Методи та засоби підвищення ефективності виробництва і транспортування електроенергії за диференційованих критеріїв оптимальності

Abstract

Дисертаційну роботу присвячено підвищенню ефективності керування нормальними режимами електроенергетичної системи (ЕЕС) в умовах переходу до балансуючого ринку електроенергії та електропостачання за двосторонніми договорами з урахуванням різнотипних джерел електроенергії. Тим самим вирішується завдання підвищення ефективності роботи електричних станцій і мереж при заданих економічних обмеженнях. Проведено аналіз існуючих методів оптимізації режимів електричних мереж ЕЕС. Показано, що оптимальне керування навантаженнями джерел електроенергії дозволяє зменшити втрати електроенергії в енергосистемі. Отримано критерії оптимальності в умовах переходу до нових ринкових відносин. Це дозволило сформувати умови оптималього функціонування для окремих суб’єктів балансуючого ринку. Розроблено алгоритми керування режимами ЕЕС, що здійснюють вибір оптимального складу енергогенерувального обладнання, чим забезпечується ефективне функціонування електричних мереж. Працездатність і ефективність запропонованих у роботі методів і алгоритмів перевірена шляхом проведення розрахунків оптимальних навантажень електричних станцій на прикладах електроенергетичних систем.

В диссертационной работе получено новое решение актуальной задачи повышения эффективности функционирования субъектов электроэнергетических систем (ЭЭС), путем оптимального распределения нагрузки между источниками электроэнергии. Для решения задач оптимизации режимов ЭЭС разработаны математические модели с различными критериями оптимальности в современных условиях функционирования рынка электрической энергии и электроснабжения по двусторонним договорам. Обосновано условия оптимального распределения нагрузки между источниками электрической энергии централизованного и рассредоточенного генерирования. Показано, что для автоматизации оптимального управления источниками энергии с учетом особенностей рассредоточенных возобновляемых источников целесообразно использовать адаптивные системы автоматического управления, которые позволяют достигать оптимальности технологических процессов в условиях неполной или несовершенной текущей информации относительно параметров, характеристик ЭЭС и влияний внешней среды. Работоспособность и эффективность предложенных в работе методов и алгоритмов проверена и подтверждена путем проведения расчетов по оптимизации режимов Юго-Западной электроэнергетической системы. Использование усовершенствованного программного комплекса «АЧП» позволит повысить эффективность функционирования субъектов энергорынка и дополнительно снизить суммарные затраты на закупку и передачу электроэнергии на 0,4-0,8%.

The given dissertation is devoted to management of electrical power network (EPS) normal modes efficiency increasing in the conditions of the electric power balancing market and supply under bilateral contracts taking into account electric power polytypic sources. Thereby it is solved problems of an overall power plants and networks performance increasing at the set economic restrictions. The analysis of existing methods of electrical networks EPS normal modes optimisation is carried out. It is shown, that optimal control of the electric power sources loads allows to reduce electric power losses in an electric power system. Optimality criteria in the conditions of new market relations are received. It has allowed to generate conditions of optimal performance for separate subjects of the balancing market. Algorithms of normal modes EPS control with carry out a choice of power equipment optimum structure are developed, than effective functioning of electrical networks is provided. Working capacity and efficiency of the methods offered in work and algorithms is checked up by carrying out of power stations optimal loads accounts on examples of electrical power networks.