Методы и алгоритмы обоснования рациональной конфигурации систем электроснабжения

• Автор: Свеженцева, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 167 с. : ил.

1. Состояние проблемы и постановка задач диссертации

1.1. Особенности систем электроснабжения.

1.2. Характеристика комплекса задач по обоснованию развития

систем электроснабжения

1.3. Состояние исследований по обоснованию развития систем электроснабжения городов

1.4. Методы оптимального выбора решений при обосновании рациональной конфигурации систем электроснабжения.

1.5. Постановка задач диссертации

1.6. Основные результаты и выводы по главе.

2. Методические основы и методы оптимального выбора решений при обосновании рациональной конфигурации систем электроснабжения
2.1. Комплекс задач оптимального выбора решений в иерархической модели обоснования развития систем электроснабжения.
2.2. Задача оптимального размещения единичного источника питания с учетом ограничений на местности.
2.3. Оптимальное закрепление множества потребителей за источниками питания методом комбинаторного анализа
2.4. Оптимальное размещение источников питания в системе электроснабжения методом генетическог о программирования
2.4.1. Общая постановка задачи
2.4.2. Оптимальное размещение ИП методом генетического программирования в случае одинакового типоразмера источников электрической мощности.
2.4.3. Оптимальное размещение ИП методом генетического
программирования в случае разных типоразмеров, используемых в задаче источников электрической мощности
2.5. Оптимальный выбор конфигурации распределительной электрической сети с помощью алгоритмов оптимизации на графах.
2.5.1. Оптимальный выбор конфигурации распределительной электрической сети петлевой структуры.
2.5.2. Построение оптимальной трассы линии электропередачи с помощью алгоритмов оптимизации на графах
2.6. Основные результаты и выводы по главе.
3. Описание комплекса программ по обоснованию рациональной конфигурации систем электроснабжения
3.1. Классификация комплекса задач при обосновании рациональной конфигурации систем электроснабжения городов
в зависимости от территориальных уровней.
3.2. Описание программной реализации генетического алгоритма оптимального размещения ИП одинакового типоразмера в распределительной электрической сети.
3.2.1. Описание функционального модуля i.i
3.2.2. Описание функционального модуля ii ММ.т
3.2.3. Описание функционального модуля iv ММ.т
3.2.4. Описание функционального модуля i.i
3.3. Описание программной реализации алгоритма оптимального размещения единичного ИП с учетом ограничений на местности
3.4. Описание программной реализации алгоритма оптимальной прокладки линии, связывающей потребителя с ИП, с учетом ограничений на местности
3.5. Описание программной реализации модифицированного алгоритма Краскала соединения п подстанций в схему петлевой
структуры.
3.6. Основные результаты и выводы по главе
4. Исследование основных алгоритмов оптимального выбора решений при обосновании рациональной конфигурации систем электроснабжения
4.1. Исследование генетического алгоритма оптимального размещения ИП одинакового типоразмера в распределительной электрической сети
4.2. Решение задачи оптимального размещения ТП в жилом микрорайоне города.
4.3. Особенности работы разработанного генетического
алгоритма.
4.4 Решение задачи оптимального соединения п трансформаторных подстанций в схему петлевой структуры
4.5. Решение задачи оптимального размещения РГ1 кВ с учетом ограничений на местности
4.6. Решение задачи оптимальной прокладки линии, связывающей потребителя с ИП, с учетом ограничений на местности.
4.7. Основные результаты и выводы по главе
Заключение.
Список использованной литературы


Рассматриваемые системы электроснабжения характеризуются большей, чем системообразующие электрические сети высших напряжений территориальной плотностью узлов нагрузки и соответственно потребителей при меньшем территориальном охвате. Отличительная особенность электрических сетей систем электроснабжения наличие в каждой из систем указанного типа трех четырех уровней территориальной иерархии. Каждому из них соответствуют сети, различающиеся объемом и типами схем электрических соединений, классом напряжения, объемом автоматизации, конструктивным исполнением сетевых объектов подстанций, линий электропередачи ЛЭП и т. Необходим учет ограничений как сверху со стороны ЭЭС, так и снизу со стороны потребителей. Остановимся более подробно на использовании в системах электроснабжения распределенной генерации как основной особенности современных систем электроснабжения. Распределенная генерация это концепция выработки энергии непосредственно на площадке, там, где она должна использоваться. Строительство собственных источников электроэнергии тесно связано с тенденцией, характерной для средних и крупных предприятий, отдельных поселков и городов. Налицо стремление уменьшить свою зависимость от энергосистем в обеспечении электричеством путем использования возобновляемых источников энергии и установки генераторов небольшой мощности на напряжение не только 6 кВ, но и 0,4 кВ. Устойчивое и качественное электрообеспечение потребителей реализуемо, если одновременно с сетевым строительством и реконструкцией будут сооружаться и мелкие источники электроэнергии, работающие параллельно с энергосистемой или автономно 1. Предметом рассмотрения в данной диссертационной работе будут являться городские электрические сети. Для городских электрических сетей имеет место следующая территориальная, иерархическая структура систем электроснабжения в зависимости от уровней напряжения 8. Первый уровень. Питающая сеть систем электроснабжения городов включает в себя сети , 0 кВ, в крупных городах 0, 0 кВ, схема электроснабжения в этом случае зависит от размера города. Для небольших городов и поселков городского типа характерно наличие одной понижающей подстанции, имеющей, как правило, двустороннее питание и два трансформатора. Такие подстанции представляют независимые источники питания для потребителей, поскольку отказ любого из участков линий , 0 кВ приводит к обесточиванию лишь одной подстанции. В крупных городах в состав питающей сети входят, образующие кольцо линии и подстанции 0, 0, 0 кВ, от которых питаются подстанции , 0 кВ. Для больших городов характерно сооружение глубоких вводов, когда понижающая подстанция сооружается по упрощенной схеме вблизи центра нагрузки, а также применение высоковольтных кабельных линий , 0, 0 кВ. Второй уровень. Второй уровень для систем электроснабжения городов включает в себя питающие сети 6, кВ. Эти сети представляют собой линии электропередачи, отходящие от центров питания и подающие электроэнергию к распределительным пунктам РП без присоединения к ним других потребителей. Питание РП в зависимости от мощности нагрузки осуществляется по линиям 6, кВ. Распределительное устройство состоит из двух секций с секционным выключателем, снабженным устройством автоматического включения резерва АВР, либо секционным разъединителем. Средняя протяженность питающих линий составляет км, а нагрузка РП колеблется от 3 до МВт. Питающая сеть указанного уровня также может в отдельных случаях эксплуатироваться по замкнутой схеме. Третий уровень. В системах электроснабжения городов к указанному уровню относятся распределительные сети 6, кВ, выполняемые в основном кольцевыми с трансформаторными подстанциями ТП транзитного типа. Наиболее распространена в системах электроснабжения городов петлевая схема, в которой к линии присоединяется от 3 до ТП напряжением ,4 кВ, протяженность участков линий между ТП составляет в среднем 0,,6 км. В нормальном режиме петля разомкнута. Петлевая схема обеспечивает требования к надежности питания потребителей 2ой категории.