Разработка моделей и методов расчета и анализа энергораспределения в электрических сетях

• Автор: Паздерин, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 350 с. : ил.

1.4. Общее описание свойств модели энергораспределения

1.5. Задача энсргораспрсделения как задача усредненного по времени потокораспределения.
1.6. Исследование возможности применения основных законов электротехники для моделирования процесса распределения

потоков электроэнергии

1.7. Расчет энсргораспрсделения в условиях схемного многообразия сети.

1.8. Выводы.

ГЛАВА 2. Характеристика исходной информации и уравнений состояния задачи энсргораспрсделения.

2.1. Характеристика информационного обеспечения задачи расчета

потоков электроэнергии

2.1.1. Классификация исходных данных для моделирования

энергораспределения

2.1.2. Погрешности параметров схемы замещения электрической сети и уменьшение их влияния на решение задачи энергораспределения
2.1.3. Характеристика систем учета электроэнергии
2.1.3.1. Общая характеристика неавтоматизированных систем учета электроэнергии.
2.1.3.2. Расстановка измерительных комплексов учета электроэнергии в электрических сетях.
2.1.3.3. Общая характеристика АСКУЭ
2.1.3.4. Структура суммарной относительной погрешности измерительного комплекса учета электроэнергии
2.2. Балансовая модель уравнений состояния задачи энергораспределения
2.3. Характеристика линеаризованной системы уравнений состояния задачи энергораспределения и анализ условий ее разрешимости
2.4. Расчетный способ оценки дисперсионных составляющих потоков мощности.
2.5. Формирование модели энергорасиределения для произвольного состава измерений
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. Решение задачи энергорасиределения на основе теории
оценивания состояния
3.1. Математическая постановка задачи энергораспределения как задачи оценивания состояния.
3.2. Формирование системы линейных уравнений для задачи энсргораспредслсиия
3.3. Учет технических потерь электроэнергии
3.4. Наблюдаемость энергораспределения.
3.5. Выявление некорректных измерений электроэнергии.
3.5.1. Априорное обнаружение некорректных измерений электроэнергии на основе контрольных уравнений.
3.5.2. Использование робастных методов оценивания состояния для учета погрешностей измерительных комплексов
электроэнергии
3.5.3. Апостериорный анализ плохих данных.
3.6. Обеспечение численной устойчивости решения задачи энергораспрсдсления
3.7. Некоторые особенности задачи энергораспределения
3.8. Решение задачи энергораспределения в условиях неполной
наблюдаемости
3.9. Выводы
ГЛАВА 4. Расчет технических и коммерческих потерь
электроэнергии в задаче энергораспрсдсления.
4.1. Структура потерь электроэнергии и проблема коммерческих потерь
4.2. Особенности расчета технических потерь электроэнергии в задаче эисргораспределения, информационная обеспеченность расчетов
4.3. Особенности расчета технических потерь электроэнергии для линий
электропередачи сверхвысокого напряжения.
ф 4.4. Учет изменений в топологии сети при расчете потерь электроэнергии
в задаче энергораспределения.
4.5. Локализация коммерческих потерь электроэнергии на основе
решения задачи энергораспределения.
4.6. Расчет потерь электрической энергии на основе задачи энергораспределения в условиях различной информационной обеспеченности.
4.7. Распределение ответственности участников энергообмепа за потери
электроэнергии.
4.8. Выводы.
ГЛАВА 5. Повышение достоверности информации от систем учета
электроэнергии.
5.1. Метрологическое обеспечение систем учета электрической энергии 9 5.1 Л Нормирование метрологических характеристик
5.1.2 Метрологические испытания.
5.1.3 Поверка измерительных каналов.
5.1.4 Поверка измерительных трансформаторов.
5.1.5.Практическое значение определения метрологических
характеристик АСКУЭ.
5.2. Зарубежный опыт верификации и восстановления данных АСКУЭ
5.3. Оценка достоверности учета электроэнергии на основе балансового
. метода
5.4. Возможности использования модели энергораспределения для достоверизации данных учета ЭЭ
5.5. Идентификация систематических ошибок и случайных погрешностей
измерения электроэнергии
5.6. Результаты имитационного вычислительного эксперимента по выявлению характеристик погрешностей учета электроэнергии
5.7. Совместное использование измерительной информации АСКУЭ и АСДУ
5.8. Выводы
6. Заключение.
7. Литература.
Приложение 1
Используемые сокращения
АСДУ автоматизированная система диспетчерского управления
АСКУЭ автоматизированная система контроля и учета электроэнергии
АТС Администратор торговой системы
АЭС кафедра Автоматизированных электрических систем
ЕЭС Единая энергетическая система
ИКЭЭ измерительный комплекс электрической энергии
ИСЭМ Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН
КУ контрольные уравнения
ЛЭП линия электрической передачи
мх метрологические характеристики
ОДУ объединенное диспетчерское управление
ОИК оперативноинформационный комплекс
ОС оценивание состояния
пи псевдоизмерения
ПК программный комплекс
ПЭС предприятие электрических сетей
ГЭС районные электрические сети
ти телеизмерения
СЛУ система линейных уравнений
ЭЭС электроэнергетическая система
ЭЭ электрическая энергия
ЭР энергораспределение
УР установившийся режим
УГТУУПИ Уральский государственный технический университстУПИ
УУН уравнения узловых напряжений
ЦСОИ центр сбора и обработки информации
ФСК Федеральная сетевая компания.
ВВЕДЕНИЕ


Он применялся в программах расчета УР на цифровых вычислительных машинах, когда ограничения по объему оперативной памяти имели определяющее значение. Методы первого порядка позволяют за один цикл найти приближение к решению системы уравнений УР сразу для всех узлов расчетной схемы , 2, 5. УР. В настоящее время для расчета УР широко используется метод Ньютона 2 и различные его модификации 5. Методы второго порядка позволяют за одну итерацию решить квадратичную систему уравнений 8. Информационную основу для решения задачи расчета УР создают измерительные данные об узловых мощностях. Результаты сезонных контрольных измерений, проводимых в период минимума и максимума нагрузки. Телеизмерения мощности потребителей и электрических станций. Данные учета электрической энергии. Хорошо известно, что основные энергетические параметры, такие как активная и реактивная энергия, потери ЭЭ, являются интегральными характеристиками соответствующих параметров мощности. Действующее значение активной мощности также определяется путем интегрирования мгновенных значений тока и напряжения на отрезке времени, который обычно равен одному периоду изменения тока или напряжения. Р 1УТ. Таким образом, способы измерения электрической энергии и мощности являются весьма близкими. При анализе распределения потоков мощности в электрической сети традиционно используется термин установившийся режим ЭЭС. Параметры УР, особенно когда речь идет о системах телеизмерений, зачастую называют мгновенными значениями, хотя имеются в виду действующие значения тока, напряжения и мощности. Задача расчета УР ЭЭС имеет другое общепринятое название расчет потокораспределения 5, а УР носит название режим потокораспределения. Совершенно понятно, что на конкретных интервалах времени по элементам электрической сети распределяются вполне конкретные объемы активной и реактивной ЭЭ. Такой задаче можно дать название расчет энергораспределения. В дальнейшем в данной работе под термином энергораспределение будет пониматься распределение потоков и потерь электрической энергии по элементам схемы электрической сети. Соответствующая этой задаче математическая модель будет иметь название модель ЭР. Такая модель должна позволить связать между собой энергетические параметры режима работы электрической сети для заданного интервала времени. Такими энергетическими параметрами являются потоки активной и реактивной энергии в узлах и в ветвях электрической сети, а также потери ЭЭ на этих элементах. Модель ЭР должна иметь адекватный уровень информационного обеспечения. Следуя дальнейшей аналогии с задачей потокораспределения, распределение потоков ЭЭ в сети на конкретном отрезке времени можно охарактеризовать термином режим энергораспределения. Использование словосочетания режим энергораспредсления может показаться несколько неуместным, так как под понятием режим принято понимать сочетание параметров для вполне определенного мгновенного момента времени. С учетом того, что параметры режима в электрической сети переменного тока являются действующими значениями, то есть так же определяются путем интегрирования на коротких отрезках времени, использование термина режим энергораспредсления будем считать допустимым. Задача ЭР может решаться для различных промежутков времени от нескольких минут до нескольких месяцев. В настоящее время основной период проведения финансовых расчетов между покупателями и продавцами электроэнергии составляет один месяц. Данный промежуток времени представляет пока наибольший интерес, так как именно в месячном разрезе времени осуществляется сбор основной измерительной информации от традиционных систем учета электроэнергии. На этом промежутке времени имеется наибольшая обеспеченность измерениями ЭЭ. Анализ результатов деятельности объектов промышленности и энергетики также привязан к месячным интервалам. По мере развития систем АСКУЭ и внедрения рыночных принципов управления в энергетику такой временной промежуток будет сокращаться до одного часа, а в дальнейшем вполне возможно и до нескольких минут. Уже отмечалось, что на конкурентном секторе оптового рынка изменение цен на электроэнергию производится с часовой дискретностью.