Энергия и энергетика сегодня

Общий подход к решению проблемы

- дату последней поверки;

- средний объем электропотребления в месте установки счетчика.

Для точных приборов весовые коэффициенты должны быть большими, а для плохих счетчиков – малыми, но всегда положительными числами.

Следует отметить, что функция (7) должна быть дополнена условиями, обеспечивающими выполнение закона сохранения энергии.

Для простоты первоначально будем полагать, что технические потери энергии в сети отсутствуют. Схему любой электрической сети можно представить в виде графа. Линии электропередачи и трансформаторы являются ребрами этого графа, а электростанции и подстанции – узлами.

Для каждого узла схемы должен выполняться закон сохранения энергии, т.е. притекающая энергия равна вытекающей. В случае, когда для всех узлов расчетной схемы закон сохранения энергии выполняется, он будет выполняться и для всей схемы в целом, и для любого отдельно взятого ее фрагмента. В качестве условия, обеспечивающего соблюдение закона сохранения энергии, следует записать систему уравнений, в которой каждое из уравнений представляет собой первый закон Кирхгофа для расчетных потоков энергии:

(8)

где – расчетная узловая энергия;

– расчетный поток энергии по ветви;

– число узлов в рассматриваемом фрагменте схемы сети.

Таким образом, рассматриваемая задача сводится к минимизации целевой функции (7) при наличии системы ограничений - равенств (8). Используя систему (8), все узловые

параметры в целевой функции (7) можно заменить на линейные. Взяв производные от (7) по переменным и приравняв их нулю, получим систему уравнений, решение которой относительно обеспечивает минимум функции (7):

(9)

Число уравнений и число переменных в данной системе будет равна числу связей в схеме замещения сети. В правой части системы (9) присутствует вектор В, компоненты которого связаны с небалансами в измерениях энергии. Квадратная матрица С состоит из постоянных коэффициентов, являющихся линейными комбинациями весовых коэффициентов из (7). Она является слабо заполненной и отражает топологию сети. Каждое из уравнений в (9) соответствует связи i – j и содержит столько ненулевых элементов, сколько связей имеют два соседних узла i и j. Узловые оценки энергии легко находятся из (8). Полученные расчетные значения и - удовлетворяют первому закону Кирхгофа. Получающиеся разности между измеренными и расчетными значениями энергии характеризуют погрешности измерительной системы. Данные расчеты позволяют локализовать элементы сети с большими погрешностями учета электроэнергии и оценивать достоверность системы сбора информации по учету электроэнергии, не прибегая к технической проверке и диагностике отдельных счетчиков.

Изложение является упрощенной формой подхода к достоверизации энергораспределения. Далее следуют пояснения, позволяющие использовать метод для расчетов реальных энергосистем.

1.3.2.Наблюдаемость энергораспределения и связь с задачей оценки состояния режима мощностей.

Для электроэнергетики хорошо известна задача оценивания состояния установившегося режима энергосистемы по данным телезамеров или контрольного замера. Из теории оценивания известно, что режим системы может быть восстановлен (рассчитан) при достаточном объеме замеров и их правильном размещении в сети. Достоверизацию энергораспределения сложной электрической сети можно также рассматривать как задачу оценивания. В случае, когда в энергосистеме будет недостаточное число счетчиков электроэнергии, невозможно будет найти и расчетные значения потоков энергии. Такую ситуацию можно характеризовать термином «ненаблюдаемость». При оценивании состояния установившегося режима по данным телезамеров проблема ненаблюдаемости решается путем введения в целевую функцию дополнительных измерений, называемых псевдозамерами. Обычно в качестве псевдозамеров используются данные по узловым нагрузкам, полученные из контрольного замера.

Относительно задачи оценивания энергораспределения следует отметить, что проблема ненаблюдаемости для нее не так актуальна, так как во всех узлах схемы устанавливаются счетчики, контролирующие генерацию электроэнергии и ее отпуск потребителям.

Из теории оценивания известно, что уточнение расчетных величин по сравнению с замеренными (снижение погрешности измерений) возможно только при наличии избыточности измерений. Для оценки энергораспределения избыточность измерений будет появляться в том случае, если помимо всех узловых инъекций энергии будет измеряться хотя бы один переток энергии по линии электропередачи или трансформатору, соответствующему ветви в схеме замещения. Чем больше связей в сети оснащено счетчиками, тем выше будут избыточность системы измерения и точность расчетов энерго-распределения. Поэтому следует

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Back to Top