Методика построения интегральных показателей комплексной оценки свойств узлов электроэнергетических систем
Аннотация
Исследована проблема выбора узлов управления электроэнергетической системы (ЭЭС). Воздействие на эти узлы позволяет с максимальной эффективностью решать задачи надежного обеспечения потребителей электроэнергией необходимого качества.
В качестве примера рассмотрен фрагмент математической модели электроэнергетической системы, используемой в режимном тренажере диспетчера «Финист», в виде сложно разветвленной электрической сети из одиннадцати узлов напряжением 110 кВ, трех узлов 220 кВ, имеющих связь с системой, и двух генераторных узлов.
Предложена новая методика принятия решения по выбору узлов управления с учетом совокупности разнотипных показателей с разными единицами и шкалами измерения и масштабами. Данные показатели характеризуют следующие свойства узлов электроэнергетической системы: долю потребления реактивной мощности в узле, чувствительность напряжения к изменению реактивной нагрузки, число присоединенных линий электропередачи, статистические показатели изменения напряжения в узлах и перетоков реактивной мощности при различных вариантах установки устройств ее компенсации.
Для совместного использования отмеченных показателей выполнено их ранжирование по эффективности установки устройств компенсации реактивной мощности в системе. Для каждого показателя задана шкала из 5 рангов (интервалов), определяющих предпочтения (качественные суждения) исследователя в оценке эффективности установки устройств компенсации реактивной мощности в узлах системы. Высший ранг (5) соответствует максимальной эффективности, низший (1) — минимальной. Для вычисления индивидуального (интегрального) показателя приоритетности установки устройств компенсации реактивной мощности ранги показателей складываются, а их сумма делится на произведение числа рангов и числа используемых показателей (признаков). По результатам расчета определяется рейтинг (место) каждого узла и выбираются узлы для установки устройств компенсации реактивной мощности по степени их влияния на обеспечение надежности функционирования ЭЭС, потери активной мощности в сети и регулирование напряжения.
Таким образом, представлена новая методика определения интегральных показателей для комплексной оценки свойств узлов сложной электроэнергетической системы и выбора узлов управления с использованием системы различных показателей. Они характеризуют исследуемые узлы по эффективности установки устройств компенсации реактивной мощности с целью снижения потерь активной мощности в сети, регулирования напряжения и обеспечения режимной надежности ЭЭС. Достоверность полученных результатов подтверждена их сравнением с показателями метода сальдо-проводимостей, хорошо зарекомендовавшего себя в задачах определения узлов управления режимами ЭЭС.
Литература
2. Войтов О.Н. и др. Анализ неоднородностей электроэнергетических систем. Новосибирск: Наука, 1999.
3. Справочник по проектированию электрических сетей. М: ЭНАС; 2012.
4. Кудрин В.И. История компенсации реактивной мощности: комментарий главного редактора // Электрика. 2011. № 6. С. 26—29.
5. Сафарян В.С. Структурный анализ потоков и потерь мощности в электрических цепях // Известия НАН РА и ГИУА. Серия «Технические науки». 2001. Т. 54. № 1. С. 52—57.
6. Conti S., Raiti S., Vagliasindi G. Voltage Sensitivity Analysis in Radial MV Distribution Networks Using Constant Current Models // Proc. Intern. Symp. Industrial Electronics. 2010. Pp. 2548—2554.
7. ГОСТ 32144—2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
8. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М. Радио и связь, 1993.
9. Саати Т., Керис К. Аналитическое планирование. Организация систем. М.: Радио и связь, 1991.
10. Saaty T.L. Concepts, Theory and Techniques: Rank Generation, Preservation and Reversal in the Analytic Hierarchy Process // Decision Sci. 1987. V. 18. Pp. 157—177.
11. Saaty T.L., Vargas L.C. Inconsistency and Rank Preservation // J. Math. Psychology. 1984. V. 28. No. 2. Pp. 205—241.
12. Белкин А.Р. Желательные свойства оптимальных линейных упорядочений // Известия АН СССР. Серия «Техническая кибернетика». 1987. № 2. С. 3—21.
13. Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. М.: Наука, 1982.
14. Калмыков С.А., Шокин Ю.И., Юлдашев З.X. Методы интервального анализа. Новосибирск: Наука, 1986.
15. Фархатзаде Э.М., Мурадалиев А.З., Фарзалиев Ю.З., Абдуллаева С.А. Совершенствование методов повышения надежности объектов электроэнергетических систем // Электричество. 2016. № 8. С. 18—28.
16. Фархатзаде Э.М., Мурадалиев А.З., Фарзалиев Ю.З., Исмаилова С.М. Методы и алгоритмы сравнения и ранжирования надежности и экономичности работы объектов электроэнергетических систем // Электричество. 2017. № 8. С. 4—13.
17. Режимный тренажер диспетчера «Финист» [Электрон. ресурс] www.monitel.ru/download/Finist.pdf (дата обращения 25.11.2020).
18. Фролов О.В., Чемборисова Н.Ш. Предварительный анализ параметров сети для расстановки устройств ограничения токов короткого замыкания в сетях мегаполисов // Электричество. 2012. № 8. С. 26—30.
19. Фролов О.В., Чемборисова Н.Ш., Мулиц Н.С. Формализованная установка устройств управления режимами в сетях мегаполисов // Электричество. 2012. № 5. С. 5—9.
20. Баранов И.Л., Чемборисова Н.Ш. Определение чувствительности узлов электроэнергетических систем на основной частоте и высших гармониках // Электричество. 2013. № 8. С. 15—20.
21. Чемборисова Н.Ш., Фролов О.В., Баранов И.Л., Баширов И.Н. Использование обобщенных показателей схемы при анализе режимов электроэнергетических систем // Вестник МЭИ. 2015. № 1. С. 66—73.
22. Чемборисова Н.Ш. Учет жесткости узлов при оценке надежности функционирования ЭЭС // Энергетика, информатика, инновации — 2019: Сб. Тр. IX Междунар. науч.-техн. конф. 2019. Т. 1. С. 54—57.
---
Для цитирования: Чемборисова Н.Ш., Черненков И.Д. Методика построения интегральных показателей комплексной оценки свойств узлов электроэнергетических систем // Вестник МЭИ. 2021. № 3. С. 11—18. DOI: 10.24160/1993-6982-2021-3-11-18
#
1. Idel'chik V.I. Raschety i Optimizatsiya Rezhimov Elektricheskikh Setey i Sistem. M.: Energoatomizdat, 1988. (in Russian).
2. Voytov O.N. i dr. Analiz Neodnorodnostey Elektroenergeticheskikh Sistem. Novosibirsk: Nauka, 1999. (in Russian).
3. Spravochnik po Proektirovaniyu Elektricheskikh Setey. M: ENAS; 2012. (in Russian).
4. Kudrin V.I. Istoriya Kompensatsii Reaktivnoy Moshchnosti: Kommentariy Glavnogo Redaktora. Elektrika. 2011;6:26—29. (in Russian).
5. Safaryan V.S. Strukturnyy Analiz Potokov i Poter' Moshchnosti v Elektricheskikh Tsepyakh. Izvestiya NAN RA i GIUA. Seriya «Tekhnicheskie Nauki». 2001;54;1:52—57. (in Russian).
6. Conti S., Raiti S., Vagliasindi G. Voltage Sensitivity Analysis in Radial MV Distribution Networks Using Constant Current Models. Proc. Intern. Symp. Industrial Electronics. 2010:2548—2554.
7. GOST 32144—2013. Elektricheskaya Energiya. Sovmestimost' Tekhnicheskikh Sredstv Elektromagnitnaya. Normy Kachestva Elektricheskoy Energii v Sistemakh Elektrosnabzheniya Obshchego Naznacheniya. (in Russian).
8. Saati T. Prinyatie Resheniy. Metod Analiza Ierarkhiy. M. Radio i Svyaz', 1993. (in Russian).
9. Saati T., Keris K. Analiticheskoe Planirovanie. Organizatsiya Sistem. M.: Radio i Svyaz', 1991. (in Russian).
10. Saaty T.L. Concepts, Theory and Techniques: Rank Generation, Preservation and Reversal in the Analytic Hierarchy Process. Decision Sci. 1987;18:157—177.
11. Saaty T.L., Vargas L.C. Inconsistency and Rank Preservation. J. Math. Psychology. 1984;28;2:205—241.
12. Belkin A.R. Zhelatel'nye Svoystva Optimal'nykh Lineynykh Uporyadocheniy. Izvestiya AN SSSR. Seriya «Tekhnicheskaya Kibernetika». 1987;2:S. 3—21.
13. Podinovskiy V.V., Nogin V.D. Pareto-optimal'nye Resheniya Mnogokriterial'nykh Zadach. M.: Nauka, 1982. (in Russian).
14. Kalmykov S.A., Shokin Yu.I., Yuldashev Z.X. Metody Interval'nogo Analiza. Novosibirsk: Nauka, 1986. (in Russian).
15. Farkhatzade E.M., Muradaliev A.Z., Farzaliev Yu.Z., Abdullaeva S.A. Sovershenstvovanie Metodov Povysheniya Nadezhnosti Ob′ektov Elektroenergeticheskikh Sistem. Elektrichestvo. 2016;8:18—28. (in Russian).
16. Farkhatzade E.M., Muradaliev A.Z., Farzaliev Yu.Z., Ismailova S.M. Metody i Algoritmy Sravneniya i Ranzhirovaniya Nadezhnosti i Ekonomichnosti Raboty Ob′ektov Elektroenergeticheskikh Sistem. Elektrichestvo. 2017;8:4—13. (in Russian).
17. Rezhimnyy Trenazher Dispetchera «Finist» [Elektron. Resurs] www.monitel.ru/download/Finist.pdf (Data Obrashcheniya 25.11.2020). (in Russian).
18. Frolov O.V., Chemborisova N.Sh. Predvaritel'nyy Analiz Parametrov Seti dlya Rasstanovki Ustroystv Ogranicheniya Tokov Korotkogo Zamykaniya v Setyakh Megapolisov. Elektrichestvo. 2012;8:26—30. (in Russian).
19. Frolov O.V., Chemborisova N.Sh., Mulits N.S. Formalizovannaya Ustanovka Ustroystv Upravleniya Rezhimami v Setyakh Megapolisov. Elektrichestvo. 2012;5:5—9. (in Russian).
20. Baranov I.L., Chemborisova N.Sh. Opredelenie Chuvstvitel'nosti Uzlov Elektroenergeticheskikh Sistem na Osnovnoy Chastote i Vysshikh Garmonikakh. Elektrichestvo. 2013;8:15—20. (in Russian).
21. Chemborisova N.Sh., Frolov O.V., Baranov I.L., Bashirov I.N. Ispol'zovanie Obobshchennykh Pokazateley Skhemy pri Analize Rezhimov Elektroenergeticheskikh Sistem. Vestnik MEI. 2015;1:66—73. (in Russian).
22. Chemborisova N.Sh. Uchet Zhestkosti Uzlov pri Otsenke Nadezhnosti Funktsionirovaniya EES. Energetika, Informatika, Innovatsii — 2019: Sb. Tr. IX Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Konf. 2019;1:54—57. (in Russian).
---
For citation: Chemborisova N.Sh., Chernenkov I.D. A Procedure of Drawing up Integral Indicators for Comprehensively Estimating the Properties of Electric Power System Nodes. Bulletin of MPEI. 2021;3:11—18. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2021-3-11-18
