Способ а.г. москалева оптимизации режима работы энергосистемы Советский патент 1978 года по МПК H02P9/00 

(54) СПОСОБ МОСКАЛЕВА ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМА РАБОТЫ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

Изобретение относится к автоматическому регулированию режимов работы электростанций.

Известны способы управления режимом работы энергосистемы путем воздействия на регулирующие органы,, изменяющие количество подводимой и отводимой энергии и расход рабочего тела в турбине при изменении величин перетоков мощности 1. Эти способы не предусматривают учета изменения издержек в энергосистеме и потому не обеспечивают оптималь- о ного по экономичности режима.

Известен также способ оптимизации режима работы энергосистемы путем воздействия на регулируЕощие органы одного из входных факторов, которыми могут быть расходы рабочих тел, количество проводимой энергии из внешних энергосистем, значения настраиваемых параметров энергосистемы 2.

Это воздействие оказывают при изменении управляющих сигналов, формируемых с учетом изменения издержек в энергосистеме и с учетом „п отклонений регулируемых величин энергосистемы 33 пределы заданной области.

Такой способ является наиболее близким по технической сущности к предложенному.

Однако он не обеспечивает достаточно экономичной работы энергосистемы, так как ми- 25

нимизация издержек возможна лишь при раздельном изменении регулируемых величин.

Цель изобретения - повышение экономичности работы энергосистемы путем минимизации издержек согласованным изменением регулируемых величин.

Для этого по предложенному способу определяют значения издержек в единицу времени при изменении каждой регулируемой величины на единицу как интегральную функцию отклонения этой величины за пределы заданной области, умножают значения издержек на частные производные отклонения данной регулируемой величины по отклонению соответствующего входного фактора и вычисляют приросты издержек в единицу времени при изменении каждого входного фактора на единицу для поддержания данной регулируемой величины в заданной области, затем формируют первый управляющий сигнал пропорционального алгебраической сумме вычисленных приростов издержек и вторые управляюш.ие сигналы пропорциональ но стоимости единицы данного входного фактора и воздействуют на регулирующие органы входных факторов при изменении разности соответствующих вторых и первого управляюш,их сигналов.

Целесообразно также значения издержек в единицу времени при изменении каждой регулируемой величины на единицу определять как сумму интегральной и пропорциональной функций отклонения этой величины за пределы заданной области.

На чертеже показана схема реализации предложенного способа.

В энергосистеме 1 предусмотрены регулирующие органы 2 входных факторов, соответствующих расходам рабочих тел (топлива, воздуха, воды) в агрегаты энергосистемы, регулирующие органы 3 факторов, соответствующих количеству подводимой энергии (тепловой, электрической) из внешних энергосистем, и регулирующие органы 4 для изменения значений настраиваемых параметров элементов энергосистемы (коэффициентов трансформации трансформаторов, сопротивлений реостатов в цепях возбуждения, емкостей батарей конденсаторов и т.п.). Датчики 5 контролируют все характерные регулируемые величины: давление, разрежение, температуру, частоту, напряжение, угол сдвига фаз, количество поставляемой энергии в единицу времени через данный вход и т.п. Сигналы, пропорционал-ьные приростам издержек в энергосистеме, вырабатываются в вычислительно-управляющем устройстве 6. Сигналы, пропорциональные стоимости единицы данного рабочего тела, поступающего в энергосистему (агрегат) через данный вход, устанавливаются в датчиках стоимости 7. Сигналы, пропорциJнaльныe стоимости единицы энергии, пос;упающей из другой энергосистемы в данную через данный вход, устанавливаются в датчиках стоимости 8. Стоимость изменения настройки данного параметра энергосистемы, например коэффициента трансформации трансформатора, равную нулю, так как необходимая для этого энергия берется из данной энергосистемы (если изменение осуществляется системой автоматического регулирования) или выполняется обслуживающим персоналом (если изменение осуществляется вручную), заработная плата которого не зависит от числа операций по изменению параметров элементов энергосистемы. Поэтому нет необходимости в датчиках стоимости изменения параметров энер.. госистемы.

Сигналы для управления регулирующими . органами 2, пропорциональные разности указанных выше двух управляющих сигналов, вырабатываются в вычислительно-управляющих устройствах 9, которые могут быть как частью общего вычислительно-управляющего устройства 6, так и отдельными устройствами. В последнем случае, информация от устройства 6к устройствам 9 передается по каналам информации 10. Сигналы управления органами 3 и 4 вырабатываются в вычислительно-управляю щих устройствах 11 и 12, которые также могут быть или частью общего вычислительно-управляющего устройства 6, или отдельными устройствами. В последнем случае информация передается по каналам информации 13 и 14.

Сигналы, пропорциональные изменениям издержек в энергосистеме, вырабатываемые в вычислительно-управляющем устройстве 6, опре.деляются на основе информации о количестве каждого рабочего тела, поступающего в агрегаты энергосистемы через отдельные входы, передаваемой по каналам 15 информации о перетоках энергии, поступающей из других энергосистем в данную через каждый вход, передаваемой по каналам 16 информации о значениях настраиваемых параметров элементов энергосистемы, передаваемой по каналам 17, информации о значениях контролируемых величин на выходах из энергосистемы и о значениях контролируемых - обусловленных или ограничиваемых - величин внутри энергосистемы, передаваемых по каналам 18, о значениях некоторых величин состава и параметров энергосистемы, необходимых для вычисления управляющих сигналов, передавае.мых по каналам 19, о заданных значениях регулируемых величин, вводимых по каналам 20. В вычислигельноуправляющем устройстве 6 определяются разности между действительными и заданными значениями регулируемых величин. По полученным разностям в этом же устройстве определяются издержки в энергосистеме в единицу времени при изменении данной регулируемой величины на единицу. По значениям параметров элементов энергосистемы входных факторов в вычислительно-управляющем устройстве 6 определяются частные производные полученных разностей действительных и заданных значений регулируемых величин по всем входным факторам.

Следующей операцией является определе.ние приростов издержек в единицу времени на поддержание данной регулируе.мой величины в заданной области при изменении данного входного фактора на единицу. Значения указанных приростов издержек определяются в вычислительно-управляющем устройстве 6 как произведения полученных ранее частных производных на издержки в энергосистеме в единицу времени при изменении данной регулируемой величины,на единицу.

Вычислительные операции в устройстве 6 заканчиваются определением сигналов, пропорциональных приростам издержек в энергосистеме в единицу вре.мени при изменении данного входного фактора для поддержания всех регулируемых величин в заданных областях значений. Прирост издержек в энергосистеме при изменении данного входного фактора определяется как алгебраическая сумма приростов издержек в единицу времени при изменении данного входного фактора.

Если данная регулируемая величина должна поддерживаться на заданном значении, издержки в единицу времени при изменении данной регулируемой величины на единицу определяются как сумма пропорциональной и интегральной функций отклонения данной величины от заданного значения.

Если регулируемая величина не должна превышать некоторого максимального предельного значения, издержки в единицу времени при изменении данной регулируемой величины на единицу определяются как сумма пропорциональной и интегральной функции отклоненк;;