11
I.
В
ВЕДЕНИЕ
Одними
из
ключевых
условий
надежного
функционирования энергосистем (ЭС) в том числе
изолированных, являются:
1. равенство в любой момент времени объемов
произведенной и потребленной электроэнергии;
2. соответствие всех технических параметров ЭС
допустимым значениям.
Для одновременного соблюдения указанных условий
необходимо:
наличие
достаточной
генерирующей
мощности и развитого электросетевого комплекса в ЭС;
высокая точность планирования электроэнергетического
режима (ЭР); качественное оперативное управление ЭР
(Рис. 1) [1].
Рис. 1 – Обеспечение надежного функционирования энергосистемы
Планируется, что с 2025 года ЭС Калининградской
области (КО) будет функционировать изолированно от
ЕЭС России. С этой целью была модернизирована
электроэнергетическая инфраструктура региона. В
настоящий момент ведется работа по улучшению
процессов планирования и оперативного управления ЭР
для изолированного режима работы.
Ежегодно начиная с 2019 года проводятся испытания,
во время которых ЭС КО выделяется на изолированную
работу (от 8 до 72 часов). В связи с чем пред
диспетчерским персоналом Филиала АО «СО ЕЭС»
Балтийское РДУ возникают задачи, которые при
изолированном режиме работы ЭС КО должны
выполняться ежечасно:
1.
Выполнение оперативного прогнозирования
потребления мощности в ЭС КО на предстоящий час, час
максимума и час минимума.
2.
Расчет величины оперативных резервов
активной мощности с последующей корректировкой
нагрузки на электростанциях;
В совокупности новые задачи направлены на
поддержание
в
допустимом
диапазоне
частоты
электрического тока в ЭС КО [2]. Так при возникновении
небаланса активной мощности, он должен быть восполнен
за счет оперативных резервов. На рис. 2 приведены два
основных показателя ЭС от которых зависит нормативная
величина оперативных резервов активной мощности.
Рис. 2 – Показатели энергосистемы и оперативные резервы
Таким образом, для решения новых задач необходимо
точное
оперативное
прогнозирование
величины
потребления мощности в ЭС КО и её правильное
распределение
между
блоками
электростанций,
способных обеспечить требуемую величину оперативных
резервов.
Объектом исследования
является энергосистема
Калининградской области в условиях изолированной
работы.
Предмет исследования
– оперативное планирование
электроэнергетического режима.
Цель работы
– разработка программного комплекса,
позволяющего выполнять оперативное прогнозирование
потребления
мощности
с
последующим
её
распределением между энергоблоками электростанций,
выбранных с учетом требуемой величины оперативных
резервов активной мощности.
Поставленная цель предусматривает решение ряда
задач
:
1.
Анализ
нормативных
документов
по
определению требуемой величины оперативных резервов;
2.
Разработка
автоматизированной
системы
оперативного прогноза мощности;
3.
Разработка
автоматизированной
системы
расчета резервов.
Научная новизна работы
заключается в разработке
программного
комплекса,
состоящего
из
двух
автоматизированных систем, одна из которых имеет
отличительную
особенность,
заключающуюся
в
использовании уникальной математической модели
оперативного прогнозирования, а вторая – позволяет
эффективно определять состав включенных блоков и
величину их нагрузки с учетом критериев по надежности
и экономичности.
II.
А
НАЛИЗ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ ПО
ОПРЕДЕЛЕНИЮ ТРЕБУЕМОЙ ВЕЛИЧИНЫ ОПЕРАТИВНЫХ
РЕЗЕРВОВ
Для ЕЭС России существует методика по определению
величины оперативных резервов активной мощности [3],
однако на изолированные ЭС данная методика не
распространяется.
В ЭС КО на случай изолированной работы действует
методика по определению резервов активной мощности
[4], которая имеет существенные отклонения от принятой
для ЕЭС России [3] (Таблица I).
Таблица I.
С
РАВНЕНИЕ МЕТОДИК ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПЕРАТИВНЫХ
РЕЗЕРВОВ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
Операти
вный
резерв
Методика для ЕЭС России
Методика для ЭС КО
Вторичный
На
загрузку
В
З
= max(Р
−1 ПА
; Р
УВ от ПА
; )
В
З
= В
Р
= = 3 ∙ √Р
ПОТР
На
разгрузку
В
Р
= = ∙ √Р
ПОТР
Третичный
На
загрузку
Т
з
= В
З
+ 2,5% ∙ Р
ПОТР
+
+Р
−2
,
Т
з
= Ф
ВЗ
+
+2,5% ∙ Р
ПОТР
+ Р
−1
,
На
разгрузку
Т
р
= В
Р
+ 2,5% ∙ Р
ПОТР
+ Р
МП
Т
р
= Ф
ВР
+ Р
МП
где
Р
−1 ПА
– небаланс по отключению генерирующего
оборудования с учетом ПА;
Р
УВ от ПА
– объем УВ от ПА на отключение
генерирующего оборудования;
= ∙ √Р
ПОТР
– нерегулярное
отклонение мощности (
Р
ПОТР
– активная мощность потребления; k = 3
Электроэнергетическая инфраструктура
(генерирующие мощности; сетевые объекты)
Планирование ЭР
(электроэнергия (мощность);
топология и пропускная
способность сети; оперативные
резервы)
Оперативное
управление ЭР
