Optimalizační výpočty elektrizačních soustav z hlediska regulace napětí a jalových výkonů – terciární regulace napětí
Praktické přínosy
Tyto výpočty se dělají především pro soustavy, kde je realizována automatická sekundární regulace napětí a jalových výkonů nebo se o její realizaci uvažuje. Výpočty stanoví, jaké jsou optimální provozní hodnoty napětí pro vybrané rozvodny, tzv. pilotní uzly, aby byla soustava provozována s co nejmenšími technickými ztrátami. Tyto hodnoty jsou pak zadány do systému automatické sekundární regulace napětí a jalových výkonů, který napětí v rozvodnách udržuje na zadaných hodnotách až do vyčerpání regulační rezervy jalového výkonu akčních členů.
Vstupní podklady
Parametry pro výpočet chodu sítě – viz. odkaz „Výpočty technických ztrát/Vstupní podklady“ a dále omezující podmínky provozu:
- Maximální a minimální napětí v uzlech
- Maximální proudová zatížitelnost vedení/kabelů
- Podmínka záložního napájení některých odběratelů
- Další specifické podmínky provozu
Navíc se zadávají ztv. kriteriální parametry, které ovšem zadává již zhotovitel výpočtu na základě informací získaných při konzultacích s provozovatelem soustavy a na základě vlastních zkušeností s optimalizačními výpočty. Kriteriálními parametry se označuje, které rozvodny budou označeny za tzv. pilotní uzly (rozvodny, kde jsou technické prostředky použitelné k regulaci napětí - generátory, transformátory) a bude se v nich navrhovat optimální provozní napětí. Dále se označuje, které generátory a které transformátory budou v programu uvažovány jako akční členy, tzn. prostřednictvím změny dodávky jalového výkonu/změny odbočky budou měnit hodnotu napětí v soustavě. Dále se označuje, které prvky soustavy (vedení/kabely, transformátory) budou vstupovat do kritéria minimalizace činných ztrát, tzn., že lze například označit v modelu pouze tu část soustavy, která je ve vlastnictví provozovatele.
Forma výstupu
Výsledky jsou formulovány do závěrečné zprávy, která mj. obsahuje optimální napětí v pilotních uzlech soustavy pro daný provozní režim soustavy. Dále je zde obvykle vyčíslena úspora technických ztrát při provozu soustavy s optimalizovanými napětími, případně odhad ekonomické úspory. Výstupní soubory optimalizačních výpočtů obsahují následující údaje:
Parametry:
- Datum a čas výpočtu
- Počet iterací
- Výchozí ztráty, optimální ztráty, úspora ztrát
Generátory:
- Název uzlu, kam je generátor připojen
- Výchozí dodávka
- Optimální dodávka
- Výchozí napětí
- Optimální napětí
Trafa:
- Název transformátoru
- Výchozí odbočka
- Optimální odbočka
- Výchozí napětí
- Optimální napětí
Metodika výpočtu a výpočetní nástroj
Optimalizační výpočet je programovou nadstavbou programu PNE (Power Network Expert) pod názvem RedispQ. Výpočet je založen na opakovaných výpočtech chodu sítě, kterými se hledá optimální rozložení toků jalových výkonů v síti při respektování kriteria minimalizace činných ztrát při dodržení všech zadaných provozních omezení. Optimalizace probíhá metodou simulovaného žíhání. Parametrizací modelu lze vybrat prvky sítě, jejichž ztráty budou zahrnuty do hodnoty kriteriální funkce resp. na kterých bude hodnota kriteriální funkce záviset.
