Оптимальное секционирование воздушных распределительных сетей 6…10 кВ в условиях нормирования показателей надежности (стр. 29 )

,

где – капиталовложения в СУ;

– стоимость технического обслуживания и ремонта СУ;

– стоимость потерь энергии в электрической сети.

При этом задача минимизации ЦФ решается при следующих ограничениях:

- Ограничения на показатели надежности:

где CAIDI (Customer Average Interruption Duration Index) – показатель средней длительности (одного) перерыва электроснабжения потребителя (час/1 откл.∙год), определяемый как

;

AENS (Average Energy Not Supplied) – средний по системе (на 1 потребителя) ожидаемый недоотпуск электроэнергии (кВт∙час/1 потребитель∙год);

ASAI (Average Service Availability Index) – показатель средней продолжительности питания потребителей (% или о. е.), отражающий долю времени отчетного периода, в течение которого осуществлялось питание потребителей, например, если отчетный период равен одному году то

;

- Режимные ограничения.

- Технологические ограничения (вид линии).

Нетрудно видеть, что данной постановке надежность электроснабжения потребителей учитывается как в ЦФ, так и в ограничениях.

Модель А4. Требуется минимизировать ЦФ вида (Б.1), где слагаемое называется затратами на обеспечение надёжности (reliability cost) и определяется согласно [205] как:

,

(Б.4)

где – коэффициент пересчета показателя надежности в денежный вид.

В качестве слагаемого в ЦФ (Б.1) служат капитальные вложения в СУ и в сооружение дополнительных распределительных линий. При этом ограничениями задачи минимизации ЦФ являются режимные ограничения.

Модель А5. Требуется минимизировать ЦФ вида (Б.2) [206], где слагаемое определяется по выражению (Б.4), а как:

,

где – весовой коэффициент инвестиционной составляющей;

- стоимость дополнительно устанавливаемых в сети СУ;

– затраты на перенос установленных СУ в другие точки сети.

Модель А6. Требуется найти [207-211]

,

(Б.5)

где – капитальные вложения в СУ;

- функция прибыли (benefit function), представляющая собой величину уменьшение ущерба в результате размещения в сети СУ и определяемая как

.

(Б.6)

В [207, 208, 210, 211] в выражении (Б.6) показатели и вычисляются как стоимость недоотпущенной электроэнергии соответственно до и после установки СУ по формуле

где – удельная стоимость 1 кВт·ч недоотпущенной электроэнергии;

– ожидаемая величина недоотпуска электроэнергии i-му узлу нагрузки.

В [209] определяется как функция от количества отключаемых потребителей и удельной (на одного потребителя) стоимости длительного и кратковременного отключений.

Задача оптимизации (Б.5) решается в условиях режимных ограничений.

Модель А7. Требуется найти [186, 187, 212]

,

(Б.7)

при условии

и учете ряда режимных ограничений. В выражении (Б.7) определяется в соответствии с (Б.6) (при этом и вычисляются согласно (Б.2)), а коэффициент () представляет собой штраф (penalty), накладываемый на полученное решение в случае неполного удовлетворения ограничений.

Аналоги данной модели описаны в [213], где требуется найти

,

при ограничении на инвестиции вида

; (Б.8)

и в [214], где необходимо было определить

,

при этом в качестве и рассматриваются значения показателя .

Следующие модели уже переводят рассматриваемую задачу на многокритериальный уровень.

Модель А8. ЦФ в данной постановке содержит 2 критерия. Требуется найти [214]

где индекс определяется как

,

(Б.9)

или

,

или

.

Как показано выше, показатели () и () являются функцией от нагрузки потребителей (load based indices), в отличие от показателей и , которые являются функцией от количества потребителей или ТПЭ.

Модель А9. В постановке представленной в [185] задача многокритериальной оптимизации формулируется не в классическом виде – минимизация или максимизация соответствующей ЦФ в условиях ограничений, а как нахождение множества решений, оптимальных по Парето, с последующим выбором «оптимального» решения или на основе некоторой схемы компромисса, или прибегая к помощи лица, принимающего решение (эксперта).

В качестве частных ЦФ, в рассматриваемой постановке задачи оптимизации используется следующие характеристики:

- ;

- ;

- ,

смысл которых был определен выше. При этом определяется согласно (Б.2).

Модель А10. В соответствии с постановкой задачи, сформулированной в [216], требуется определить целесообразность замены в заранее определенных точках сети разъединителей с ручным управлением на разъединители с дистанционным управлением (РДУ). ЦФ в данной постановке содержит 3 критерия. Требуется найти

при ограничении вида (Б.8),

где – количество РДУ;

– показатель неготовности (unavailability), определяемый как отношение суммарной нагрузки узлов сети, для которых конкретная конфигурация РДУ не дает эффекта в процессе локализации повреждения и восстановления электроснабжения, к полной нагрузке всех узлов сети;

– показатель, характеризующий общую эффективность решений, получаемых при вероятностном моделировании процесса локализации повреждения и восстановления электроснабжения с помощью РДУ.

Модель А11. Особенность данной модели определяется наличием в рассматриваемой сети ИРГ. ЦФ в данной постановке содержит 5 критериев. Требуется (при учете ряда режимных ограничений) найти [178, 179]

(Б.10)

где – число размещаемых в сети СУ;

– число операций коммутации, выполняемых с СУ;

– число потребителей, питаемых от конкретного ИРГ;

– величина полной нагрузки, питаемой от ИРГ;

– величина приоритетной нагрузки, питаемой от ИРГ.

В модели (Б.10) первые два критерия ЦФ ( и ) выражают интересы (в виде затрат) энергоснабжающей компании, а остальные критерии – интересы потребителей.