Elektr energetika tizim holatlarini kompleks optimallash

Mavzu: Elektr energetika tizim holatlarini kompleks

optimallash
Elektr energiyani ishlab chiqarish, uzatish va taqsimlashdagi ishlatish xarajatlari nafaqat ulangan yuklamalarning xarakteristikalari va qiymatlari qabi asosiy tashqi faktorlarga, balki boshqarish tizimi yordamida ta’sir etish mumkin boʻlgan elektr tizimining holatiga ham bog’liqdir. Ishlatish xarajatlari Z va elektr tizimini boshqarish oʻrtasida quyidagi munosabat bilan xarakterlanuvchi bog’lanish mavjud:

.

Bu yerda ni hisobga olmaslik mumkin. Chunki u elektr tizimining holatiga deyrli bog’liq emas. U ishlatuvchi personalninng maoshiga sarflanuvchi xarajatlar, energiyani oʻzgartirish va uzatish qurilmalari (bug’ generatorlari, turbinalar, generatorlar va h.k.)ning foydali ish koeffitsiyentlarini oshirish hisobiga energetika jihozining ish iqtisodiyligi oshirish boʻyicha tadbirlar majmuasiga sarflanuvchi xarajatlar kabi tashkil etuvchilardan iborat. Bunday xarajatlar yuklamaga deyarli bog’liq boʻlmagani holda ularni kamaytirish elektr stansiyalari va tarmoq korxonalarining ishlatish permonallarini harakatlari hisobiga amalga oshiriladi.

Formuladagi ikkinchi tashkil etuvchi energiya resurslariga sarflanuvchi xarajatlarni xarakterlaydi va energetika tizimining holati, ishlab turgan jihozlarning tarkibi va yuklamasiga bog’liq. Bunda asosiy energiya tashuvchi boʻlib IESda yoqilg’i va GESda suv hisoblanadi. ning qiymati yoqilg’ini qazib olish va tashish xarajatlari bilan belgilanishini tushunish qiyin emas. Energetika tizimlarining holatlarini boshqarish masalasini yechish elektr energiyasini ishlab chiqarish, uzatish va taqsimlashga sarflanuvchi umumiy xarajatdarning minimal boʻlishini ta’minlovchi boshqarish ta’sirlarini aniqlashdan iborat.

Elektr energetika tizimlarining holatlarini optimallash masalasi dispetcherlik boshqaruvining barcha pag’onalarida va har bir hududiy pag’onada echiladi va qisqa muddatli rostlash sikli davomida hisobiy elektr stansiyalarining aktiv va reaktiv yuklamalari, rostlanuvchan kompensatorlarning reaktiv quvvatlari, tayanch tugunlarining kuchlanishlari, rostlanuvchan transformatorlarning transformatsiyalash koeffitsiyentlarini rostlash sikli davomida barcha hisobiy IESlarda yoqilg’i sarfi bilan bog’liq boʻlgan xarajatlar З minimal boʻlishini ta’minlovchi qiymatlarini topishdan iborat. Ushbu masala matematik koʻrinishda quyidagicha ifodalanadi: rostlanuvchan parametrlarning maqsad funksiyasi

(1)

ni tenglik koʻrinishidagi

, ; (2)

, ; (2a)

; (2b)

tengsizlik koʻrinishidagi

, ,; (3)

, , ; (3a)

, ,; (3b)

, , (3v)

, , ; (3g)

, , . (3d)

chegaraviy shartlarni hisobga olib, minimal boʻlishini ta’minlovchi qiymatlari topilsin.

Bu yerda N – elektr energetika tizimidagi barcha tugunlar soni; n, m- optimallashda qatnashuvchi – hisobiy IES va GESlar soni; n_T- rostlash siklidagi intervallar soni; s_it, P_it, B_it – i- chi IESda rostlash siklining t- chi intervalida yoqilg’ining solishtirma narxi, yuklama va yoqilg’i sarfi; c_it- i- chi IESda rostlash siklining t- chi intervalida ishlovchi agregatlar tarkibi; - i- chi IESda vaqt davomida oʻchib turgan agregatni rostlash siklining t- chi intervalida ishga tushirish uchun yoqilg’i sarfi; Г – hisobiy elektr stansiyalari toʻplami; Г_q – rostlanuvchan reaktiv quvvatli tugunlar toʻplami (hisobiy elektr stansiyalaridan tashqari); , , – i- chi tugunning rostlash siklini t- chi intervali uchun hisobiy va berilgan aktiv va reaktiv quvvatlari; , , - j- chi GESning rostlash siklini t- chi intervalidagi aktiv quvvati, napori va suv sarfi; - j- chi GES uchun rostlash davri T davomida sarflanishi zarur boʻlgan berilgan suv hajmi; T_k – rostlanuvchan transformatorlar toʻplami; L_p, L_I – aktiv quvvat oqimi va tok nazorat qilinuvchi shoxobchalar toʻplamlari; - i- chi tugunning rostlash siklini t- intervalida hisobiy va berilgan chegaraviy aktiv va reaktiv quvvatlari hamda kuchlanishlari; - l- chi shoxobchadagi transformatorning kompleks transformatsiyalash koeffitsiyenti haqiqiy va mavhum qismining rostlash siklini t- intervalidagi hisobiy va berilgan chegaraviy qiymatlari; - l- chi nazorat qilinuvchi liniyada aktiv quvvat oqimi va tokning rostlash siklining t- chi intervalidagi hisobiy va berilgan chegaraviy qiymatlari.

Energetika tizimining holatini barcha oʻzgaruvchilar boʻyicha kompleks optimallash yuqorida qayd etilgan matematik jihatdan erkin oʻzgaruvchilar sanaluvchi parametrlarning optimal qiymatlarini tanlashni koʻzda tutadi.

Ushbu tartibda qoʻyilgan optimallash masalasida juda koʻp sonli erkin oʻzgaruvchilar bilan ishlashga toʻg’ri keladi. Aynan masala oʻlchamining juda kattaligi uni butunlayicha olib yechishda asosiy qiyinchiliklarni hosil qiladi.

Bundan tashqari, ekvivalent sxemasi yuzlab tugunlarni oʻz ichiga oluvchi elektr tarmog’ining holatiga bog’liq boʻlgan shart-sharoitlarni hisobga olish uchun koʻp sonli erkin oʻzgaruvchilarni kiritish zarur.

Bunday katta oʻlchamli masalani yechish uchun elektr stansiyalari va tarmoqlari boʻyicha katta hajmdagi turli xil dastlabki ma’lumotlarni (agregatlarning xarakteristikalari, issiqlik sxemalari, issiqlik yuklamalari, elektr tarmog’i elementlarining parametrlari, aktiv va reaktiv yuklamalari va h.k.) ham talab etiladi.

Ifoda etilgan katta oʻlchamli egri chiziqli murakkab masalada oʻzgaruvchan parametrlar, umumiy holatda, har xil masshtablarda oʻlchanadi. Ushbu xususiyatlar bilan bog’liq holda masalani yechishda ketma-ket yaqinlashish (iteratsiya) jarayoni ishonchsiz, tez-tez uzoqlashuvchan boʻlib qoladi. Bunda masala oʻlchamining kattaligi bilan bog’liq boʻlgan qiyinchiliklar qandaydir bir lahza uchun optimallashdan biror vaqt davomi uchun optimallashga oʻtilganda ushbu vaqtning davomiyligiga toʻg’ri proporsional ravishda oshib boradi.

Shunday qilib, kompleks optimallash algoritmlari yakuniy natijani katta aniqlikda topish imkonini bersada, yuqoridagi qiyinchiliklar ulardan amaliyotda, xususan operativ hisoblashlarda, foydalanish imkoniyatlarini cheklaydi

Energetika tizimida aylanuvchi dastlabki ma’lumotlar hajmini kamaytirish, dispetcherlik boshqaruvining har bir pag’onasida yechiluvchi masalalar oʻlchamini kichiklashtirish va bu orqali ruxsat etilgan vaqt davomida yetarlicha aniqlikdagi natijani olish imkonini ta’minlashning ya’gona yoʻli masalani dekompozitsiyalash, ya’ni uni har xil vaqtlarda va energetika tizimining har xil qismlari va boshqarish pag’onalari uchun boʻlaklarga ajratish asosida yechish hisoblanadi.

Masalani vaqt va xududiy belgilari boʻyicha kichik masalalarga ajratish bilan bir qatorda guruhli relaksasiyalash usullaridan foydalanish orqali bitta vaqt va xududiy pag’onaga tegishli masalalarni yanada soddaroq kichik masalalarga ham keltirish mumkin. Guruhli relaksasiyalash usuli energetika tizimining holatini kompleks optimallashtirish masalasini yechishda dekompozitsiyalashdan foydalaniluvchi usullar orasida eng keng tarqalgan va istiqbolda katta imkoniyatlarga ega boʻlgan usul hisoblanadi.

Guruhli relaksasiyalash usulidan samarali foydalanishning asosiy sharti boʻlib tizimning faoliyat koʻrsatishi bilan bog’liq boʻlgan xarajatlarning additivligi yoki tizimni fazoda va vaqtda ifodalovchi sistema tenglamalarining topologik bog’lanishini zaifligi hisoblanadi.

Guruhli relaksasiyalash usulining g’oyasi optimallash jarayoni alohida erkin oʻzgaruvchilar guruhlari boʻyicha ketma-ket tarzda olib borilishiga, ya’ni masalani ketma-ket tarzda yechiluvchi kichik oʻlchamli kichik optimallash masalalariga keltirishga asoslangan. Har bir kichik masalani yechishda talab etiluvchi oraliq ma’lumotlar hajmi salmoqli darajada kamayadi.

Dastlabki masalaning yechimini imkoni boricha tezroq hosil qilish uchun parametrlarning har bir guruhi boʻyicha optimallashning aniqligi tajriba davomida belgilanadi. Bu aniqlik parametrlarning ajratilgan guruhlari tashkil etuvchilarining tarkibi va tizim holatini ifodalovchi tenglamalarning bog’lanish darajasiga bog’liq. Bu tenglamalarning bog’lanishi zaif boʻlganda guruhli relaksasiyalash iteratsiya jarayonining alohida bosqichlarida optimallash aniqligi ancha yuqori boʻlishi mumkin.

Odatda, energetika tizimining holatini har bir vaqtli va xududiy pag’onada kompleks optimallash masalasi energetika tizimining holatini aktiv quvvat boʻyicha va elektr tarmoqlarining holatlarini reaktiv quvvat (yoki kuchlanish) va transformatsiyalash koeffitsiyenti boʻyicha optimallash masalalariga ajratiladi.