Помощь студентам в учебе
Анализ применения математических методов для получения коэффициентов полиномов статических характеристик нагрузки
|
Реферат 8
Обозначения и сокращения 11
Введение 15
РАЗДЕЛ 1. СВЕДЕНИЯ О СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ НАГРУЗКИ ПО НАПРЯЖЕНИЮ 16
1.1 Моделирование нагрузки в расчетах режимов энергосистем 16
1.2 Обобщенные характеристики нагрузки 20
1.3 Возможности уточнения обобщенных характеристик нагрузки 24
1.4 Постановка задачи повторного исследования статических характеристик
нагрузки 27
РАЗДЕЛ 2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАГРУЗКИ 29
2.1 Метод активного эксперимента 29
2.2 Метод пассивного эксперимента 33
2.3 Расчетный метод 35
2.4 Заключение по разделу 36
РАЗДЕЛ 3 ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.. 37
3.1 Элементы физической модели, используемые в экспериментах 39
3.2 Технические характеристики элементов физической модели 43
3.3 Результаты экспериментов 44
2.5 Заключение по разделу 61
РАЗДЕЛ 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПОЛИНОМОВ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАГРУЗКИ 63
4.1 Определение коэффициентов полиномов СХН математическими
методами 63
4.1.1 Метод наименьших квадратов 63
4.1.2 Метод главных компонент 68
4.2 Примеры получения коэффициентов полиномов статических
характеристик нагрузки 73
4.2.1 Пример получения коэффициентов полиномов по методу наименьших
квадратов 73
4.2.2 Пример получения коэффициентов полиномов по методу главных
компонент 82
4.3 Заключение по разделу 95
РАЗДЕЛ 5. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ И РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ 97
5.1 Календарный график выполнения диссертации 97
5.2 Диаграмма Исикавы 99
5.3 Бюджет работ 99
5.4 Анализ и оценка научно-технического уровня проекта (НТУ) 100
5.5 Заключение по разделу 105
РАЗДЕЛ 6. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 106
6.1 Описание рабочего места 106
6.2 Анализ выявленных вредных факторов проектируемой
производственной среды 106
6.3 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой
производственной среды 112
6.4 Охрана окружающей среды 113
6.4.1 Нормирование уровней напряженности электрического поля 114
6.4.2 Мероприятия по защите от электрических полей 115
6.4.3 Нормирование уровней напряженности магнитного поля 116
6.4.4 Мероприятия по защите от воздействия электромагнитных полей 118
6.5 Защита в чрезвычайных ситуациях 119
6.5.1 Пожарная безопасность 119
6.6 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 120
6.6.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 120
6.6.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 121
6.7 Заключение по разделу
Заключение 124
Список литературы 126
Приложение A 128
Обозначения и сокращения 11
Введение 15
РАЗДЕЛ 1. СВЕДЕНИЯ О СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ НАГРУЗКИ ПО НАПРЯЖЕНИЮ 16
1.1 Моделирование нагрузки в расчетах режимов энергосистем 16
1.2 Обобщенные характеристики нагрузки 20
1.3 Возможности уточнения обобщенных характеристик нагрузки 24
1.4 Постановка задачи повторного исследования статических характеристик
нагрузки 27
РАЗДЕЛ 2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАГРУЗКИ 29
2.1 Метод активного эксперимента 29
2.2 Метод пассивного эксперимента 33
2.3 Расчетный метод 35
2.4 Заключение по разделу 36
РАЗДЕЛ 3 ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.. 37
3.1 Элементы физической модели, используемые в экспериментах 39
3.2 Технические характеристики элементов физической модели 43
3.3 Результаты экспериментов 44
2.5 Заключение по разделу 61
РАЗДЕЛ 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПОЛИНОМОВ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАГРУЗКИ 63
4.1 Определение коэффициентов полиномов СХН математическими
методами 63
4.1.1 Метод наименьших квадратов 63
4.1.2 Метод главных компонент 68
4.2 Примеры получения коэффициентов полиномов статических
характеристик нагрузки 73
4.2.1 Пример получения коэффициентов полиномов по методу наименьших
квадратов 73
4.2.2 Пример получения коэффициентов полиномов по методу главных
компонент 82
4.3 Заключение по разделу 95
РАЗДЕЛ 5. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ И РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ 97
5.1 Календарный график выполнения диссертации 97
5.2 Диаграмма Исикавы 99
5.3 Бюджет работ 99
5.4 Анализ и оценка научно-технического уровня проекта (НТУ) 100
5.5 Заключение по разделу 105
РАЗДЕЛ 6. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ 106
6.1 Описание рабочего места 106
6.2 Анализ выявленных вредных факторов проектируемой
производственной среды 106
6.3 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой
производственной среды 112
6.4 Охрана окружающей среды 113
6.4.1 Нормирование уровней напряженности электрического поля 114
6.4.2 Мероприятия по защите от электрических полей 115
6.4.3 Нормирование уровней напряженности магнитного поля 116
6.4.4 Мероприятия по защите от воздействия электромагнитных полей 118
6.5 Защита в чрезвычайных ситуациях 119
6.5.1 Пожарная безопасность 119
6.6 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 120
6.6.1 Специальные правовые нормы трудового законодательства 120
6.6.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны 121
6.7 Заключение по разделу
Заключение 124
Список литературы 126
Приложение A 128
В процессе развития электроэнергетических систем (ЭЭС) происходят существенные изменения структуры, режимов и свойств ЭЭС как объектов управления. Вследствие этого усложняется проблема обеспечения их надёжности и эффективности работы ЭЭС. С переходом к рыночным отношениям между производителями и потребителями электрической энергии актуальность решения этой проблемы обострилась.
Известно, что большое влияние на точность расчета режимов оказывает выбор способа моделирования электрической нагрузки. Моделирование нагрузки для анализа режимов работы ЭЭС связано с определенными трудностями, обусловленными тем, что в каждом узле имеется большое количество электроприемников, различающихся по мощности, параметрам, загрузке и условиям работы. Существенно различается и состав нагрузки, а точная информация по составу и параметрам электроприемников узла нагрузки зачастую отсутствует.
Исходные данные для вычисления коэффициентов полиномов статических характеристик можно получить после проведения активного или пассивного эксперимента.
Активный эксперимент используется для определения статических характеристик нагрузки при принудительном изменении напряжения узла. При этом измеряются активная и реактивная мощности нагрузки, а также, при необходимости, отдельных электроприемников в её составе.
Пассивный эксперимент состоит в использовании для получения статических характеристик в основном случайных колебаний уровня напряжения, которые имеют место в электрической сети.
В результате успешного проведения активного эксперимента будут получены массивы напряжения, активной и реактивной мощностей, которые и требуют дальнейшей обработки с помощью математических методов для получения коэффициентов полиномов, поэтому тема магистерской диссертации является актуальной.
Известно, что большое влияние на точность расчета режимов оказывает выбор способа моделирования электрической нагрузки. Моделирование нагрузки для анализа режимов работы ЭЭС связано с определенными трудностями, обусловленными тем, что в каждом узле имеется большое количество электроприемников, различающихся по мощности, параметрам, загрузке и условиям работы. Существенно различается и состав нагрузки, а точная информация по составу и параметрам электроприемников узла нагрузки зачастую отсутствует.
Исходные данные для вычисления коэффициентов полиномов статических характеристик можно получить после проведения активного или пассивного эксперимента.
Активный эксперимент используется для определения статических характеристик нагрузки при принудительном изменении напряжения узла. При этом измеряются активная и реактивная мощности нагрузки, а также, при необходимости, отдельных электроприемников в её составе.
Пассивный эксперимент состоит в использовании для получения статических характеристик в основном случайных колебаний уровня напряжения, которые имеют место в электрической сети.
В результате успешного проведения активного эксперимента будут получены массивы напряжения, активной и реактивной мощностей, которые и требуют дальнейшей обработки с помощью математических методов для получения коэффициентов полиномов, поэтому тема магистерской диссертации является актуальной.
В первом разделе даны теоретические сведения о статических характеристиках нагрузки по напряжению. Рассмотрены такие понятия как модели нагрузки в расчетах режимов энергосистем, обобщенные характеристики. Приведены сведения о возможности уточнения обобщенных характеристик нагрузки, обоснована задача повторного исследования СХН.
Второй раздел содержит теоретическое описание методов получения статических характеристик нагрузки. Для получения статических характеристик нагрузки можно провести активные и пассивные эксперименты.
Активный эксперимент используется для определения статических и динамических характеристик нагрузки по напряжению и частоте при принудительном изменении в широком диапазоне напряжения на нагрузке или частоты.
Пассивный эксперимент состоит в использовании для получения регулирующих эффектов нагрузки по напряжению тех малых случайных колебаний напряжения, которые всегда имеют место в электрической сети.
Статические характеристики можно получить расчетным методом. Расчетный метод заключается в определении статических характеристик узла нагрузки на основе данных о статических характеристиках мощности электроприемников.
Третий раздел посвящен описанию физической модели, на которой будут проводиться активные эксперименты для получения статических характеристик нагрузки.
С помощью лабораторного оборудования были подготовлены электрические схемы соединения для проведения экспериментов.
Кроме того, в главе описана процедура планирования экспериментов.
В результате проведения экспериментов были получены массивы значений напряжений, активных и реактивных мощностей U, P, Q.
В четвертом разделе для получения коэффициентов полиномов статических характеристик по напряжению были рассмотрены два математических метода: метод наименьших квадратов и метод главных компонент.
Полученные по методу наименьших квадратов коэффициенты полиномов статических характеристик по напряжению и регулирующие эффекты нагрузки по напряжению представлены в табл. 4.3.
В отличие от метода наименьших квадратов метод главных компонент решает задачу оценки коэффициентов не полиномиальной, а линейной моделью. Обработка массивов данных измерительной информации методом главных компонент представляет возможность нахождения только двух коэффициентов, а также оценку регулирующего эффекта нагрузки.
Определенные с помощью МНК и МГК регулирующие эффекты нагрузки имеют практический одинаковые значения, что говорит о работоспособности обоих методов.
В пятом разделе составлен календарный график выполнения всех этапов работ над магистерской диссертацией, произведена оценка бюджета работ над магистерской диссертацией.
В последнем разделе была произведена оценка рабочего места на предмет вредных и опасных факторов производственной среды. Описано влияние объекта исследования на окружающую среду и предложены мероприятия их уменьшению.
Все запланированные задачи были выполнены в полном объеме.
Второй раздел содержит теоретическое описание методов получения статических характеристик нагрузки. Для получения статических характеристик нагрузки можно провести активные и пассивные эксперименты.
Активный эксперимент используется для определения статических и динамических характеристик нагрузки по напряжению и частоте при принудительном изменении в широком диапазоне напряжения на нагрузке или частоты.
Пассивный эксперимент состоит в использовании для получения регулирующих эффектов нагрузки по напряжению тех малых случайных колебаний напряжения, которые всегда имеют место в электрической сети.
Статические характеристики можно получить расчетным методом. Расчетный метод заключается в определении статических характеристик узла нагрузки на основе данных о статических характеристиках мощности электроприемников.
Третий раздел посвящен описанию физической модели, на которой будут проводиться активные эксперименты для получения статических характеристик нагрузки.
С помощью лабораторного оборудования были подготовлены электрические схемы соединения для проведения экспериментов.
Кроме того, в главе описана процедура планирования экспериментов.
В результате проведения экспериментов были получены массивы значений напряжений, активных и реактивных мощностей U, P, Q.
В четвертом разделе для получения коэффициентов полиномов статических характеристик по напряжению были рассмотрены два математических метода: метод наименьших квадратов и метод главных компонент.
Полученные по методу наименьших квадратов коэффициенты полиномов статических характеристик по напряжению и регулирующие эффекты нагрузки по напряжению представлены в табл. 4.3.
В отличие от метода наименьших квадратов метод главных компонент решает задачу оценки коэффициентов не полиномиальной, а линейной моделью. Обработка массивов данных измерительной информации методом главных компонент представляет возможность нахождения только двух коэффициентов, а также оценку регулирующего эффекта нагрузки.
Определенные с помощью МНК и МГК регулирующие эффекты нагрузки имеют практический одинаковые значения, что говорит о работоспособности обоих методов.
В пятом разделе составлен календарный график выполнения всех этапов работ над магистерской диссертацией, произведена оценка бюджета работ над магистерской диссертацией.
В последнем разделе была произведена оценка рабочего места на предмет вредных и опасных факторов производственной среды. Описано влияние объекта исследования на окружающую среду и предложены мероприятия их уменьшению.
Все запланированные задачи были выполнены в полном объеме.