WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

Как следует из табл.2, точность «расчетных» PMU практически не уступает точности физических PMU.

Измерения PMU имеют высокую точность, но при сбоях в приеме/передаче возможны ошибки в измерениях фаз напряжений, связанные со сдвигом синусоиды напряжения относительно синусоиды 50 Гц (точки отсчета). При этом угол сдвига фазы между током и напряжением не искажается, поэтому такие измерения можно считать более надежными по сравнению с. Поэтому, если измерения достоверны, то в задаче ОС можно использовать прямые и «расчетные» PMU-измерения (способы 1,2), если нет, тогда – в виде ПИ перетоков (способ 3), так как в уравнения для расчета ПИ перетоков, например, (13)-(14), не входит измерение фазы, и, если в нем присутствует грубая ошибка, то она не повлияет на значение ПИ.

Для получения ответа на вопрос о точности ПИ, полученных по (13)-(14), используем сведения о точности измерений PMU из табл.1. На основе этих данных можно оценить погрешности псевдоизмерений перетоков для дальнейшего использования их в расчетах. В качестве примера рассчитана точность ПИ перетоков P=200МВт, Q=150Мвар для линии 220кВ по измерениям PMU разных производителей (для сравнения, точности ТИ SCADA – Pij=(2-5)%, Qij =(5-15)% ):

Таблица 3

Точность псевдоизмерений на основе данных PMU.

Вид

устройства PMU

Точность данных PMU (из табл.1)

Погрешность % ПИ от PMU

U %

, град

I %

(ур.13),

%

(ур.14), %

SMART-WAMS

0,3

0,1

0,3

0,37

0,51

0,4

0,1

0,4

0,49

0,63

0,5

0,1

0,5

0,61

0,76

BEN-6000

0,1

0,1

0,2

0,15

0,31

SEL-421

0,1

0,2

0,2

0,22

0,58

RES-521

0,1

0,1

0,1

0,13

0,30

Как видно из табл.3, ПИ, полученные по измерениям PMU, имеют точность значительно выше, чем ТИ, полученные от SCADA. Поэтому использование таких данных повысит точность результатов решения задачи ОС.

Для эффективного использования PMU при ОС необходимо выработать критерии их расстановки на схеме ЭЭС.

В третьей главе обсуждается проблема расстановки PMU при ОС. Опыт расстановки PMU в разных странах, в том числе и в России, показывает, что для функционирования WAMS устройства PMU должны быть установлены на подстанциях, пункты сбора PMU-измерений (PDC) – размещены в крупных узлах и в управляющих центрах. Если энергосистема входит в энергетическое объединение, важным местом установки PMU является граница с другой ЭЭС.

Частичным решением проблемы расстановки PMU можно считать виртуальные PMU: две и более энергокомпании предоставляют друг другу измерения от одного и более PMU. Основное преимущество виртуальных PMU в том, что пользователь соединяется с ними через тот же протокол, что и с физическим PMU, но без доступа в локальную сеть ЭЭС.

В нашей стране на огромной территории, состоящей из 7 ОДУ, в разной степени оснащенных SCADA-измерениями, на основе практического инженерного опыта для ведения мониторинга переходных режимов определены места первоочередного размещения PMU:

  • в узлах межсистемных линий,
  • в крупных генераторных узлах,
  • на станциях вторичного регулирования частоты.

В данной работе решение проблемы расстановки PMU и выбор критериев расстановки направлены именно на улучшение результатов ОС, полученных по ТИ SCADA. В табл.4 приведены предложенные в работе критерии и методы расстановки PMU.

Таблица 4

Критерии и методы расстановки PMU

Критерии

Цель критерия

Метод реализации

ОСНОВНЫЕ

1. Ликвидация критических групп и критических измерений

Повышение эффективности методов достоверизации ТИ

Генетический

алгоритм (ГА), Метод имитационного

отжига (МО)

2. Ликвидация контуров в сложно-замкнутой схеме для приведения графа схемы к виду дерева

Формирование блочно-диагональной матрицы измерений, наличие точного измерения PMU в каждом блоке

Алгоритм

приведения графа

схемы к дереву

3. Поиск вершины дерева в схеме (подсистеме)

Проведение ускоренного ОС

МО

4. Поиск «узкого» места

Назначение граничного узла (узлов) при

декомпозиции задачи ОС

Алгоритм поиска «узкого» места

5. Расстановка PMU в граничных узлах при декомпозиции задачи ОС:

(PMU-> min) & (число точных изм.->max)

Выдерживание точных измерений в граничных узлах подсистем

МО

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ

1. Минимальное число

PMU (PMU-> min)

Снижение общей стоимости устанавливаемых устройств PMU

МО

2. Максимальное покрытие дефицита SCADA-измерений

Проверка достоверности

измерений

ГА, МО

3. Максимальное число ПИ, полученных по измерениям PMU(число точных измерений.->max)

Экономия на количестве

устанавливаемых PMU

МО

4. Поиск оптимального дополнительного PMU

Получение «расчетных» PMU в соседних узлах

МО

5. Максимальное число подсистем, охваченных PMU

При разделении системы, по возможности, ставить PMU в разные подсистемы

МО

Для решения задачи оценивания состояния ключевым фактором является обеспечение наблюдаемости расчетной схемы энергосистемы. Однако при низкой избыточности в составе измерений могут находиться критические измерения и критические группы, грубые ошибки в таких измерениях не могут быть обнаружены и приводят к искажению расчетного режима. Поэтому первым из предложенных стал критерий ликвидации критических групп и критических измерений.

Проводя аналогию между алгоритмом приведения графа расчетной схемы к дереву с целью избавления от контуров и процессом расстановки PMU для получения измерений фаз напряжений, кандидатами на расстановку PMU предлагаются узлы, замыкающие контуры, «удаление» которых из графа схемы приводит её к виду дерева. На рис.2 показана 14-узловая тестовая схема IEEE. Предлагается установка PMU в узлах 2,6,7 «удаление» которых приводит эту схему к виду дерева.

При нахождении дерева (нескольких) на графе сложной схемы важным вопросом является поиск вершины дерева (назначение корня), начиная с которой будет получен оптимальный путь по ветвям с минимальной накопленной при вычислениях ошибкой. Если на таком пути встречается участок, ненаблюдаемый по ТИ SCADA, решается задача поиска оптимального дополнительного PMU (дополнительный критерий).

Расстановка PMU в граничных узлах (рис.3). При декомпозиции задачи ОС в граничных узлах подсистем необходимо выдерживать точные измерения модулей и фаз напряжений для безытерационного решения координационной задачи при формировании оценок полной расчетной схемы. Для этого в граничных узлах устанавливаются PMU. Для минимизации числа PMU анализируется не только список граничных узлов, но и перечень линий, которые эти узлы ограничивают. Может оказаться, что граничные узлы, принадлежащие одной подсистеме, находятся на концах одной линии. Тогда достаточно на одном конце линии установить PMU, а на другом – получить «расчетное» PMU. При этом следует придерживаться критерия «максимальное число подсистем, охваченных PMU».

Рис.2 Приведение схемы к виду дерева, PMU в 2,6,7 узлах.

Рис.3. Расстановка PMU в граничных узлах, PMU в 4,6,12 узлах.

  • - ТИ перетоков
  • - ПИ узл. инъекций

Из рис.3 видно, что, с учетом топологии расчетной схемы оптимальный результат дают PMU (черные квадраты), установленные в граничном узле 4 и в узлах 6 и 12, смежных с граничными. Кружками обозначены узлы, в которых могут быть получены «расчетные» PMU: 2, 3, 5, 7, 8, 9, 10, 11.

Начальный этап декомпозиционной задачи – разделение схемы на части. Поэтому, если требуется, с помощью критерия поиска «узкого» места схема делится на части, и определяются межсистемные линии между отдельными частями схемы.

По количеству «расчетных» PMU определяется Максимальное число псевдоизмерений, полученных по измерениям PMU. При оптимальном сочетании SCADA-измерений, измерений реальных и расчетных PMU все компоненты вектора состояния, необходимые для задачи ОС, будут определены прямым расчетным методом.

Максимальное покрытие дефицита SCADA-измерений. Чтобы получить максимальный эффект от установки PMU в узле, предлагается подсчитывать так называемый дефицит SCADA-измерений каждого узла и устанавливать PMU в узле с максимальным значением. Этот дефицит определяется как:

,

где - максимально возможное число измерений в i-том узле - инъекции, модуля и фазы напряжения и перетоков мощности подходящих линий,- количество SCADA-измерений в i-том узле.

Проведенные экспериментальные расчеты свидетельствуют о том, что для получения оптимального решения задачи расстановки PMU необходимо сочетание предложенных критериев и алгоритмов: например, для получения в ходе решения задачи ОС безытерационного расчета УР сначала граф схемы ЭЭС приводится к виду дерева, а затем работает метод отжига для поиска оптимального дополнительного PMU. Получение минимально возможного количества PMU должно достигаться в результате решения любой из задач расстановки.

Для реализации предложенных критериев были разработаны алгоритмы расстановки PMU на основе эвристических методов:

– генетического алгоритма, целевая функция которого для ликвидации критических групп и критических измерений имеет вид:

, (17)

где – суммарное покрытие дефицита измерений при установке k PMU,

– количество критических телеизмерений и критических групп соответственно,

– суммарная стоимость набора из k PMU.

– метода отжига, его целевая функция для расстановки PMU в граничных узлах имеет вид:, (18)

где – число установленных PMU;

– число узлов, в которых не могут быть рассчитаны при данной конфигурации PMU;

– число вариантов получения “расчетных” PMU, если они есть – значит, в схеме установлены лишние PMU.

– максимальное число “расчетных” PMU, приводящих к получению точных ;

– количество подсистем, охваченных PMU. Желательно, чтобы в каждой подсистеме было хотя бы одно PMU;

– покрытие дефицита SCADA-измерений при установке PMU в i-том узле.

Эти методы позволяют использовать при решении задачи расстановки PMU сочетания различных критериев.

В главе 4 рассмотрены вопросы развития метода КУ для ОС при использовании данных PMU.

Процедура ОС методом КУ включает в себя решение следующих задач:

  • формирование Контрольных Уравнений,
  • априорная достоверизация ТИ,
  • расчет оценок измеренных переменных и вектора состояния.

Формирование Контрольных Уравнений. КУ могут быть получены из системы УУР (2) путем исключения неизмеренных переменных. Для этого система (2) линеаризуется в точке :

(19)

и разбивается на две подсистемы

(20)

(21)

таким образом, чтобы из подсистемы можно было найти зависимости, при подстановке которых в получается система контрольных уравнений (7), где находятся только измеренные переменные .

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»