Распределено-параллельный метод для вычисления расчета установившегося режима электрической сети

O.А. АБДУЛРАДХ асп.; рук. И.И. Дзегелёнок, д.т.н.; проф. (МЭИ)

(Москва, Московский Энергетический Институт(ТУ),Россия)

При проектировании и эксплуатации электрических сетей необходимо оценивать условия, в которых будут работать потребители и оборудование электрической сети. Такие оценки дают возможность предусмотреть меры для обеспечения требуемого качества электроэнергии, также установить допустимость предполагаемого режима сети для её оборудования. Сложность выполнения этого расчета заключается в том, что количество параметров, входящих в расчет, довольно большое. В литературе, для избежания медленного вычисления используются итерационные методы, которые дают приближенные результаты.

В данном докладе описывается разработанный автором аналитический метод распределенного параллельного вычисления РУР. Рассматриваемый метод основан на следующем обобщении теории Тевенена–Нортона[1].

Метод состоит из трёх стадий, которые осуществляются на двух уровнях иерархии.

Нижний уровень выполняется компьютерами, находящими в локальных центрах управления. В этих центрах хранятся параметры своей подсети, управляемой ими.

Верхний уровень выполняется ведущим компьютером, который находится в главном центре управления. Этот компьютер содержит информацию о топологии сети в целом.

На первой стадии во всех локальных центрах строятся абстрактные схемы замещения соответствующих электрических подсетей. Абстрактная схема определяет представление каждого граничного узла в виде источника напряжения (V_th) и сопротивления (Z_th) согласно модели Тевенена, или источник тока (I_nor) и сопротивления (Z_nor) согласно модели Нортона. Данная стадия выполняется параллельно во всех локальных центра.

Вторая стадия метода начинается ведущим компьютером после получения всех значений V_th и Z_th со всех локальных центров. При осуществлении данной стадии строится обобщенная абстрактная модель замещения всей сети. Исходя из этой модели, решается соответствующая система линейных уравнений для того, чтобы найти напряжения в граничных узлах.

Последняя, третья стадия метода выполняется параллельно всеми вычислителями локальных центров после получения результатов от ведущего компьютера в виде напряжений на граничных узлах. Здесь вычисляются напряжения, токи и мощности внутренних узлов подсетей.

Рассматриваемый метод представляет собой аналитический подход для решения задачи РУР ЭЭС, когда объем передаваемых данных между процессами относительно не велик. Такое свойство позволяет применить этот метод в ЭЭС, для которых характерна значительная территориальная распределенность. Более того, появляется возможность эффективно использования Internet для реализации предлагаемого метода.

Литература

1. Абдулрадх О.А. Метод декомпозиционных эквивалентов для управления электроэнергетическими системами,/ Сб. научных докладов «информатизации МФИ-2003». М.: Издательство МЭИ, 2003, с. 45-48.