Розробка моделі та удосконалення методу автоматизованого управління параметрами парових турбін для мінімізації небалансу потужності в енергосистемі для підвищення її ефективності

Анотація

Об’єктом дослідження є процес регулювання небалансів потужності за рахунок автоматизованого управління параметрами парових турбін. У роботі вирішується проблема мінімізації небалансів потужності в електроенергетичній системі шляхом розробки моделі автоматизованого управління параметрами парових турбін. Це забезпечить якісне регулювання частоти та потужності, підвищить ефективність і стабільність роботи електроенергетичної системи та забезпечить новий метод управління для надійного електропостачання споживачів.

У роботі проведено аналіз існуючих моделей та методів регулювання небалансу потужності, розроблено динамічну модель автоматизованого управління паровими турбінами К-300-240, що включає механіко-гідравлічну систему, паровий котел та пароперегрівач. В результаті дослідження запропоновано вдосконалений метод регулювання потужності, що забезпечує ефективну роботу електроенергетичної системи. Проведена оцінка ефективності регулювання небалансів на основі запропонованого критерію ефективності поставки та споживання електроенергії, який базується на згортці частинних критеріїв в загальний критерій ефективності електропостачання. В якості частинних критеріїв поставки та споживання електроенергії були запропоновані наступні критерії: критерій об’єму, критерій якості та критерій ефективності поставки електроенергії. Результати дослідження вказують на необхідність наявності резерву на кожній паровій турбіні у розмірі 10 % від її номінальної потужності, що пояснюється оцінкою ефективності поставки електроенергії серед розглянутих режимів роботи систем. Наявність резерву потужності на кожній паровій турбіні у розмірі 10 % від їх номінальної потужності забезпечує найбільш ефективне електропостачання в межах розглянутих режимів роботи електроенергетичної системи з урахуванням збурень та як небалансу потужності генерації та споживання електроенергії. Отримані результати досліджень можуть бути застосовані в стратегії первинного регулювання небалансів потужності в електроенергетичній системі, завдяки створенню резерву потужності у розмірі 10 % від номінальної потужності на кожній паровій турбіні, та організації автоматизованого управління параметрами парових турбін.