- •Содержание.
- •1. Оптимизация режимов энергосистем 6
- •2. Автоматизированные системы управления (асу). 53
- •Введение
- •1. Оптимизация режимов энергосистем
- •1.1. Параметры режима эс
- •1.2. Формулировка задачи оптимизации
- •1.3. Особенности задачи нелинейного программирования
- •1.4. Методы безусловной оптимизации
- •1.4.1. Метод покоординатного спуска
- •1.4.2. Градиентный метод
- •1.4.3. Метод случайного поиска
- •1.4.4. Метод деформированного многогранника
- •1.5. Оптимизация с учетом ограничений в форме равенств
- •1.5.1. Метод прямой оптимизации
- •1.5.2. Метод приведенного градиента
- •1.5.3. Метод неопределенных множителей Лагранжа
- •1.6. Оптимизация с учетом ограничений в форме неравенств
- •1.7. Условия оптимального распределения нагрузки между параллельно работающими блоками
- •1.8. Характеристики основного оборудования тэс
- •1.9. Характеристики блоков
- •1.10. Маневренные свойства блока
- •1.11. Методы распределения нагрузки между блоками на кэс
- •1.11.1. Графический метод.
- •1.11.2. Распределение с помощью эвм.
- •1.12. Влияние погрешностей в определении на пережог топлива
- •1.13. Условие оптимального распределения в системе с тэс
- •1.14. Условия распределения мощности и энергии с учетом рынка перетоков
- •1.15. Определение удельных приростов потерь
- •1.16. Мероприятия по снижению потерь в сети
- •1.17. Распределение нагрузки в системе с гэс
- •1.18. Определение характеристик гэс
- •1.19. Распределение нагрузки в системе с гэс
- •1.19.1. Применение динамического программирования для выбора графика сработки водохранилища для гэс
- •1.20. Оптимизация реактивной мощности в системе
- •1.21. Комплексная оптимизация режима
- •1.22. Выбор состава включенного в работу оборудования.
- •1.23. Применение эвм для оптимизации
- •1.24. Оптимизация надежности
- •1.24.1. Выбор оптимального аварийного резерва
- •1.24.2. Определение дискретных рядов аварийного выхода и снижения нагрузки
- •1.25. Оптимизация качества электроэнергии.
- •1.26. Интегральный критерий качества.
- •1.27. Определение оптимального напряжения для осветительной нагрузки.
- •2. Автоматизированные системы управления (асу).
- •2.1. Энергосистема как объект управления.
- •2.2. Подсистемы асу тп.
- •2.3. Подсистемы технического обеспечения.
- •2.3.1. Датчики электрических параметров.
- •2.3.2. Счетчики.
- •2.3.3. Устройства преобразования информации.
- •2.3.4. Средства связи в асу и телемеханика.
- •2.3.5. Регистраторы событий.
- •2.3.6. Автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии (аскуэ).
- •2.3.7. Средства отображения информации.
- •2.3.8. Информационное обеспечение.
- •2.4. Подсистемы программного обеспечения асу.
- •Иоасу “Энергия”
- •2.5. Асу тп тэс.
- •2.6. Асу пэс
- •2.7. Асу тп подстанций.
- •2.8. Контроль за работой пэ энергосистемы.
2.2. Подсистемы асу тп.
АСУ ТП делятся на подсистемы:
элементные;
включают подсистемы технического обеспечения (ТО) – все технические средства;
информационное обеспечение (ИО) – вся информация;
программное обеспечение (ПО);
организационное обеспечение (ОО), определяющее порядок подготовки данных, обмена между подразделениями, сроки подготовки информации, формы выходных документов и т.п.;
кадровое – штатное расписание, должностные инструкции, система повышения квалификации и т.п.
функциональные:
управление текущим режимом ( REAL TIME);
планирование:
текущее – на 1 ч, 1 сутки, неделю,
перспективное – на 1 месяц и более;
материально-техническое снабжение (МТС) – новое оборудование, детали для ремонта, топливо и т.п.;
управление сбытом тепловой и электрической энергий;
кадры;
бухгалтерский учет (заработная плата).
2.3. Подсистемы технического обеспечения.
Включают всю технику, участвующую в контуре управления. Для управления блоком включают датчики технологических параметров, электрические (TA, TV), преобразователи информации (устройства телемеханики, линии связи, ЭВМ, средства отображения информации диспетчеру, ключи, кнопки, табло, светодиоды), исполнительные механизмы.
Датчики технологических параметров строятся на разных физических принципах.
Например, измерение температуры:
– манометрический принцип – измеряемое давление зависит от температуры;
– принцип термопары – возникновение ЭДС в точке сплава двух различных металлов;
– линейное расширение материалов – ;
– изменение скорости звука при изменении температуры среды.
Измерение давления:
– принцип мембраны.
Расход измеряется путем замера на специальной измерительной шайбе или сужающем устройстве:
Для расхода тепла эта система дополняется измерением температуры. По давлению и температуре находится энтальпия (i). Для вычисления используется микропроцессор. Все датчики предназначенные для автоматизации должны иметь унифицированный выходной сигнал. Эти уровни определяются ГОСТами. Чаще всего используется выходной сигнал 05 мА. Он должен линейно зависеть от измеряемого параметра. Выходной сигнал может быть переменным, частотным или пневматическим.
2.3.1. Датчики электрических параметров.
Датчики электрических параметров делятся на первичные и вторичные. К первичным относятся измерительные трансформаторы тока и напряжения (TA, TV).
Для согласования с объектами АСУ вводятся вторичные преобразователи типа E. Выходной сигнал для них 05 мА, RH = 2 кОм. Такие датчики имеют разную точность до 1 %. Существуют следующие типы датчиков:
E842 – для измерения переменного тока,
E848 – для измерения активной мощности P,
E849 – для измерения активной и реактивной мощностей,
E860 – для измерения реактивной мощности Q,
E848 – для измерения напряжения U.
Вторичные датчики имеют различные модификации, отличающиеся по уровню погрешности, входных сигналов, выходного сигнала (шкалы). Шкала датчика должна быть линейной:
Датчик E855–2 является более точным по сравнению с E855–1.
2.3.2. Счетчики.
В настоящее время очень актуальна задача учета электроэнергии. Для этой цели используются различные счетчики:
индукционные, для автоматизации дополняются устройством формирования импульса (УФИ);
электронные счетчики, очень перспективные, сегодня выпускаются в достаточном количестве;
АББ Альфа – многофункциональный счетчик (WP, WQ, PMAX, четырех тарифная зона, контроль или выдача в виде электрического сигнала уровня напряжения, допускают воздействие на отключение, имеют высокую точность 0,2 %, чувствительность 1000 [????], на порядок дороже).
Срок службы 2030 лет. Эти счетчики являются основой АСКУЭ.