часа (P ). сист. 1

По начальным значениям о и А храня(цимся соответственно в блоках 6 и 5, в блоках 1 и 2 по скорректированным эквивалентным характеристикам опре« деляются суммарные нагрузки тепловой и

ТЗС ГЗС гидравлической подсистем (P и P ), эь которые подаются в блок 15 сравнения.

Если сумма этих мощностей не равна заданной нагрузке системы (hg g сист < тэс гэс

-Р „— Р, „ф= 0 ), в блок 16 корректи- 4О руется значение относительного прироста системы (,о = К ЬР ЬЪ) и нахоо

ТЭС дятся новые значения нагрузок P u

ГЭС

P, пока разность Ll Р не станет

21 равной нулю.

Окончательное значение 5 запомина

ГЗС 5О ется в блоке 6, а нагрузка ГЗС Р поступает в блок 3 суммирования часовых нагрузок ГЗС.

После этого из блока 17 в блок 15 вводится значение нагрузки системы сле=дующего часа P и весь расчетповсист. 2 торяется до конца суток, После завершения расчета для всех 24 час суток сумма часовых нагрузок гидро6 ге с ай гзс станций Ч/ = X g > получен отрх ная в блоке 3, сравнивается в блоке 4 с заданной выработкой гидростанций у " зад z

Если эти величины не равны между собой гас гзс sap.z от х 0 ) в блоке 5 производится корректировка мно» жителя Я, (h Л = К ЪК ) и весь расчет повторяется для всех часов суток.

При этом в блок 6 записываются новые значения относительного прироста системы

ОФ

После этого блок 18 управления дает команду на работу устройства при разомкну-, тых контурах.

По команде блока 18 управления значение относительного прироста системы первого часа 0 вводят в блоки 7 и 21, где по начальным значениям частичных удельных потерь d .а определяются разнонач сти (6 — 6 ° g „), которые подаются

О. на входы. блоков 8 и 22 хранения экономических характеристик станций, причем у гидростанций эти величины в блоке 13 предварительно делятся на начальное значение множителя (р,"„ " ), .

В блоках 8 и 22 определяются значе;» ния экономических Нагрузок станций первого часа (первое приближение), которые вводят в моделирующий блок 14, где по ним определяют уточненные значения б„, по которым в свою очередь уточняют разности (о — $ ° d. ) и экономические нао о грузки станции до получения устойчивого решения, после чего значения нагрузок гидростанций первого часа вводят в блок 11.

Затем в блоки 7 и 21 вводят значения относительного прироста системы второго часа и весь расчет повторяется до конца суток.

После завершения расчета для всех

24 час суток значения сумм часовых нагрузок гидростанций (W = р ), поОРЬ 1 лученных в блоке 11, сравнивают в блоке

12 с заданной выработкой соответствующих гидростанций (Я/ ). зад. ь

Если эти величины не равны между со«

Wää wðòð P g ) ) блоке 13 .производится корректировка 0жителей Я . соответствующих гидростанций (,Ь (=К, ЬЮ, ).

478319

15

35

55

Затем блок 18 управления подает через блок 19 коммутации команду на работу устрой« ства по второму контуру, при этом из блока 17 в блок 15:вводится значение нагрузки системы первого часа P . Одновременсист. 1 но из блока 6.-в блоки 7 и.21 вводится значение относительного прироста системы первого часа о, по которому, как

01 описано выше, находятся нагрузки станций для первого часа, причем для гидростанции они находятся по скорректированным множителям Д

Нагрузки тепловых и гидравлических станций- первого часа суммируются, соответственно в блоках 9 и 10, и найденные суммы вводятся в блок 15, где сравниваются с нагрузкой системы первого часа. тзс .Рэс

Если аР =P Z.. — K . "-,О

1 сист i ц то в блоке 16 корректируется значение относительного прироста системы ( о

=К (6P d,t ) и находятся новые нагрузки всех станций и так далее, пока разность 6,Р не станет равной нулю..

Окончательное значение о перепи01 сывается в блок 6, а значения Hal ð çêè гидростанций поступают в блок 11 суммирования часовых нагрузок каждой ГЗС:

После этого из блока 17 в блок 15 вводится значение нагрузки системы следующего часа, а из блока 6 в блоки 7 и

21 о — второго часа, и весь расчет повторяется таким же образом до конца суток.

После завершения расчета для всех

24 час суток значения сумм часовых нагрузок гидростанций снова сравниваются в блоке 12 со значениями заданной выработки соответствующих гидростанций и в случае необходимости производится последняя корректировка множителей 3 отдельных гидростанций.

После этого.по команде блока 18 управления через блок 20 коммутаций устройство настраивается на последнее уточ- нение нагрузок станций, причем мошности гидростанций определяются по значению., записанному в блоке 6, а мош0t ности тепловых станций — по значению, определяемому по второму кон- . туру.

Предмет изобретения

Вычислительное устройство для оптимального распределения активных нагрузок в энергосистемах, содержащее блок определения относительных приростов тепловых электростанций (ТЗС), первый вход кото» рого подключен к первому выходу блока моделирования электрической сети, а выход через. блок хранения экономических характеристик ТЗС вЂ” ко входу блока суммирования нагрузок ТЗС, связанному с первым входом блока моделирования электрической .сети, второй вход которого подключен к выходу блока определения экономических характеристик гидроэлектростанций (ГЗС) и входу блока суммирования нагрузок ГЗС, второй выход блока моделирования электрической сети соединен с первым входом.блока определения относительных приростов

ГЗС, блок управления, первый выход которого через блок задания графика нагрузки системы соединен с блоком сравнения нагрузок и мощностей станций, выход которого подключен ко входу блока интегрирова". ния, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения эффективности распределения нагрузок в энергосистемах, оносодержит блоки задания эквивалентных экономических характеристик подсистем ТЗС и

ГЗС, блок суммирования часовых нагрузок

ГЗС, блок сравнения выработок ГЗС, блоки корректировки множителей Л ГЗС и ТЗС, блок сравнения выработки каждой ГЗС,блок суммирования часовых нагрузок каждой ГЗС, два блока коммутации и блок хранения суточного графика относительного прироста системы, вход которого подключен к первому выходу первого блока коммутации, а выходк первому входу первогоблока коммутации и второму входу блока определения относительных приростов ГЗС, второй выход первого блока коммутации связан со входом блока определения относительного прироста

ТЗС, второй вход первого блока коммутации подключен к выходу блока интегрирования и первым входам блока эквивалентных

50 экономических, характеристик подсистемы

ТЗС и блока корректировки множителей Я подсистемы ГЗС, второй вход которого свя зан с выходом блока сравнения выработки

ГЗС, первый вход второго блока коммутации подключен ко входу блока суммирования часовых нагрузок ГЗС и выходу блока задания эквивалентных экономических характеристик подсистемы ГЗС, вход которо478Э 19

10 го соединен с выходом блока корректировки множителей Я ГЭС, второй и третий входы второго блока коммутации подключе- " ны соответственно к выходу блока задания эквивалентных экономических характеристик подсистемы ТЗС и выходу блока суммиро- вания нагрузок ТЭС, четвертый и пятый входы второго блока коммутации связаны соответственно с выходом блока суммирования нагрузок ГЭС и вторым выходом 10 блока управления, первый и второй входы блока корректировки множителей Я ГЭС подключены соответственно к выходу блока определения относительных приростов ГЗС и к выходу блока сравнения выработки каждой ГЭС, вход которого соединен с выходом блока суммирования часовых нагрузок.каждой ГЭС выход блока корректировки множителей Я ГЗС, через блок определения экономических характеристик ГЗС подключен ко входу блока суммирования часовых нагрузок каждой ГЭС, а выходы второго блока коммутации подключены соответственно ко второму и третьему входам блока сравнения нагрузок и мошностей станций.