Планирование Режимов

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

соответствовать требованиям, установленным системным оператором и необходимым для обеспечения нормального режима работы соответствующей части энергетической системы;..."

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 28

Оптимизация режима по активной мощности (LinCorWin)

Программный комплекс LinCorWin предназначен для решения следующих задач по оптимизации режимов электрических сетей и систем:

расчет оптимального режима по активной мощности;

расчет оптимального режима по напряжению и реактивной мощности;

расчет комплексной оптимизации по активной и реактивной мощности;

оптимизация мгновенного и интервального режима;

эквивалентирование характеристик относительных приростов;

расчет узловых цен и полного набора множителей Лагранжа.

Оптимизация может выполняться для мгновенного режима (оптимизация точки) и для последовательности режимов во времени (оптимизация интервала). В последнем случае программа учитывает дополнительные ограничения – интегральные.

ПО «ЛИНКОР» осуществляет расчет диспетчерских графиков электростанций по критерию минимизации стоимости производства активной мощности с использованием ценовых характеристик электростанций и на основе расчета электрического режима ЕЭС

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 29

Энергетические характеристики РГЕ

Характеристика относительных	Ценовая заявка участника ОРЭМ
приростов стоимости топлива - ХОПС

Функционирование ЭТП ДГ основывается на программной комплексной оптимизации электроэнергетического режима по отдельным РГЕ и ГТПН на полной электрической модели электроэнергетической системы с помощью программного комплекса «LincorWin». Оптимизация может выполняться как для мгновенного режима (оптимизация точки), так и для последовательности режимов во времени (оптимизация интервала). В последнем случае программа дополнительно учитывает интегральные ограничения по выработке электроэнергии.

При оптимизации может использоваться один из видов энергетических характеристик РГЕ:

•характеристика стоимости производства (покупки) электро-энергии в единицу времени, заданная в виде кусочно-линейной функции (характеристики относительных приростов стоимости – ХОПС);

•ценовые заявки участников ОРЭМ, имеющие вид кусочно-постоянной функции.

В общем случае могут быть использованы любые кусочно-неубывающие энергетические характеристики оборудования. Дополнительно в целевую функцию могут быть включены затраты на регулирование мощности, пропорциональные квадрату изменения мощности между соседними моментами времени.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 30

Целевые функции ЭТП ДГ

Программа осуществляет поиск минимума суммы ценовых характеристик по всем генераторам (для интервального расчета – по всем генераторам за весь период времени). В модуле комплексной оптимизации объединены задачи расчета установившегося режима и оптимизации режима.

•критерий ОРЭМ - минимизация суммарных затрат покупателей электрической энергии

(задается диспетчерскому управлению извне Некоммерческим партнерством «Администратор торговой системы». Целевая функция на этапе планирования «торгового» графика имеет вид:

			ː ȉ ː		ˆ ȉ					ˆ

•критерий Системного оператора - минимум суммы ценовых характеристик по всем генераторам (для интервального расчета – по всем генераторам за весь период времени):

Программа осуществляет поиск минимума суммы ценовых характеристик по всем генераторам (для интервального расчета – по всем генераторам за весь период времени). В модуле комплексной оптимизации объединены задачи расчета установившегося режима и оптимизации режима. На разных этапах планирования диспетчерского графика задаются разные целевые функции:

•критерий ОРЭМ - минимизация суммарных затрат покупателей электрической энергии (задается диспетчерскому управлению извне Некоммерческим партнерством

«Администратор торговой системы».

Целевая функция на этапе планирования «торгового» графика имеет вид: где Р – средние за оптимизируемый час мощности потребления и генерации в ГТПН и РГЕ, с – ценовые заявки участников оптового рынка электроэнергии и мощности соответственно потребителей и генераторов. Эта целевая функция носит название «функция благосостояния участников рынка»;

•критерий Системного оператора - минимум суммы ценовых характеристик по всем генераторам (для интервального расчета – по всем генераторам за весь период времени): где вместо ценовых заявок используются ХОПС. Эта целевая функция используется на всех этапах формирования диспетчерского графика.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 31

Ограничения в задаче ЭТП ДГ

Кограничениям типа «равенство» относятся ограничения по балансу активной и реактивной мощности в узлах электрической сети. Эти ограничения представляют собой уравнения установившегося режима энергосистемы в виде уравнений узловых напряжений.

Кограничениям типа «неравенство» относятся ограничения:

•по пропускной способности контролируемых сечений;

•по суточной выработке ГЭС;

•по выработке ТЭС ОГК с учетом обеспеченности топливом (газ, уголь, мазут);

•по рабочей мощности режимных генераторных единиц (РГЕ);

•по скорости сброса/набора нагрузки;

•должен быть обеспечен баланс электрической энергии и мощности.

Все ограничения типа «неравенство» задаются в двухстороннем виде: Pmin ≤ P ≤ Pmax

При поиске минимума программа требует выполнения заданных ограничений. Все ограничения делятся на две большие группы: ограничения типа равенство и ограничения типа неравенство. Каждому ограничению ставится в соответствие множитель Лагранжа, показывающий

условную «цену» данного ограничения. Чем больше величина этого множителя, тем больший «вклад» вносит соблюдение этого ограничения в увеличение целевой функции. Если ограничение выдержать невозможно, то соответствующий множитель Лагранжа начинает стремиться к

бесконечности. При настройке программы оптимизации для каждого типа ограничений задается максимально допустимая величина множителя, при превышении которой программа фиксирует

аварийное окончание расчета с выдачей соответствующего сообщения.

Для каждого ограничения задается допустимый диапазон изменения величины (min/max) и признак контроля. Если признак контроля не установлен, ограничение не принимается во внимание при оптимизации.

Исключение составляют ограничения на диапазон мощности генерации, генератор всегда должен иметь Pmin–Pmax, в противном случае он исключается из оптимизации.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 32

Программный комплекс «Барс»

. Актуализация расчетной модели выполняется с помощью программного обеспечения «БАРС», которое решает комплекс задач сопровождения рынка электроэнергии и мощности. Каждая «страница» мегаточки должна быть актуализирована. Для целей актуализации параметров схемы и режима в формате «мегаточка» используется программный комплекс «Bars». Особенностью комплекса является возможность одновременной работы с множеством вариантов расчетной модели, каждый из которых соответствует отдельному диспетчерскому интервалу.

Для «Bars» разработана специальная расчетная модель, которая позволяет наложить на электрическую сеть модели генерации, потребления и сетевых ограничений. «Bars» реализует сложные алгоритмы актуализации расчетной модели, предусматривающие расчет распределения потребления по электрическим узлам и определение агрегированных характеристик генерации с учетом состава оборудования.

Пользовательский интерфейс «Bars» снабжен средствами визуальной работы с таблицами параметров сети и оборудования. Большинство операций по подготовке расчетной модели и контролю допустимости её параметров полностью автоматизированы.

Отличительной особенностью комплекса является возможность синтеза расчетной модели из множества фрагментов, что обеспечивает агрегацию или декомпозицию крупных расчетных задач.

В ЕЭС России в настоящее время используется трехуровневая система планирования режимов на сутки вперед, совпадающая с существующей иерархией диспетчерского управления (единая – объединенная – районная энергосистемы). При этом в процессе формирования диспетчерского графика используется принцип группового управления, например, объектами управления являются генераторные группы, состоящие из территориально и электрически близких единиц (РГЕ – режимные генерирующие единицы). Аналогично вводятся и ГТПН – группы точек поставки электроэнергии. Это дает возможность синтеза расчетной модели из

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

множества фрагментов, что обеспечивает агрегацию или декомпозицию крупных расчетных задач.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 33

Программно-аппаратные комплексы для прогнозирования ЭП

На слайде показана схема взаимодействия указанных программных комплексов и технолога при формировании прогноза потребления. Модули информационного обмена между РДУ, ОДУ и ГДЦ функционируют в автоматическом режиме по определенному расписанию и вмешательства пользователя не требуют. Расписание информационного обмена задается и может изменяться только ГВЦ.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Слайд 34

Технология «Мегаточка»

Одной из наиболее важных программных технологий, используемых в операциях расчетной модели является так называемая «мегаточка». Эта технология представляет собой сочетание специальной структуры хранения данных и программных средств на уровне расчетного модуля. Использование мегаточки позволяет в одном файле расчетной модели сохранять продолжительный расчетный период, представленный несколькими вариантами расчетной модели для разных моментов времени. Каждая «страница» мегаточки, называемая «точкой», представляет мгновенный срез параметров схемы и режима; модель может содержать неограниченное количество таких страниц, в частности, для каждого отдельного диспетчерского интервала.

Принимается допущение, что основной граф сети, модели генерирующего оборудования, модели потребителей и модели сетевых ограничений остаются постоянными в течение всего периода планирования. Изменяются только переменные параметры этих моделей – состояние коммутационного оборудования, ограничения минимальной и максимальной нагрузок, ограничения перетоков и т.п. Такая схема формирования модели позволяет компактно представить множество вариантов базовой расчетной модели, каждый из которых индивидуально описывает переменные параметры, отличающие вариант от базовой модели. В основе технологии лежит использование двух типов таблиц переменных данных. Первый тип носит название «N-таблица» и предназначен для хранения исходных данных в виде графиков изменения параметров в зависимости от времени. Второй тип таблицы – «T- таблица» – предназначен для хранения результатов расчета и обеспечивает максимальную производительность при чтении записи данных, поскольку они уже не привязаны ко времени, а индексированы в отношении конкретных срезов параметров.

Процедуры синтеза и декомпозиции единой расчетной модели весьма эффективны, что позволяет решать задачу проведения аукциона на единой схеме с темпом 1 раз в час без каких-либо упрощений модели.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Программно «мегаточка» реализуется как семейство связанных таблиц, данные между которыми перемещаются по командам расчетного модуля. Семейство таблиц описывается в специальной системной таблице, которая определяет как конфигурацию структуры данных, так и настройки программного обеспечения. Технология предусматривает условное разделение данных модели на постоянные (конфигурация сети и оборудования, ограничения по оборудованию) и переменные (графики изменения параметров сети и оборудования, режимные ограничения).

Для каждого варианта электрического режима сохраняются параметры по всем узлам одновременно, поскольку расчетное потокораспределение в схеме может быть восстановлено только по полному набору данных по всем узлам. Программные средства обеспечивают быстрый доступ к данным, что упрощает расчет и анализ серии точек. Кроме того, становится возможным выполнение расчетов для множества точек, связанных интегральными параметрами.