Маневрирование электропотреблением

Содержание

Слайд 2

1. Постановка задачи Маневрирование электропотреблением - совокупность организационно-технических и технико-экономических мероприятий,

1. Постановка задачи

Маневрирование электропотреблением - совокупность организационно-технических и технико-экономических мероприятий,

имеющих целью отработку вынужденного графика электропотребления без снижения и изменения номенклатуры продукции, выпускаемой предприятием

В настоящее время возможны два пути решения проблемы отработки вынужденных графиков нагрузки:
энергосистема задает ограничения по мощности в часы максимума своей нагрузки и лимит энергии на фиксированный период времени;
энергосистема задает вынужденный график электропотребления на весь период времени.

Слайд 3

Так как объектом управления является график нагрузки, представленный на декартовой плоскости,

Так как объектом управления является график нагрузки, представленный на декартовой плоскости,

то математически задачу маневрирования удобно свести к задаче изменения координат этого графика.
При этом различают:
вертикальное маневрирование ( по оси ординат);
горизонтальное маневрирование (по оси абсцисс);
декартово маневрирование (по декартовой плоскости).
Слайд 4

2. Горизонтальное маневрирование 2.1. Принцип горизонтального маневрирования Выравнивание совмещенного графика нагрузки

2. Горизонтальное маневрирование
2.1. Принцип горизонтального маневрирования

Выравнивание совмещенного графика нагрузки при этом

достигается не за счет изменения формы индивидуальных графиков отдельных электроприемников, а за счет их смещения один относительно другого, т.е. горизонтального смещения по оси времени

Принцип горизонтального маневрирования нагрузкой заключается в следующем:
при сохранении расхода электроэнергии на технологический процесс, снижения максимума нагрузки и уменьшения потерь электроэнергии в сетях можно достичь путем размещения во времени индивидуальных графиков нагрузок электроприемников, при котором групповой график нагрузки будет иметь минимальную неравномерность.

Слайд 5

Расчеты по организации совместного режима работы группы электроприемников с целью выравнивания

Расчеты по организации совместного режима работы группы электроприемников с целью выравнивания

совмещенного графика нагрузки при горизонтальном маневрировании основываются на теории корреляции электрических нагрузок и сводятся к определению порядка (последовательности) включения во времени отдельных электроприемников в группе, а также временных интервалов (сдвигов), через которые они включаются.

Неравномерность нагрузки p(t) характеризуется дисперсией DP:

где Рс, Pск – средняя и среднеквадратичная мощность графика p(t), кВт

2.2. Критерий неравномерности графика нагрузки

Слайд 6

Дисперсия группового графика нагрузки n электроприемников определяется суммой двух составляющих –

Дисперсия группового графика нагрузки n электроприемников определяется суммой двух составляющих –

независимой от размещения во времени отдельных графиков нагрузки и корреляционной, обусловленной взаимным расположением индивидуальных графиков:

где Dрj – дисперсия j-го графика нагрузки pj(t);
kpij(tij) – взаимокорреляционная функция графиков нагрузки i-го и j-го электроприемников pi(t) и pj(t);
tij - сдвиг во времени между графиками (моментами включения) электроприемников pi(t) и pj(t).

Слайд 7

ВКФ двух графиков нагрузки рa и рb где Dрa, Dрb –

ВКФ двух графиков нагрузки рa и рb

где Dрa, Dрb – дисперсии

графиков нагрузки pa и pb;
Dрab(tab) – дисперсия совмещенного графика нагрузки pa+pb при смещении по оси времени графика pb на интервал tab относительно графика pa.

ВКФ двух графиков нагрузки численно характеризует изменение равномерности суммарного графика Pab(tab) =рa (t) +рb(t) при смещении момента включения (а, следовательно, и всего графика) электроприемника с графиком рb(t) относительно рa(t).
Наименьшее значение крab(tab) соответствует наибольшей равномерности Pab(tab).

Слайд 8

Решение задачи выравнивания группового графика нагрузки состоит в определении сдвигов tij

Решение задачи выравнивания группового графика нагрузки состоит в определении сдвигов tij

между моментами включения электроприемников, приводящих к минимуму корреляционной составляющей дисперсии совмещенного графика нагрузки:
Слайд 9

Т. к. задание некоторых сдвигов tij может влиять или полностью определять

Т. к. задание некоторых сдвигов tij может влиять или полностью определять

возможные значений других сдвигов, то все сдвиги качественно делятся на:
независимые tнз=0÷Т,
ограниченно зависимые tоз= tнз ÷Т,
зависимые tз= ∑ tнз+ ∑ tоз

2.3. Определение оптимальных смещений графиков нагрузки

Слайд 10

Если в группе из n = 4 электроприемников принять независимыми -

Если в группе из n = 4 электроприемников принять
независимыми - t12, t13

и t14,
то зависимые - t23 = t13 – t12, t34 = t14 – t13, t24  = t14  – t12.

Если принять
независимым t12,
то огр-зависимые t23 = t12 ÷Т, t34 = (t12 + t23)÷Т,
зависимые t13 = t12 + t23, t24 = t23 + t34, t14 = t12 + t23 + t34

Слайд 11

Алгоритм поиска значений tij - заключается в пошаговом формировании совмещенного графика

Алгоритм поиска значений tij
- заключается в пошаговом формировании совмещенного графика

нагрузки из N индивидуальных графиков, причем на каждом шаге дисперсия совмещенного графика DР должна убывать с максимальной скоростью:

1. Рассчитывается множество ВКФ графиков нагрузок для всех пар электроприемников {kpij(tij)}, i =1÷N-1; j =1÷N; i< j.
2. Из множества {kpij(tij)} выбирается ВКФ для электроприемников r, s для которой ВКФ имеет наименьшее значение при некотором сдвиге trs
kprs(trs)= min {kpij(tij)}

Слайд 12

3. На ось времени наносятся моменты включения электроприемников с номерами r

3. На ось времени наносятся моменты включения электроприемников с номерами r

и s, отстоящими друг от друга на интервал (сдвиг) trs.

T

Слайд 13

4. Для каждого из оставшихся K=N-2 электроприемников выполняется следующая процедура: 4.1.

4. Для каждого из оставшихся K=N-2 электроприемников выполняется следующая процедура:
4.1. На

ось времени условно наносится момент включения k-го электроприемника, k=1÷K, и определяются независимые и зависимые сдвиги с учетом наличия на оси времени моментов включения других электроприемников ;
Слайд 14

4.2 Для независимых сдвигов задается ряд возможных значений в диапазоне [0÷Т]

4.2 Для независимых сдвигов задается ряд возможных значений в диапазоне [0÷Т]

и рассчитываются значения соответствующих зависимых сдвигов;
trk= [0÷Т] – независимый;
tsk= trk- trs – зависимый;

4.3. Для текущей группы электроприемников, представленной на оси времени, определяется множество сумм взаимокорреляционных моментов для каждого значения независимого сдвига:
Sk(trk)=kprs(trs)+ kprk(trk)+ kpsk(tsk)

4.4. Из множества Sk(trk) выбирается минимальное значение и помещается в массив
Smin={SminK}

4.5. Повторяются пп. 4.1-4.4 для других электроприемников.

Слайд 15

5. Из множества значений минимальных сумм взаимокорреляционных моментов Smin={S1min, S2min,…., SN-2min}

5. Из множества значений минимальных сумм взаимокорреляционных моментов
Smin={S1min, S2min,…., SN-2min}
выбирается

минимальная, соответствующая некоторому электроприемнику с номером kmin, а на оси времени фиксируется момент включения этого электроприемника в соответствии со значениями независимых и зависимых сдвигов trkmin, tskmin;

6. Повторяются пп.4-5 для оставшихся графиков до тех пор, пока моменты включения для всех электроприемников не будут размещены на оси времени

Слайд 16

ПРИМЕР. Рассмотрим работу трех электроприемников a, b, c, графики которых, осредненные

ПРИМЕР.
Рассмотрим работу трех электроприемников a, b, c, графики которых, осредненные на

шести интервалах времени, приведены в табл.
Слайд 17

Дисперсия совмещенного графика нагрузки Рabc является функцией трех переменных tab, taс,

Дисперсия совмещенного графика нагрузки Рabc является функцией трех переменных tab, taс,

tbс – сдвигов между исходными графиками нагрузок электропримеников:

Максимум равномерности будет достигаться при минимальном значении корреляционной составляющей дисперсии Dк:

Слайд 18

Расчет ВКФ графиков нагрузки Ра и Рb

Расчет ВКФ графиков нагрузки Ра и Рb

Слайд 19

Значения ВКФ графиков нагрузки при различных сдвигах

Значения ВКФ графиков нагрузки при различных сдвигах

Слайд 20

Слайд 21

Схема размещения во времени моментов включения электроприемников a, b, c.

Схема размещения во времени моментов включения электроприемников a, b, c.

Слайд 22

Значения ВКФ kpac(tаc) и kpbc(tbc) и их суммарное значение

Значения ВКФ kpac(tаc) и kpbc(tbc) и их суммарное значение

Слайд 23

Графики нагрузок электроприемников a, b, c при оптимальном размещении во времени.

Графики нагрузок электроприемников a, b, c при оптимальном размещении во времени.

Слайд 24

Задание: самостоятельно составить расчетные выражения для зависимого сдвига и определить комбинации

Задание: самостоятельно составить расчетные выражения для зависимого сдвига и определить комбинации

возможных сдвигов во времени, если бы на 1-м шаге был определен сдвиг
tbc=2
tac=2