Тема: Оценка точности статических характеристик нагрузки, полученных экспериментальным путём

Характеристики нагрузки оказывают большое влияние на режимы работы энергосистем. В особенности влияние проявляется в аварийных режимах, при отклонении напряжения до величин близких к предельно допустимым. Учет характеристик повышает точность расчета установившихся режимов и определение устойчивости энергосистем.
Статические характеристики нагрузки узлов энергосистем отражают зависимость совокупной нагрузки потребителей электроэнергии от напряжения. С течением времени подключаются новые потребители, претерпевает изменения нагрузка из-за ввода в эксплуатацию нового оборудования.
Вследствие описанных процессов требуется периодическое уточнение статических характеристик нагрузки. На сегодняшний день данная проблема стоит как перед российской электроэнергетикой, так и перед электроэнергетикой других государств [1].
Полная информация о составе и параметрам электрооборудования как правило отсутствует. Как следствие, расчет статических характеристик нагрузки основывается на анализе экспериментальных данных. В процессе анализа активно используется в том или ином виде аппроксимация экспериментальных данных методом наименьших квадратов [1 - 7].
В процессе аппроксимации происходит отклонение от результатов, соответствующих фактической статической характеристике из-за особенностей экспериментальных данных, обусловленных флуктуациями величины нагрузки, ее характера, напряжения в узлах энергосистемы.
В качестве объекта исследования выступает процесс расчета статических характеристик нагрузки по напряжению по данным полученным экспериментальным путем. Предметом исследования является оценка точности расчета статической характеристики нагрузки по напряжению.
В диссертации предложена в простой форме методика оценки точности расчета статических характеристик нагрузки по параметрам эксперимента и измеренных данных.
Практическая значимость результатов магистерской диссертации заключается в возможности применения расчетной формулы для оценки верхней границы погрешности расчета статической характеристики нагрузки по экспериментальным данным.

Купить

По результатам анализа технической литературы по теме исследования было принято решение произвести расчет погрешности определения статических характеристик нагрузки на основе результатов вычислительного эксперимента. Было остановлен выбор только на статических характеристиках нагрузки по активной мощности.
Моделируемая нагрузка была максимально упрощена и представлена полиномом второй степени. Вычислительный эксперимент многократно повторялся для статистической достоверности. Были определены параметры эксперимента и экспериментальных данных, вносящие определяющее влияние на точность расчета и представляющие собой факторами возникновения погрешности, а также создан алгоритм расчета погрешности на основе нахождения максимального отклонения расчетной статической характеристики от эталонной.
Полученные результаты в зависимости от факторов возникновения погрешности были аппроксимированы и представлены в виде полинома второй степени.
На основе вычислительного эксперимента по расчету погрешности расчета статических характеристик нагрузки были произведены вычислительный эксперимент по оценке величины погрешности расчета регулирующего эффекта по напряжению.
В процессе исследования остался не решенным однозначно вопрос об диапазоне напряжения, на котором необходимо сравнивать статические характеристики фактическую и полученную на основе эксперимента.
По результатам вычислительного эксперимента была получена зависимость погрешности от диапазона сравнения, представленная в виде полинома второго порядка.
Дополнительно был произведен вычислительный эксперимент по оценке величины погрешности при сравнении характеристик в пределах диапазона изменения напряжения в процессе эксперимента. Полученный результат показал отсутствие влияния на погрешность диапазона изменения напряжения в процессе эксперимента, при условии определения погрешности только внутри него.
Полученные результаты были применены к статической характеристике, полученной по результатам активного эксперимента. Однозначно не был решен вопрос об применимости расчетной формулы непосредственно к экспериментальным данным, или к данным прошедшим первичную обработку и фильтрацию. В зависимости от области применения расчетной формулы и диапазона сравнения получены результаты отличающиеся сильно по величине.
Полученные расчетные формулы не позволяет точно рассчитать погрешность, но позволяет оценить ее верхнюю границу. Для нахождения соотношения максимальной погрешности с ожидаемой, наиболее вероятной необходимы дополнительные исследования, основанные на более точном моделировании натурного эксперимента, нагрузки и энергосистемы в целом.
Несмотря на возможность определения по формулам лишь верхней границы, в пределах которой лежит отклонение расчетной статической характеристики от фактической, установленные закономерности показывают влияние параметров эксперимента и полученных данных на точность расчетной характеристики.
Погрешность определения статической характеристики посредством метода наименьших квадратов прямо пропорциональна величине среднеквадратического колебания нагрузки, прямо пропорциональна квадратному корню из числа измерений и обратно пропорциональна квадрату диапазона изменения напряжения при эксперименте. В то же время, при сравнении статических характеристик лишь внутри диапазона изменения напряжения при эксперименте, его величина на погрешность не влияет, т.е. без применения экстраполяции диапазон изменения напряжения не вносит влияния на точность расчета статической характеристики.

Купить