Технологии интеллектуального управления перетоками и балансами мощности в электроэнергетических системах

Объектом исследования является автоматизированный способ распределения внеплановой мощности между электростанциями, участвующими в автоматическом регулировании частоты и перетоков активной мощности в электроэнергетической системе. Цель работы – разработка программного обеспечения для повышения гибкости и селективности автоматического управления перетоками активной мощности за счет применения интеллектуальных алгоритмов распределения внеплановой мощности между регулирующими электростанциями. В работе использовались методы решения нелинейных задач оптимизации, методы расчета установившихся режимов, методы искусственного интеллекта, метод объектно-ориентированного анализа. В результате рефакторинга и оптимизации программного обеспечения «Система оптимизационного моделирования и аналитических расчетов коэффициентов долевого участия электростанций в автоматическом регулирования частоты и перетоков мощности» (СОМА.КДУ.АРЧМ) реализован его полнофункциональный прототип. Выполнены исследования и разработка моделей и алгоритмов для улучшения и расширения функциональных возможностей разработанного программного обеспечения. Проведено тестирование в условиях, приближенных к реальным, с использованием ретроспективных данных о режимах работы объединенной энергосистемы Сибири. На основании результатов тестирования исследованы и обоснованы настройки системы, обеспечивающие наилучшие результаты расчета, продемонстрированы методики выбора настроек целевых функций (расчетных задач), эвристического алгоритма оптимизации, подбора гиперпараметров искусственной нейронной сети, получены результаты оценки технических характеристик: • расчетный цикл оптимизационного расчета составляет 40-450 с, что позволяет использовать результаты расчета при автоматическом управлении режимом работы энергосистемы; • обеспечено ускорение расчетов с помощью ИНС в 3-6 раз в сравнении с использованием классических расчетных моделей; • продемонстрировано снижение расходования резервов до 2% за счет учета фактической эффективности РЭС; • подтверждено повышение равномерности расходования резервов за счет учета их фактического объема при онлайн расчете; • продемонстрирована возможность селективного управления перетоками (исключение влияния на смежные линии). Разработанное программное обеспечения может применяться в сфере оперативно-диспетчерскогог управления для автоматизированного формирования настроек (коэффициентов долевого участия) централизованной автоматики регулирования частоты и мощности, обеспечивающих использование мощности регулирующих электростанций в соответствии с заданными технологом диспетчерского центра энергосистемы критериями.