РАОТВ (Розрахунок, Аналіз, Оптимізація Технологічних Втрат)

UK RU

Інструкції щодо задач оптимізації втрат представлені в розділі 4.10. У комплексі РАОТВ реалізовані чотири види задач оптимізації:

Оптимізація місць розривів - пошук оптимальних місць розмикань мереж 35, 10(6) кВ за критерієм мінімуму втрат з урахуванням обмежень. Детальні інструкції та результати оптимізації промислових схем Крименерго, філії м.Миколаєва та Хмельницькобленерго показані у звітах. Відзначимо наступні особливості реалізації:

Чисельні значення зниження втрат при перенесенні розриву є відносними величинами - варіації з кількістю і послідовністю оптимізації розривів можуть дати інші результати.

Виконати оптимизацію місць разривів можна на схемах Приклад2, Приклад4 та Приклад5.

Оптимізація реактивних потужностей виконується на основі методів градієнтного спуску. Реалізовано методи дискретного спуску, найшвидшого спуску, координатного спуску, спряженого градієнта, ньютонівського спуску. Суть методів коротко викладена в цьому матеріалі. Вікно оптимізації трохи відрізняється від інструкцій:

Вручну потрібно заповнити колонку "Nузла", потім натиснути кнопку "Загрузка Qг" для заповнення колонок "Обозначение", "Qг", "Qг min", "Qг max" (генерація Q та її межі) які заповнюються з таблиці вузлів. Колонки "dQ", "Qг+dQ", "Град" (приріст Q, генерація Q з урахуванням приросту, градієнт) є розрахунковими. В колонках "N1", "U1min", "U1max" можна вказати вузол з обмеженням по напрузі (є ще "N2", "U2min", "U2max", але одного контрольного вузла, як правило, вистачає). "Eps (оптим)" - точність оптимізації, визначається максимальним градієнтом. "Eps (режим)" - точність розрахунку режиму, повинна бути як мінімум удвічі більше точності оптимізації. "Кш(dP)", "Кш(U)" - коефіцієнти штрафу цільової функції за втратами і напругою. Для врахування обмежень за напругою потрібно дотримуватися умови "Кш(U)" >> "Кш(dP)". Зі списку "Метод опт." обирається метод оптимізації, "dQ,кВАр" визначає крок тільки для дискретного спуску. Прапорець "Уточнение шага" описаний в матеріалі вище (посилання на методи оптимізації): знак "+" (НС+, КС+, СГ+, N+) означає включений прапорець, знак "-" (НС-, КС-, СГ-, N-) - відключений. Послідовність роботи - п.4.10.2 Інструкцій. Відзначимо наступні особливості реалізації:

Питання системної компенсації реактивної потужності розглянуті у статті Практичні питання комплексної системної компенсації реактивної потужності в електричних мережах 110/35/10 кВ електропередавальних організацій. У 2016 році були виконані оптимізаційні розрахунки за всіма електропередавальними організаціями Україны і розроблено План впровадження компенсувальних пристроїв з відповідною Пояснювальною запискою. На основі цього плану в ряді електропередавальних організацій були розроблені проекти на установку компенсувальних пристроїв. Приклад розрахунку величини компенсуючого пристрою для підстанції 35/10 кВ наведено тут.

Виконати оптимізацію реактивних потужностей можна на схемах Приклад2 і Приклад4.

Оптимізація коефіцієнтів трансформації застосовується для вибору оптимальних положень відгалужень РПН, ПБЗ трансформаторів і автотрансформаторів. Реалізація передбачалася для замкнених мереж 330/110 кВ з метою оптимізації зрівнювальних реактивних перетікань, що виникають в замкнених контурах 330 - 110 кВ через неврівноважені коефіцієнти трансформації в автотрансформаторах 330/110 кВ і створюють додаткові втрати активної потужності. У розімкнених мережах 110/35 кВ задача може використовуватися для автоматичного регулювання напруги на вводах 35, 10 кВ. Приклад вікна оптимізації з трасформаторами 110/35/10 кВ і 35/10 кВ показаний нижче:

Порядок роботи - п.4.10.3 Інструкцій. Вікно містить багато колонок, тому завантаження даних виконується або кнопкою "Добавить" або набором (копіюванням з таблиці гілок) колонок "N нач", "N кон" і кнопкою "Загрузка Ктр" - параметри регулювання заповнюються з таблиці гілок. Для паралельних трансформаторів ставиться порядковий номер у колонку "Nт" - в цьому випадку вони регулюються одночасно. "Кш(dP)", "Кш(U)" - коефіцієнти штрафу цільової функції за втратами і напругою. Для врахування обмежень за напругою потрібно дотримуватися умови "Кш(U)" >> "Кш(dP)".

Відгалуження РПН, ПБЗ можна змінювати вручну в нижній частині вікна спостерігаючи при цьому за втратами і напругою в контрольних вузлах. Кнопка "Автомат" виконує послідовне регулювання відгалужень, кнопка "Градіент" запускає одночасне регулювання методом дискретного спуску за вектором градієнту з кроком заданим в полі "dN" і округленням результату до цілих значень. Через округлення "Градіент" може дати трохи інші результати ніж "Автомат". Відзначимо, що для регулювання напруги в мережах 110/35 кВ бажано використовувати "Автомат". Виконати оптимізацію коефіцієнтів трансформації можна на схемах Приклад2 та Приклад4.

Оптимізація включених трансформаторів визначає оптимальний режим двотрансформаторних підстанцій порівнюючи втрати неробочого ходу і короткого замикання. Короткі теоретичні відомості та реалізація в комплексі РАОТВ показані у звітах. Приклад вікна оптимізації з трасформаторами 35/10 кВ показано нижче:

Список пар трансформаторів формується автоматично, при цьому необхідно щоб відключені трансформаторні гілки або гілки секційних вимикачів на стороні низької напруги були відключені з двох сторін (ознака "О"). Поле "dPmin" дозволяє задати мінімум оптимізації однієї пари трансформаторів для відсікання мізерних значень оптимізації. У рядку "dP = ..." виводяться сумарні втрати і оптимізація (в дужках), трохи праворуч виводиться оптимізація для однієї пари трансформаторів (поточний рядок в таблиці), а кнопками із зображенням першого і другого трансформатора і секційного вимикача можна вручну вибрати оптимальний стан. У таблиці показано номінальну напругу ВН пари трансформаторів, найменування підстанції, характеристики Т1 і Т2 (марка, відсоток завантаження, втрати н.х. і к.з.). В колонках "ST" і "STо" показано вихідний і оптимальний стан трансформаторів: 3 - включені обидва, 2 - включений тільки Т2, 1 - включений тільки Т1. Для запуску оптимізації в автоматичному режимі натискається кнопка "Старт". Приклад результатів показаний нижче:

На підстанціях Марьяновка, Комсомольськая, Лагерь пропонується залишити в роботі відповідно 1-й, 2-й, 1-й трансформатори, при цьому економія втрат складе 12 кВт. Текстові результати ховаються правою кнопкою миші пунктом "Закрити". Виконати оптимізацію включених трансформаторів можна на схемах Приклад4 і Приклад5.