Алгоритм определения режимных параметров электрической сети в задаче оптимальной реконфигурации в реальном времени

Актуальность. Обусловлена необходимостью разработки технических решений по сокращению потерь электрической энергии в распределительных электрических сетях среднего класса напряжения нефтяных и газовых месторождений.

Цель. Разработка алгоритма определения параметров режима работы электрической сети, применимого в системе оптимального управления конфигурацией сети, с целью снижения уровня потерь электроэнергии в сети.

Методы: математического моделирования и комбинаторной оптимизации. Для расчета режима работы сети применяются метод узловых напряжений и метод Ньютона–Рафсона. Коррекция режима производится с использованием матрицы чувствительности.

Результаты и выводы. Разработан алгоритм определения параметров режима работы электрической сети при определении ее оптимальной конфигурации. Оптимизация оптимальной конфигурации производится по критерию минимума потерь активной мощности в линиях с учетом ограничений по резерву мощности питающих трансформаторных подстанций и по количеству нормальных разрывов на одной линии. Разработанный алгоритм основан на решении нелинейных систем уравнений узловых напряжений методом Ньютона–Рафсона, а также на коррекции параметров ранее рассчитанного режима работы путем применения матрицы чувствительности. Оптимальная конфигурация сети определяется путем решения задачи комбинаторной оптимизации методом ветвей и границ. Работа алгоритма проиллюстрирована на примере участка сети, содержащей две воздушных линии электропередачи с двумя источниками питания и три питающих трансформаторных подстанции. По результатам анализа всех возможных конфигураций сети, определяемых комбинациями нормальных разрывов, сделан вывод о том, что применение алгоритма позволит снизить уровень потерь активной мощности на величину до 23,8 %, что повысит эффективность функционирования электросетевого комплекса.