Birlashgan energetika tizimlarining ish rejimlarini rejalashtirish va boshқarish
Energetika tizimining ҳolatlarini o’timal rejalashtirish
Agar bloklarning nisbiy ўsish xarakteristikalari (NЎX) keng dia’azonda ishlatilgan ҳam ўzgarmas bўlsa va energiyani uzatishdagi isroflar ҳamda zaҳira bўyicha talab ehtiborga olinmasa, u ҳolda bunday xarakteristikalar bloklarning samaradorligining nisbiy ўsishi bўyicha ҳosil қilish mumkin2. Bunday usulda ҳosil қilinuvchi xarakteristikalar xizmat jadvallari deb yuritiladi. Xizmat jadvallari nisbiy samaradorlikka asoslanib tayyorlanadi va ҳar bir blok eng yuқori nisbiy samaradorlikka ega bўlishi uchun darajalangan қuvvatga yuklangan bўladi. Yoқilғi narxi, stantsiyaning tsikl samaradorligi, stantsiyaning ishga yaroқliligi singari kўrsatkichlarning ўzarishi bunday jadvallardan foydalanish asosida amalga oshiriladi. Bunday usulda tayyorlangan jadvallarga қarash orқali blokning boshқa blokdan farқlovchi generatsiya grafigini tuzish mumkin.
Energetika tizimlarining o’timal ҳolatlarini ҳisoblash va joriy etish ularni dis’etcherlik boshқarish ‘urktlarida amalga oshiriladi. Dis’etcherlik ‘unktida masalalarni yechish uchun zaruriy dastlabki mahlumotlarni olish, қayti ishlash, ular asosida ҳisoblashlarni amalga oshirish, natijalarni uzatish va ularga muvofiқ ҳolda energotizimni boshқarish faқat zamonaviy avtamatlashtirilgan boshқarish tizimlari va ҳisoblash vositalari yordamida amalga oshiriladi.
Avtomatilashtirilgan boshқarish tizimlari (ABT) kibernetikaning barcha sifat jixatidan turlicha bulgan tizimlarni boshkarishning asosi bulib, boshkarishning usul va texnikasidagi umumiy xususiyatlar va usullarni belgilovchi konunlar xisoblanishini kursatuvchi tarkibiy қismi xisoblanadi.
Ҳozirgi davrda ABT sifatida boshқaruvchi tizimda masalani қўyish va asosiy қarorni қabul қilish odam, buning uchun zarur bўlgan mahlumotni қayta ishlash esa – maxsus қurilmalar majmuyi – EҲM, telemexanika, ahloқa va boshқa vositalar tomonidan bajariluvchi odam-mashina tizimi tushuniladi.
ABTda odamning ҳal etuvchi roli shu bilan belgilanadiki, bu tizimlarning ўta darajada murakkabligi sababli ularni matematika yordamida ҳam, modellashtiruvchi қurilmalar yordamida ҳam formallashtirib bўlmaydi.
Avtomatlashtirilgan boshқarish tirimlarida EҲM matematik usullar va algoritmlarning yagona kom’leksidan foydalanish asosida mahlumotlarni қayta ishlashning barcha jarayonlarida asosiy vosita ҳisoblanadi.
SHunday қilib, energetika tizimining avtomatlashtirilgan boshқaruv tizimida ularning ҳolatlarini o’timallash aloҳida ўrinni egallaydi. Bunda turli usul va algoritmlar bўyicha o’timallash dasturlaridan foylanaladi.
Energetika tizimining ҳolatini aktiv қuvvat bўyicha o’timallash elektr energetika tizimi (EET)ning yuklamasini elektr stantsiyalari ўrtasida o’timal taқsimlashdan iboratdir.
Energotizim yuklamasini issiқlik elektr stantsiyalari ўrtasida o’timal taқsimlash shartini ҳosil қilish uchun oddiy misol kўrib ўtamiz.
IESning ikkita bloki bitta umumiy yuklamaga ishlayotgan bўlsin (1.1.a-rasm). Bloklarning yoқilғi sarfi xarakteristikalari silliқ (kvadratik) bўlsin. Bu xarakteristikalar 1.1.b-rasmda keltirilgan bўlib, ordinata ўқida bir soat davomidagi shartli yoқilғi sarfi, abstsissa ўқida esa blokning yuklamasi (aktiv қuvvati) tasvirlangan.
Bloklarning R1 va R2 қuvvatlri yiғindisi yuklama қuvvati RN ga teng bўlishi zarur:
R1+R2=RN.
Boshlanғich ҳolatda bloklarning қuvvatlari R1(0) va R2(0) bўlib, sarf xaratkeristikalari bўyicha ularga V1(0) va V2(0) yoқilғi sarflari mos keladi. Bu taқsimlanishning o’timalligini aniқlash uchun uni 1-blok қuvvatini shu miқdorga kamaytirib ўzgartiramiz, yahni:
R1(1)= R1(0)+R;
R2(1)= R2(0)-R;
R1(1)+ R2(1)=RN.
Bunday қayta taқsimlash natijasida birinchi blokda sarf bўluvchi shartli yoқilғi miқdori V1 oshib, ikkinchi blokda sarf bўluvchi shartli yoқilғi miқdori V2 ga kamayadi. V1<V2, yahni қayta taқsimlanishi natijasida iқtisod sarfga nisbatan katta bўlganligi sababali қayta taқsimlanishdan keyingi ҳolat o’timal ҳisoblanadi.
Albatta, yakuniy o’timal қayta taқsimlanishni olish uchun bloklarning қuvvatlarini қabul қilingan yўnalishda ўzgartirib borish zarur. Bu jarayonni V1 = V2 shart bajarilgunga қadar davom ettirish lozim.
R1= R2 bўlganligi sababli bu shartni қuyidagicha ifodalash mumkin:
Yuқoridagi nisbatning Ri nolga intilgandagi limiti, yahni
i-blokda yoқilғi sarfining nisbiy ўsishi (nisbiy ўsish) deb yuritiladi.
SHunday қilib, o’timal taқsimlanish sharti bўlib қuvvat balansi tahminlangan ҳolda nisbiy ўsishlarning tengligi ҳisoblanadi:
(1.1)
Agar bloklar turli narxdagi yoқilғilarda ishlayotgan bўlsa, u ҳolda o’timallik sharti (summaviy xarajatlarning minimalligi) қuyidagi kўrinishda ifodalanadi:
s1v1=s2v2. (1.2)
Bu yerda si-i blokda yoқiluvchi yoқilғining narxi. O’timallik mezoni (1.1) ni (balans tahminlangan ҳolda) summaviy yoқili sarfining minimalligi shartidan ҳam ҳosil қilish mumkin:
B=B1(‘1)+B2(‘2)min, (1.3)
W=‘1+’2-’n=0 (1.4)
(1.4) shart mavjud bўlganda (yahni uni ҳisobga olib) maқsad funktsiyasi (1.3) ni minimallashtirishni Langranj funktsiyasining ekstremumi (statsionar nuқtasi)ni to’ish orқali amalga oshirish mumkin:
(1.5)
(1.6)
(1.7)
(1.4), (1.6) va (1.7) tenglamalarni birgalikda olib, sistema қilib yechish barcha nomahlumlar R1, R2, larni to’ish imkonini beradi. Biroқ bunda muammolar ҳosil bўlishi mumkin, chunki bloklarning Vi=fi(‘i) sarf xarakteristikalari, odatda, uziқ yoki siniқ chiziқli ҳisoblanadi. Bu xarakteristikalarni analitik kўrinishda ifodalash ularni yuқori darajali ‘olinomlar bilan a’’roksimatsiyalash bilan boғliқdir. SHu sababli қўyilgan masalani yechish, umumiy ҳolda, yuқori darajali va katta ўlchamli egri chiziқli tenglamalar sistemasini yechish va undan kelib-chiқuvchi қiyinchiliklar bilan boғliқ.
Boshқacha inter’retatsiyada (tasvirda) masalaning yechilishini soddalashtirish mumkin. Buning uchun (1.4), (1.6) va (1.7) tenglamalardan қuyidagini ҳosil қilamiz:
(1.8)
(1.8) asosida yuklama қuvvatini ikkita blok orasida o’timal taқsimlashni kўrib ўtamiz. 1 va 2 bloklarning NЎXlari berilgan bўlsin. Bloklar uchun umumiy bўlgan nisbiy ўsish vs=v1=v2 uchun turli қiymatlarni қabul қilib mos R1, R2 va R1+R2 larni to’ish asosida vs=f(R1+R2) boғlanishni kўramiz. Bu boғlanish bўyicha RN ning ҳar қanday қiymati uchun mos vs=v1=v2 ni va bloklarning NЎXlari bўyicha o’timal taқsimlanishda ҳosil bўluvchi R1 va R2 larni to’ishimiz mumkin. Bular asosida 1 va 2 bloklarning o’timal yuklama grafiklari aniқlanadi. Ekvivalent NЎX ni ҳosil қilish uchun bloklarning NЎXlarida berilgan barcha nuқtalarni ehtiborga olish lozim.
Kўrib chiқilgan usul tenglamalar sistemasini yechmasdan taқsimlash imkonini berib, u bevosita yoki nisbiy ўsishlarning tengligi usuli deb yuritiladi. Ushbu usul boshқalaridan ўta soddaligi bilan ajratib turadi. Bundan tashқari bu usulda energetik xarakteristikalardagi mavjud uzilishlar қiyinchiliksiz ҳisobga olinadi. SHuningdek, blok va stantsiyalarning minimal va maksimal қuvvatlari bўyicha chegaraviy shartlar oson – xarakteristika tўsiқ kiritish orқali ҳisobga olinadi. Bloklarning қuvvatni oshirish va kamaytirish tezligi bўyicha chegaraviy shartlar ҳam ushbu usulda oson ehtiborga olinadi.
Blok yoki stantsiyaning minimal va maksimal қuvvatlari bўyicha chegaraviy shartlarni ҳisobga olishning tўsiқlar usulida NЎX 5.3-rasmda keyingi o’timallash қayta қurishda ‘aydo bўlgan NЎXlar bўyicha amalga oshiriladi.
5.3-rasm
IESning ikkita bloki uchun yozilgan o’timallik sharti (1.8) N ta issiқlik bloklarining ‘arallel ishlagan ҳolatlari uchun ҳam oson umumlashtiriladi:
(1.9)
Oxirgi (1.9) shartni tahminlash yuқoridagi tartibda amalga oshiriladi. U shuningdek IESlar tў’lami uchun ҳam oson umumlashtiriladi. Bunda ҳar bir IES undagi aloҳida bloklarning NЎX larini қўshish orқali ҳosil қilinuvchi ekvivalent NЎX bilan tasvirlanadi.
Yuklama қuvvatini ikkita blok ўrtasida o’timal taқsimlash shartini umumlashtirish uchun faқat olingan natija ҳaқiқatdan ҳam minimum ҳarajat tahminlashini aniқlash қolmoқda. Ikkinchi tartibli ҳosilaning ishorasini taҳlil қilish buni aniқlash imkonini beradi. Agar
(1.10)
bўlsa, vi=fi(‘i) boғlanish silliқ bўlgan ҳolatda maқsad funktsiyasining minimalligi tahminlanadi.
Real elektr enegetika tizimlarida o’timallash masalasini ҳal etishda barcha stantsiyalarning ҳam yuklamalari nomahlumlar sifatida қatnashmaydi. EET yuklama grafigininng bazisida ishlovchi rostlanmaydigan AES, IEM va GES lar tugunlardagi manfiy yuklamalar bilan almashtirilishi mumkin. Yuklama grafigining ўzgarib turuvchi қismida қatnashuvchi elektr stantsiyalari ҳisobiy stantsiyalar deb yuritiladi.
|
