Подсистема «Расчет узловых нагрузок» (Энергостат-2.1)

Средства анализа и прогнозирования активных и pеактивных нагpузок узлов расчетной схемы.

Программная подсистема “Энергостат-2.1”, входящая в состав комплекса “Энергостат”, разработана на основе алгоритмов оценки и прогнозирования узловых нагрузок [1-4]. Методы прогнозирования нагрузок узлов расчетной схемы отличаются от методов прогнозирования суммарного электропотребления. Как правило, для отдельных узлов расчетных схем отсутствуют данные телеизмерений. В таком случае источником информации о параметрах нагрузок узлов являются контрольные замеры, осуществляемые дважды в год - в период зимнего максимума (декабрь) и летнего минимума (июнь), а также имеющиеся телеизмерения суммарной нагрузки энергосистем (ЭС) и нагрузок наблюдаемых (по телеизмерениям) районов схемы. Методика расчетов включает в себя несколько этапов:

  • обработка результатов контрольных замеров нагрузок;
  • привязка телезмерений к наблюдаемым районам (контурам) схемы;
  • расчет псевдоизмерений узловых нагрузок (псевдоизмерения – рассчитанные недостающие телеизмерения).

При наличии достаточного количества телеизмерений может применяться методика расчета по контролируемым районам - фрагментам сети. Суть методики заключается в выделении на электрической схеме сети максимального числа районов различного объема (замкнутых контуров), полностью контролируемых телеизмерениями по внешним связям (рис. 1). По телеизмерениям генерации (отдельных генераторных блоков, станций в целом) и сальдо внешних перетоков мощности рассчитывается суммарная нагрузка замкнутого контура. Нагрузки узлов определяются по нагрузкам контуров и коэффициентам участия, определенным на этапе обработки контрольных замеров. Контуры могут быть вложенными, нагрузка балансируется по иерархическому принципу.

Обработка телеизмерений замкнутого контура.

Рис. 1. Обработка телеизмерений замкнутого контура.

При возникновении существенных небалансов, данные телеизмерений могут заменяться моделированными значениями нагрузки.

В подсистеме реализованы определенные этапы расчетов. Начальным этапом является настройка подсистемы. Она включает в себя настройку контрольных замеров, настройку справочника по узлам, межузловых перетоков. При настройке замеров загружаются даты и время проведения замеров, количество точек в замере, количество уровней иерархии в районах (рис. 2).

Настройка замеров.

Рис.2. Настройка замеров.

При настройке справочника производится описание всех узлов и районов энергосистемы. Самой детальной информацией являются обмотки трансформаторов и первичные узлы. Обмотки трансформаторов, или несколько трансформаторов образуют первичные узлы. Несколько первичных узлов образуют расчетный узел.

Возможны следующие операции над узлами:

  • добавление узлов в справочник;
  • удаление узлов из справочника;
  • изменение типа узла;
  • изменение принадлежности первичных узлов к расчетным;
  • изменение принадлежности узлов к району.

После настройки справочников производится загрузка данных базовых летних и зимних контрольных замеров в узлах. Загруженные данные можно просматривать и, при необходимости, корректировать (рис. 3).

Анализ данных замеров.

Рис. 3. Анализ данных замеров.

Данные по замерам можно вводить непосредственно по трансформаторам (используется специальная функция «трансформаторы»). При сохранении введенных данных происходит перерасчет нагрузок первичных, расчетных узлов и районов.

Доступны функции ввода вручную, или путем импорта их из текстового файла специального формата.

После настройки подсистемы и загрузки исходных данных производится расчет фактических и прогнозных нагрузок узлов расчетной схемы. Для расчета нагрузок задаются следующие величины:

  • Суммарная фактическая или прогнозная нагрузка энергосистемы;
  • Дата расчета и время (часы, минуты);
  • Уровень потерь мощности (в процентах или МВт);
  • Идентификатор файла ЦДУ c информацией о состоянии узлов (если файл не задан, то производится прогноз по всем узлам схемы);
  • Тип дня (рабочий или выходной).

Результаты расчета могут выводиться в виде таблиц и графиков (рис. 4):

Результаты расчета нагрузок узлов и районов (замкнутых контуров) схемы в табличном и графическом виде.

Рис. 4. Результаты расчета нагрузок узлов и районов (замкнутых контуров) схемы в табличном и графическом виде.

Подсистема “Расчет узловых нагрузок” (Энергостат-2.1) в настоящее время внедрена в Московском и Ленинградском РДУ.

Литература

  1. Макоклюев Б.И. Анализ и планирование электропотребления. М: Энергоатомиздат, 2008.
  2. Макоклюев Б.И., Хомишин Г.В., Антонов А.В. Программный комплекс анализа и планирования активных и реактивных нагрузок узлов и контролируемых районов электрической схемы энергообъединений “Энергостат-2.1”. Вестник ВНИИЭ - 1996. - М., 1996.
  3. Серова И. А., Макоклюев Б.И. Оценка текущей схемно-режимной ситуации в электрических сетях энергосистем и энергообъединений в условиях недостатка телеинформации. Вестник ВНИИЭ - 1997. - М., 1997.
  4. Вагин В.П., Карпов В.В. Прогнозирование нагрузки узла при неполной исходной информации / Труды ЛПИ. 1984 N 339.