Лабораторная работа: Обеспечение надежности энергосистемы
,
где i – номер интервала; N – количество интервалов, соответствующих количеству разных ступеней графика нагрузок; - суммарная длительность нагрузки с уровнем
за сутки.
Определение биноминальных коэффициентов и коэффициентов готовности групп однотипных генераторов.
Ряд распределения для i-й группы имеет вид многочлена
(6)
где ni – количество агрегатов в i -й группе;
mi – отключенные агрегаты в i -й группе;
(ni-mi) – находящиеся в работе агрегатыi -й группы;
Pгi – номинальная мощность агрегатов i -й группы;
– коэффициент (вероятность) работы генераторов i -й группы с мощностью
.
Генерируемая мощность – случайная величина с биномиальной функцией распределения. Для расчета коэффициентов используем формулу биноминального распределения:
, (7)
где – биномиальный коэффициент;
– коэффициент вынужденного простоя mi генераторов (справочная величина);
– коэффициент готовности генераторов i-й группы.
Определим биноминальный коэффициентдля каждой группы генераторов по формуле:
, (8)
Далее по известным коэффициенту вынужденного простоя mi генераторов и коэффициенту готовности генераторов i-й группы в степени определим коэффициент готовности генераторов мощностью
. Для этого воспользуемся формулой (6).
Генераторы 1ой группы | |||||
n | m1 откл ген | Генерация, кВт | n1 -m1 | Cn1 | Кг1-вероятность генерации |
2 | 2 | 0 | 0 | 1 | 0,000064 |
2 | 1 | 30 | 1 | 2 | 0,015872 |
2 | 0 | 60 | 2 | 1 | 0,984064 |
Генераторы 2ой группы | |||||
n | m1 откл ген | Генерация, кВт | n1 -m1 | Cn1 | Кг1-вероятность генерации |
3 | 3 | 0 | 0 | 1 | 0,000000512 |
3 | 2 | 25 | 1 | 3 | 0,000190464 |
3 | 1 | 50 | 2 | 3 | 0,023617536 |
3 | 0 | 75 | 3 | 1 | 0,976191488 |
Рн1 | 0 | 30 | 60 | |
Кг1 | 0,000064 | 0,01587 | 0,984064 | |
Рн | Кг | |||
0 | 5,1E-07 | 3,2768E-11 | 8,13E-09 | 5,03841E-07 |
25 | 0,00019 | 1,21897E-08 | 3,02E-06 | 0,000187429 |
50 | 0,023618 | 1,51152E-06 | 0,000375 | 0,023241167 |
75 | 0,976191 | 6,24763E-05 | 0,015494 | 0,9606349 |
Таким образом мы определили вероятность совпадения вырабатываемой мощности обеими группами генераторов.
Третий блок – формирование вероятностной модели ЭЭС
Совпадение процессов производства и потребления во времени выразим через вероятностные модели этих процессов полученные в предыдущем блоке логической схемы.
Кн\Кг | 0 | 25 | 30 | 50 | 55 | 60 | 75 | 80 | 85 | 105 | 110 | 135 |
27 | -27 | -2 | 3 | 23 | 28 | 33 | 48 | 53 | 58 | 78 | 83 | 108 |
40,5 | -40,5 | -15,5 | -10,5 | 9,5 | 14,5 | 19,5 | 34,5 | 39,5 | 44,5 | 64,5 | 69,5 | 94,5 |
54 | -54 | -29 | -24 | -4 | 1 | 6 | 21 | 26 | 31 | 51 | 56 | 81 |
60,8 | -60,8 | -35,8 | -30,8 | -10,8 | -5,75 | -0,75 | 14,3 | 19,3 | 24,3 | 44,3 | 49,3 | 74,3 |
67,5 | -67,5 | -42,5 | -37,5 | -17,5 | -12,5 | -7,5 | 7,5 | 12,5 | 17,5 | 37,5 | 42,5 | 67,5 |
74,3 | -74,3 | -49,3 | -44,3 | -24,3 | -19,3 | -14,3 | 0,75 | 5,75 | 10,8 | 30,8 | 35,8 | 60,8 |
81 | -81 | -56 | -51 | -31 | -26 | -21 | -6 | -1 | 4 | 24 | 29 | 54 |
87,8 | -87,8 | -62,8 | -57,8 | -37,8 | -32,8 | -27,8 | -12,8 | -7,75 | -2,75 | 17,3 | 22,3 | 47,3 |
94,5 | -94,5 | -69,5 | -64,5 | -44,5 | -39,5 | -34,5 | -19,5 | -14,5 | -9,5 | 10,5 | 15,5 | 40,5 |
135 | -135 | -110 | -105 | -85 | -80 | -75 | -60 | -55 | -50 | -30 | -25 | 0 |
Данная модель точно показывает при каких сочетаниях нагрузки и генерации возникает дефицит, а при каких профицит. Заметим что бездефицитное состояние показывает положительное значение. Такое представление модели приблизит ее к практически важной оценки недоотпуска электроэнергии вследствие возникновения дефицитных состояний.
Блоки: определение коэффициента бездефицитной работы и индекса надежности.
Коэффициент бездефицитной работы определяется по вероятностной модели функционирования ЭЭС полученной путем вычленения состояний энергосистемы, в которых дефицит не возникает, т.е. при , и суммирования вероятностей возникновения этих состояний:
где - уровни располагаемой мощности энергосистемы, в составе которой G генераторов на интервале i = 0,G ;
- ступени пронумерованной на интервале j = 1, N нагрузки в соответствие с графиком нагрузки.
Определение коэффициента готовности ЭС.
Коэффициент готовности определим по формуле:
Кг = ( Э – DЭ)/Э,