автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Многоцелевая оптимизация стратегии повышения пропускной способности распределительных электрических сетей

^ ^КИЕВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ \ На правах рукописи

%

УДК 621.316.1.001.24

САММУР САМЕР (СИРИЯ)

МНОГОЦЕЛЕВАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ СТРАТЕГИИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Специальность 05.14.02 — электрические станции (электрическая часть), сети, электроэнергетические системы и управление ими.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Киев — 1994.

Диссертация является рукописной.

Работа выполнена на кафедре электроснабжения Киевского политехнического института.

Научный руководитель — доктор технических наук,

профессор В. В. Зорин.

Официальные оппоненты — доктор технических паук,

старший научный сотрудник В. В. Тисленко, — кандидат технических наук, Ю. Я. Рыбальченко.

Ведущая организация — «Укргипроэнерго».

Защита диссертации состоится « ^Я » 1994 г.

в часов на заседании специализировашюго Совета 'К 068.14.05 в Киевском политехническом институте: 252056, г. Киев, пр. Победы, 37, корп. 20, ауд. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Киевского политехнического института.

Автореферат разослан « » 1994 г.

I

Ученый секретарь специализированного Совета к. г. н., профессор

Б. Н. КОНДРА.

АЯ НОТАЦИЯ

Цель реферируемой работы - исследование и комплексная оптимизация технических средств и мероприятий по повышению пропускной способности сетей обшзго назначения иа основе учета факторов мно-гокритериальности, дискретности, неопределенности и подходов повышения уровня информативности при принятии решений.

В диссертации решаются следующие задачи:

1. Анализ существующего состояния функционирования распределительных электрических сетей обшего назначения, выявление причин, приводящих к снижению, эффективности работа систем электроснабжения и. классификация распределительных сетей.

2. Оценка эффективности различных способов повышения пропускной способности распределительных сетей по показателям надежности, режима напряжений,' потерям мощности, условиям нагрева

3. Анализ путей снижения уровня неопределенности исходной информации и целей при решении оптимизационных задач реконструкции и развития систем электроснабжения.

4. Разработка математической модели распределительной электрической сети напряжением до 1000 В.

5. Решение на единой методологической основе дискретных, структурно-параметрических, многокритериальных задач- компенсации реактивйой мощности и повышения надежности распределительных се. тей. . . . .

6. Оптимизация стратегии повшения пропускной способности воздушной низковольтной сети е учетом нескольких критериев.

7. Оптимизация стратегии повышения пропускной способности петлевых распределительных кабельных сетей среднего напряжения как задачи дискретного динамического программирования.

05ЗДЯ ШАКТЖетГЙТА РМЮТЦ.

Актуальность теин. Через электрические сети общего назначения городов, поселков и сельских районов передается и распределяется 30 ... 60 % всей вырабатываемой электроэнергии. Последние годы наблюдается устойчивая тенденция неуклонного роста этой составляющей электропотребления, что позволяет рассматривать такие сети как значительную, самостоятельную часть электроэнергетики. Наряду с количественным ростом сетей в них произошли и ка-

- л» -

честЕонные изменения. Существенно возросла доля электроприемников, предъявляющих повышенные требования к надежности и качеству электрисеской энергии.

Настоятельная необходимость экономии топливо-энергетических ресурсов^ материалов, денежных средств требует принятия новых, обоснованных решений с нелью . достижения на каэдом этапе реконструкции и развития сети экономически оправданных уровней потерь мощности и электрической энергии. .

Все это позволяет рассматривать как одну из важнейших задачу повышения пропускной способности электрических распределительных сетей с целью обеспечения надежности электроснабжения потребителей, нормированного качества электрической энергии и экономичности ее передачи и распределения. .

Ыэтоды исследования.. При решении поставленных задач использовались основные положения теории вероятностей и математической статистики, элементы системного анализа, модели и методы дискретного математического программирования. При проведении исследований использовалась ЭВМ..

Научная ковкава реферируемой работы заключается в разработке подходов решения ряда задач повышения пропускной способности распределительных электрических сетей на единой методологической основе, направленной на эффективное преодоление характерных трудностей многомерности, дискретности, , многокритериальное™, нелинейности и неполноты информации. Используя принципы метода динамического программирования решены задачи оптимизации мест установки и мощности комплектных конденсаторных батарей в распределительных электрических сетях, а также выбора технических средств повышения надежности. Эффективность метода показана на примерах определения оптимальной стратегии повышения пропускной способности воздушной сети напряжением до 1000 Б. и кабельной распределительной петлевой схеш напряжением 10 кЕ Используя принципы минимально возможной заблаговременности при принятии решений поэтапной реконструкции сети, представляется возможность существенно уменьшить влияние неопределенности информации.

Научная новизна состоит также в разработке" универсальной математической модели распределительной сети, предназначенной для оценка и оптимизации режима напряжения, а также подхода для экспресс оценки сравниваемых вариантов питавших и распределительных сетей выше 1000 Е

Практическая ценность научных результатов и выводов диссертационной работы заключается в том, что они направлены на более обоснованное, комплексное -решение задач реконструкции и развития распределительных электрических сетей. Показана практическая возможность эффективного решения ряда разнообразных задач на единой методологической основе, используя принципы метода динамического программирования, разработанные математические модели распределительных сетей и программы расчетов на ЭВМ могут бьггь непосредственно использованы в составе САПР систем электроснабжения.-

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры электроснабжения Киевского политехнического института. Ряд научных положений и результатов исследований использованы- в научно-исследовательских работах • кафедры и частично внедрены в учебный процесс.. Ш результатам выполненных исследований опубликовано 4 печатных работы. - Г

Структура и объем работы. Цель и задачи работы определили структуру диссертации, которая состоит из введения, четырех глав и заключения, ийдоизшшх на 171 страницах машинописного текста, включающих 38 таблиц, 37 рисунков, списка литературы из 107 наименований» а таюе. приложения на 48 страницах.

Во введения обоснована актуальность и важность проблемы, сформулирована цель работы.

В первой глава приведена классификация распределительных сетей. Анализируется характер и причины ограничений по пропускной способности. Рассматриваются оцениваются технические средства и мероприятия повышения пропускной способности.

Во «горой глаза на основе анализа моделей и-методов дискретных оптимизационных задач отдано предпочтение методу динамического программирования, Шказана эффективность метода при решении конкретных задач компенсации реактивной мощности и повышения надежности.

В третьей главе рассмотрена задача многокритериальной оптимизации стратегии реконструкции воздушных электрических сетей с учетом динамики роста расчетных электрических нагрузок.

В четвертой главе на единой методологической основе решена задача выбора оптимальных вариантов развития кабельных распределительных сетей среднего напряжения.

В задязчмая сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы.

В приложениях приведены результата некоторых расчетов и тексты программ на ЭЕМ.

КРШОВ СОДЕРМШ РАБОТЫ.

Проведенный анализ показызает, что последнее время наблюдается устойчивая. тенденция неуклонного роста составляющей потребления электрической энергии, распределяемой через сети общего назначения городов, поселков и сельских районов. Сравнение уровня электрификации и состояния систем электроснабжения ряда европейских стран с показателями, характерным для сетей обдего назначения государств СНГ и тем более ряда развивающихся стран показывают, что там требуется проведение иарокомасшгабных работ по повышению пропускной способности этих сетей. Решение проблемы рационального управления реконструкцией, развитием и функционированием таких систем приобретает, все более важное значение.

В первой главе работы рассмотрены к проанализированы различные технические средства и мероприятия повышения пропускной способности воздушных- и кабельных сетей и количественно оценена их эффективность. ' Ери этом рассматривалось увеличение пропускной способности элементов сети по условиям нагрева, по релиму напряжения, по условиям надежности, характеризуемой величиной недоот-пувденной электроэнергии, а также по величине снижения потерь мощности.. Так, замена сечения воздушной линии на большее на одну и две ступени позволяет увеличить пропускную способность по нагреву и режиму напряжения соответственно на 25% и 50 X. Существенное увеличение пропускной способности более чем в 2 раза может быть достигнуто разделением существующей линии на две части путем сооружения участка новой линии того же сечения с оптимальной длиной ж/Ь . При этом основные показатели, такие как суммарные потери мощности^ , ), потеря напряжения до последнего потре-бителяд1Г}суммарной недоотпустки электроэнергии №цед , соответственно, могут вычислены по приведенным' формула»-

= зх*1зх*г+0 ш

-7л СТ. = - О-'***) ; ^

- . Оптимальная величина - X* в зависимости от. принятого критерия (дР, Ш, !Л'))е5) штат изменяться от 0.5 до 0,71 , что свидетельствует .о' целесообразности проведения многоцелевой оптимизации. '

. ■ Качество пранкмаешх решений в системах электроснабжения зависит от степени неопределенности исходной информации и прежде всего от значений расчетных 'электрических, нагрузок. Показано, что для сСосноЕанпого хз опрздолзния следует учитывать вид и характер расчета, коз^здиент вариации» частоту появления нагрузки посто-яинукз вр?!12Ш1 нагрева гг др. Предлагается для у^зньпгнкя кебЬеде-гюнностп г.опозьзозать пркт5Я.1Я2К.<алыю возношюй заблгговремен-иости при прхнатяя "ресеииЗ по рггонстругася и развитию систем зхектроспаб.-зягл..'• Дна этих далей сюдует использовать разбивку ресёшсг па этапы ярйзняа методы лотаговой оютаазшии. наиболее 'эффективна! из которых является гэ-год дкнгстческого програмгаро-ваякя.,' ' ''"...

', Как показал." ,проведенный аналзгз, дангыЯ метод позволяет Гспешо преодохвзать характерам? для задач систем электроснабжения трудност'!, • еЕзганяыз счЕОгонзрностьи, дискретность», нелинейность» Суппос?ь такого подхода состой в. замене одной задачи со иногюа •перййннымя мзогаетвоы. последовательно регае).!ьа задач с сугоатвешо сокразйиым «югом переменных, используя вршвш оптимальности Бела»«8на Вычислительная схема при этом является своеобразной по сравиелст с штодами линейного и нелинейного программирования. Зйркуляров?» задач в те рюшах метода динамического программирования и преэде всего разбиение процесса анализа на.этапы» паги, выбор основных переданных и др. . не являются ■стандартными, и требуют индивидуального, творческого подхода в каддом конкретном случае. Эффективность, метода бо второй главе проиллюстрирована на примерах решения ряда задач реконструкции и развития СЭС.

Рассштрена задача повышения пропускной особенности распределительных электрических сетей путем компенсации реактивной модности. Здесь в качестве этапов, с цель» увеличения быстродействия оптимизации и экономии памяти ЭВМ, приняты просмотры очередных

дискретных ыодаоскй комплектных конденсаторных батарей :• С

и соответствующих стоимостей - где р « 1,2... Ъ .

Суть задачи состоит ь том, чтобы выбрать такие мощности и места их установок, которые минимизируют. целевую функция затрат.

3

где ЗэС , Зрс • 3*«/ - соответственно затраты связанные с передачей реактивной мощности в основной сети энергосистемы, рассматриваемой распределительной сечи и", стоимости потерг^ксн-денсаторной батарея. - - Л' ^ -Г:'Я™:

При атом должны - быть выдержаны требования по режим/'У ближайших ¿"и^^тк удаленных

ш9 потребителей V • ■ ч'-с

Задача рассматриваем, л как многокритериальная, где ставится цель при минимальных затратах добиться как моано большего улучиения режима напряжения в целом по сети дЦ^,^ В качестве такого комплексного критерия выбрана величина оптимального прироста при-' веденных затрат на Ь-м виге оптимизации

о' 3- згЯВДЦ7)

В результате такого подхода имеется возможность получать однозначные, более обоснованные решения.

На единой методологической основе» также решена задача размещения и выбора . ребителей. Учитывая особенности р^преле^ельныхлэлёктршэет,; сетей общего назначения выбраны соответствующие доке атеди надеж- • -ностк. В качестве показателя дам оценки надежности СЭС в целом ши отдельных ее узлов использован обобденныйпоказатель - ожидаемая величина:недоотпущенной потребителям электроэнергии за определенный промежуток времени ( обычно год) И/«еЗ£ . ; .

-â-

:Для обеспечения^ расчетов и формализации процесса опей® надежности' сложно-разветвленных распределительных сетей в закиеи-' мости , Ьт ' вадячия тех или. иных средств повышения надежности использовалась структурно-логическая матрица. Операции с ней поз-Валяют полностью формализовать процедуру определения величины V/неЗ по формуле . Л " < ■ " ' "'■'"

: о).

Крош того ютрица позволяет оценить "вклад" кадяого элемента схекы в величину сунтрного педсотпуска электроэнергии по сети и н&четить очередность проБедения регантов и реконструкции ло условиям надемюсти., .. vV. " v .-'--y-v:./-..':

Используя ал-ороти к^тода диншгкского сгрограммирования ре -сэна задача,обеспзчеш£я заданного уровня надежности (по показате-ж для сети или для, конкретного узла нагрузки-

:тфа.-.шшвдш-кшшальвьавдмюяий- ( 2 Kt ). : Здесь в качестве этапов. тговолткмизшдарасе1етривае'гся проЦедура. оданиваафа Й^кионрбги очередного средства повьтения на. àejoberaijb^ пос^дбзвамлыюета -

: cWb 3aHa4H C0CT0WT в том, чтобы кзкжшегсся арсенала тех-рических средотв-подазения надегжостн (резервша перемычек, ли-Яэйпкк^рам^И101!^^ с«йюШр5ЯВД01; выключателей) выбрать такой ; 'ro:Jàaibp;j.iwi!^ià'ограничения по надежности при цишалльных капитальных вложениях. В, качестве критерия оценки эф$ективностц каждого вага оптимизации принят комплексный показатель , предет^вляадкйь собой величину относительного приращения стоимости; у:

Признаком завершения расчета является условие удовлетворения ограничений .

WHedi * П0)

Таким образом предложен аппарат,

позволяющий осуществлять

научнообосаованну». оценку различных мероприятий повышения- надежности, оценивать эффективность отдельных средств и их сочетаний, намечать очередность производства ремонтов и реконструкций.'

В этой гз? главе приведен анализ режима напряжения и оценены возможности централизованного регулирования напряжения в условиях электроснабжения города. Предложена универсальная математическая модель сетей напряжением до 1000В. которая на основе минимума доступной информации позволяет исследовать влияние характеристик сети на величины потерь напряжения до характерных- точек сети и средневзвешенной потери напряжения. Знание этих величин важно для правильной оценки отклонений напряжения на зажимах • электроприеы-ников, а также для оптимизации режимов напряжения г сетях с разнородными нагрузками. \ . .,.' *

В третьей главе рассмотрены вопросы шогокритериальной оптимизации и выбора стратегии реконструкции воздушых -распредели тельных сетей напряге ¡шеи до 1000В. Пзказгво,-что большинство задач оптимизации в системах электроснабжения по сути является многокритериальным, а медду некоторые: частными критериями, сукест-вует противоречие. Швышенныа интерес к кяогокритеркальноьу подходу вызван еще- и тем что шпользозание пироко распространенного ранее критерия эффекгивности-юшимуш приведенных затрат, имеет ряд недостатков. В- настоящих условиях результаты оптимизационных расчетов оказываются искаженными из-за нестабильности и дефорыаг цин -в области ценообразования, о значения ряда составляющих выражения затрат не шеют дсшаого обосшшниа. Кроме того, функция приведенных затрат в задачах слабочувствнтедьна в области экстремума, что обусловливает необходимость привлечения дополнительных критериев для принятия окончательного, . обоснованного решения. ПокМга. что наиболее перспективными ыетодаш ревеши задач . векторной оптимизации являются те. которыз основаны на отыскании компромиссных решений и обеспечивающих гарантированный результат, : т.е. болылуи "кучность" частных критериев.

Используя аппарат метода динамического программирования решена задача выбора оптимальной стратегии развития воздушной низ- • ковольхной сети с учетом динамики роста электрический нагрузок и ряда критериев. Здесь в качестве этапов оптимизации рассматриваются три уровня электрификации с помощью коэффициента .кратности нагрузок по отношения к исходному уровню я равного соответственно 1,0; 1,5 и 2,0. В качестве исходного варианта распределительной

- //сети Ciira'принята двухиагкстралькая схема с отпайками. При росте расчетная нагрузок рассматривал«» сяедуквде возможные варианты реконструкции сети: сооружение дополнительной линии с делением нагрузок;' двухлучевая магистральная линия; ввод нового участка сети; установка дополнительной: трансформаторной подстанции; компенсация реактивной- шскости с помощь» конденсаторных батарей и за'.!ена сечения проводов магистрали на больнее.

фи выборе оптимального,варианта развития сети учитывались такие критерии как: величина сухарных потерь мощности, ( A P?. ); расход проводникового металла па сооружение новых линий ( ); суммарная, величина капиталловложэний ( Kz ) и суммарный по сети недоотпуск электроэнергии ( , WHedg ) . йиюлъзуя 1?зтод шогсяригеркашюа ояиаизации яо Веллмзну-Заде, обе'спечившкзй гарантированный результат по минимаксной схеме, было найдено опткмальЕоа pecaraia задач:?. Tai«, при принятой динамике роста нагрузок оптимальная стратегия реконструкции сети представляется Fíat ввод дополнительной линии при достижении второго. уровня нагрузок К = 1,5 и сооружение дополнительной трансформаторной подстанция при третьем уровне нагрузки К =2.0.

Ревзнко по развития СЭС, пр'.пштиэ в ус го пva х неполного, а следовательно; неадекватного учета исходной информации, т. е. при отклонении фактических. условий от нагаченных, шгут приводить к серьезккм зйозомяческим последствиям. Степень этих отклонений мо-;глт быть использована в качестве -характеристики неопределенности предстояв?« услозий и.характеризовать степень адаптации принято го ресеккя к непредсказуемым условиям .

' W - "• ¿5«.

eá& SgT1f$a- " соответственно установленная планом (прогнозом) величина показателя а-го вида и ожидаемое, возмолзгае изменение этого .показателя (отклонение от плана). В работе предлагается использовать этот показатель для более обоснованного принятия решения при многокритериальной оптимизации. Сравнивалось три вида схем распределительных сетей напряжением 0,38кВ: магистральная линия с отпайками, двухмагистральная без отпаек и двухмагис-тральная с отпайками. В результате проведенных расчетов на основе многокритериальной оптимизации с учетом коэффициентов адаптация. из трех рассматриваемых схем, предпочтение следует отдать

■ -гг- .

двухмагистральной схеме с отпайками. Эта; схема оказалась,' более гибкой и более приспособленной к возможным.непредсказуемым уело-: виям Функционирования в Х5удуием. ,■,;..".'■..; - ■ ■."--':

В четвертой главе вьложена шого^итериальная 'опткшзация повышения пропускной способности табельных распределительних.Усе-:; тей напряжением 6410 кВ с учетом динамики развития. В результате : анализа технико- экономических показателей различных. схеЫ исполне-'" ния распределительных электрических, сетей б ЮкВ установлено, что предпочтение,в больиинстве случаев,' слсдует .отдавать кабельном петлевым схемам. Поэтому эта широкораспространеннаясхе-ма городской электрической сети была подвергнута в дальнейшем бо- • лее глубокому анализу;с точки зренш.;во91юхноотеЙ : повьданга^ ее'; " пропускной способности. . .•■/'\ -. V'-" '"- : " '.Л

Вдесь же проведено исследование й: ^йо^^рвЫовюШ^сшц;.'-' питающих городских сетей, предлагается экспресс-сравнение различных вариантов сетей осущаствлять о помощью коэффициента Кэк, характеризующего степень экономического использования цветного не-. талла. . - , ' , ' "

г'^К^/МЯЪгп » (12>

где Кт - отношение действительной нагрузки в линии к экономической; - вес зотл кабеля шггающйс линий. -

Коэффициент К ¡к позволяет учитывать не только экономичес- . кую целесообразность выбранных сечений линий, но и рациональность выбранной схемы сети, ^« е.^осудасгвдять . структурно-па-. . раметрическу» оптимизаций Врезультате. проведенного сравнения рекомендуется к использованию вариант схемы питаодгй сети, предусматривающей автомагическое. Гр^дацовавж по - распредели-! тельной сети"с учетом потоковой разгрузки.

Подготовка и формирование возможных, вариантов реконструкции СЭС для последующего выбора оптимальной стратегии методом динамического программирования, требует достаточно.точиой оценю! про-. пускной слосбности разнородных элецзнтов СЭС. В работе разработан алгоритм и программа для ГОШ. позволявшая производить более точиуо оценку допустимой перегрузки трансформаторов как по эквивалентной двухступенчато» модели графика ^нагрузки, так . и' непосредственно путем вычисления и шделирования тешератур .масда .

-лз-

'.. наиболее нагретой точки обмотки трансформатора @ннт. а таюне по . относительному износу изоляции Р.

. На основе метода статистического моделирования ( до 1000 ре-адизаций кавдого графика) были получены предельные оценки для величины коэффициента верегрузки сетевых трансформаторов 10/0.4 кЕ Шделированиё осуществлялось для типовых графиков, нагрузки на шинах. трансформаторов, ; питающих жилые дома с газовыми и эдекгрл-Ческиш ^ плитами.;'; &ся ; указанных типовых графиков нагрузки и их числовых характеристик, в результате расчета были получены соот-. ветствущие значения . допустимых коэффициентов перегрузки равные 1,68 и 1, 59.

В диссертационной работе рассмотрена задача выбора-оптималь ной стратегии повык^аля пропускной способности (реконструкции) . петлевой кабельной распределительной сети 10 кЕ Развитие сети .. производится по мере действительного увеличения нагрузки на кая; дом кз трансформаторных пунктов 10/0,4 кВ. При этом требовалось установить йозмозшыеварианты (состояния) схеш и оценить соот-ветствушле этим состояниям степень увеличения пропускной способности по отношению к бушарной исходной электрической нагрузки.

: На первомэтапе проверяласьвозможность повышения пропускной способности сети за счет; имеющихся резервов по условиям нагрева в нормальном и посдеаварийном режимах. . На следующих этапах, при , дальнейшем увеличении^ нагрузок', анализировались варианты повыае-: ния пропускной способяооги за счет прокладки дополнительных кабельных линий того гк сечения, что и в исходной схеме, замена V трансформаторов в ТП на ;трансформаторы- большей мощности. а также компенсация реактивной мощностис помощью низковольтных конденсаторных батарей.

Пэстановказадачи выбора оптимальной стратегии повышения ■ пропускной способности распределительной сети 10 кВ с учетом динамики развития заключается в выборе из намеченного набора технических средств следует определить для каадого этапа такие, которые обеспечили бы минимум цел вой'функции за весь рассматриваемый период.. В такой постановке наиболее эффективным оказался также метод динамического программирования. в рамках которого и была успешно решена рассматриваемая задача Здесь в качестве шагов, . этапов, оптимизации принята реализация очередного средства повышения пропуекнойспособтости, в данном случае прокладка дополнительной параллельной кабельнойлинии на участке сети 10 кВ. При

-ГЦ-

этом пропускная способность сети'будет определяться либо допустимым нагревом кабеля на участке ближайием к реконструированному, либо систематической перегрузкой трансформатора, которая была принята равной К доп - 1.5. Расчеты показали, что 'на первом-этапе только за счет перегрузочной способности элементов сети исходная суммарная нагрузка шкет Сыть увеличена на 11£. - На втором . этапе реконструкции, при прокладке параллельной кабельной линии на головном участке петлевой схемы и замене одного/ трансформатора на большую мощность 630 кБа пропускная способность могет быть увеличена до 222. На следующей этапе. при прокладке дополнительных линий на двух участках и установк^низковольтных кандексатсрных батарей на шнах трех ТП расчетная нагрузка может бить . увеличена на и т.д.

предлагаемый подход решения , задач ' реконструкции позволяет получить более достоверные, а значит -более обоснованные реазння за счет минимальной заблаговреыенности.принятия решения на каждом этапе развития.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных, исследований решена важная научная и практическая задача выбора оптимальной стратегии повышения пропускной способности (реконструкции)воздуеных и кабельных распределительных электрических сетей на основе учета Факторов многок-ритериальности, дискретности, неопределенности и подходов повышения уровня информативности при принятии решений. При этом получены следующие результаты и выводы, которые могут быть использованы при дальнейшем совершенствовании методов проектирования и реконструкции систем электроснабжения и создании соответствующих САПР: •

1. Установлено, что реально существующая тенденция изменения и роста электрических нагрузок, усложнения структурных и режмяых связей систем электроснабжения, усиления требований к надежному и качественному снабжению потребителей электрической энергией, ужесточения ограничений по материальным ресурсам требует совершенствования подходов, моделей и методов оптимизации реконструкции и развития систем электроснаб.т.эния. Сопоставление с уровнем качества электроснабжения в развитых европейских странах и стремление к повышению комфортности иизни потребуют активизации и расширения маситабов работ по развитию и реконструкции воздушных и кабельных сетей общего назначения.

2. Проведенный анализ показал, что в кабельных питающих и распределительных сетях среднего напряжения, особенно при болыж< сечениях жил кабеля, плотности тока по допустимому нагреву в послеаварийных условиях.значительно нихе экономической плотности тока)это приводит к недопустимому перерасходу цветного проводящего металла

В воздукных же сетях условия нагрева не являются определяющий, по во многих случаях выбор сечений проводов диктуется условиями режима напряжений. В связи с этим необходимо разрабатывать мероприятия обеспечивающие экономическую загрузку оборудования, а тага® в полной мере использовать методы выбора рациональных технических средств и законов регулирования напряжения.

3. Рассмотрена и оценена эффективность повышения пропускной способности сетей путем усиления и-добавления новых участков. Даны рекомендации по выбору оптимальных' решений реконструкции сети по различным критериям - нагреву допустимым током, режиму напря-

жения, потерям мощности и надежности.

4. Учитывая особенности и характер режима .работы городских потребителей даны рекомендации относительно выбора расчетных нагрузок для различных видов расчета С целью уменьшения неопределенности- исходной -информации при решении задач реконструкции и развития СЭС рекомендуется использовать принцип минимально воз-'. могкной заблаговременности. разбивая решение на отдельные этапы: Дня таких задач, как наиболее эффективный, , следует использовать метод пошаговой оптимизации - метод динамического программирования.

5. Предложена универсальная математическая модель, электрической - городской сети напряжением. 0.38 кВ, которая позволяет достаточно обосновано, используя минимум необходимой информации, исследовать и оценить режим напряжения в сети, а также обеспечите возможность вьйора оптимального закона регулирования, напряжения по критерию минимума ущерба

6. Сформулирована и решена дискретная структурно-параметрическая многокритериальная задача компенсации реактивной мощности в распределительных сетях как задача динамического программирования. Предложено в качестве шагов оптимизации рассматривать очередное наращивание стандартных комплектных конденсаторных батарей во всех рассматриваемых точках сети. ■' ..

7. На единой методической основе, используя метод динамического программирования, решена задача оптимизации надежности распределительной электрической сети. Выбор типа и мест установки средств повышения надежности осуществлялись 6 дискретной постановке с учетом нескольких критериев и ограничивающих условий. Здесь в качестве шагов оптимизации рассматривается процедура оценки эффективности очередных; из дискретной последовательности, средств повышения надежности.

8. Предложена и обоснована оптимальная стратегия реконструк-/ ции исходной двухмагистравьной низковольтной сети с отпайками при

росте нагрузок с кратностьо 1,0; 1,5; 2. При этом анализировалось шесть альтернативных 4 вариантов повышения пропускной способности сети. Многокритериальная оптимизация с учетом динамики развития проводилась по критериям стоимости.. расхода проводникового материала, потерь мооиости и величины недоотпущенной электроэнергии. Здесь в качестве шагов оптимизации рассматривались уровни роста нагрузок.

9. Для смягчения пагубных экономических последствий из-за

неполногы, неопределенности искажений информации, используемой при принятии решений по развитию СЭС. предлагается дополнить критерии при многоцелевой оптимизации показателем, характеризую^ степень адаптации того или иного варианта к непредсказуемым условиям функционирования СЭС.

10. Предложена и обоснована оптимальная стратегия повышения пропускной способности петлевых распределительных кабельных сетей напряжением 10 КВ. Здесь на основе использования метода динамического программирования анализировались, варианты реконструкции связанные с добавлением участков кабельных линий, заменой трансформаторов на большую мощность, компенсацией реактивной мощности" с -помощью конденсаторов на шинах 0,4 кВ ТП. В качестве шагов оптимизации рассматривались уровни увеличения - пропускной способности сети.

11. Для проведения экспресс оценки экономической эффективности сравниваемых вариантов сетей напряжением 10 кВ предлагается использовать коэффициент, учитывающий как структуру схемы сети, так и параметры кабельных линий.

ОСНОВНОЕ СОДЕРРАННВ

' > диссертации изложено в следующих работах

1. Зорин В. В., Третьякова Л Д., Хаддад Бассам, саммур С. А. Оценка адаптации схем' распределительных электрических сетей в условиях неопределенности и с учетом динамики их развития. - К.: Энергетика и электрофикация, N 1, 1992. - с. 33-35.

2. Зорин ЕЕ, Тарадай Е И., . Саммур С. А. Мэделирование и оценка допустимых перегрузок трансформаторов при выборе оптимальной стратегии развития городских электрических сетей. - К.: Деп. В ГНГБ Украины N 658-УК94, 1994, - 12 с.

а Зорин ЕЕ', Саммур С.А. Зорин ЕВ. Выбор оптимальной стратегии повышения пропускной способности СЭС с учетом динамики развития, на основе более вые кой информативности.-!!.: 'Энергетика и электрофикация, N 2, 1994, - с. 23-26.

4. Зорин ЕЕ, Саммур С.А. Оценка показателей надежности электроснабжения и выбор средств повышения надежности. - К: Деп. В ГНГБ Украины N 1171-УК94, 1994-15 с.

Соискатель

АННОТАЦНЯ.

Сакмур Самгр. Кюгоцелэоая оптимизация стратегии повьесшш пропускной способности раепредэлп-елышк электрических сетей.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.02 - электрические станции (электрическая часть) сети, электроэнергетические системы и управление ими. Киевский политехнический институт, Киев, 1994г.

Проведено исследование и комплексная оптимизация технических средств и мероприятий по повышению пропускной способности сетей общего назначения на основе учета факторов многокритериальности, дискретности, неопределенности и подходов повышения уровня информативности при принятии решений. Используя принципы метода динамического программирования решены задачи реконструкции и развития систем электроснабжения.

А II II О I A I I О И

Заошог Замег. Multipurpose optimization of increasing the transmitting ability of distribution networks.

The dissertation is intended on earning the scientific degree- of the candidate of engineering sciences on speciality 05.14.02- power- stations (generating part), networks, power systers and control systems. Kiev Polytechnic Instityte Kiev 1994.

Cirried on the Research and complex optimization of technical means and measures on increasing the transmitting ability of general aim on condition if the mlticriterian factors, discreteness, uncertainty and approaches of increasing the level of informing vhen decision irakind would be taken into account. Using the principle of the method of dynamic programming the problems of reconstruction and developing of supplying systems are solved.

Илотов l слова: оптишзаЩ'я техшнйх saco6iB, заход!в по Шдвиденню пропускно! проможност! мереж загального приэначення, рсзпо^льч! мерекЦ шдвищення р1вня ^формативном!, багатокри-тер;альшсть.