При горизонтальному маневруванні
вирівнювання суміщеного графіка навантаження досягається не за рахунок зміни
форми індивідуальних графіків окремих електроприймачів, а за рахунок їх
зміщення один відносно іншого, тобто горизонтальне суміщення по вісі часу.
Найпростішим способом суміщення
навантажень відносно один одного вздовж вісі часу є переведення годинникової
стрілки на 1 годину вперед або назад (перехід на зимовий/літній час). Це
призводить до зсуву частини освітлювального навантаження відносно виробничого.
Принципи розрахунків по організації
сумісного режиму роботи групи електроприймачів з метою вирівнювання графіка
навантаження живлячих мереж грунтуються на теорії кореляції електричних
навантажень. Метою таких розрахунків є визначення послідовності ввімкнення
окремих електроприймачів в групі, які живляться від одного елемента мережі
(лінії або трансформатора), що приводить до зниження півгодинного максимуму
навантаження і втрат потужності та електроенергії в мережі.
Принцип горизонтального маневрування
навантаженням полягає в наступному: при збереженні витрат електроенергії на
технологічний процес, зниження максимуму навантаження та зменшення втрат
електроенергії в мережах можна досягнути шляхом розміщення в часі
індивідуальних графіків навантажень електроприймачів, при якому груповий графік
навантаження буде мати мінімальну нерівномірність.
Як відомо, нерівномірність графіка
навантаження характеризується його
дисперсією :
, (3.1)
де - середня та
середньоквадратична потужність графіка , кВт.
Дисперсія групового графіка
навантаження електроприймачів може
бути визначена як сума дисперсій та сума значень
взаємокореляційних функцій (ВКФ) цих графіків
навантажень при деяких зсувах :
, (3.2)
де - дисперсія графіка
навантаження ;
- взаємокореляційні
моменти графіків навантаження -го та -го електроприймачів та при зсуві в часі між
графіками (моментами ввімкнення) .
Із (3.2) розрахунок ВКФ двох графіків навантаження та можна виконати за
формулою:
, (3.3)
де - дисперсії графіків
навантаження та ; - дисперсія суміщеного
графіка навантаження при зміщенні по вісі
часу графіка на інтервал відносно графіка .
Очевидно, щоб зменшити величину у формулі (3.2),
необхідно зменшити другу суму в правій частині цієї формули, яку називають кореляційною
складовою дисперсії:
. (3.4)
Таким чином, розв’язок задачі вирівнювання групового графіка навантаження
складається з визначення зсувів між моментами
ввімкнення електроприймачів, при яких має місце мінімум дисперсії, тобто .
При цьому слід зауважити, що задання деяких впливає на інтервал
можливих значень для вибору решти зсувів. В зв’язку з цим зсуви якісно
поділяються на незалежні, обмежено залежні і залежні. Наприклад, якщо прийняти,
що зсуви в групі з електроприймачів
(рис.3.1) є незалежними і можуть змінюватися в межах , тоді отримаємо відповідний однозначний набір значень
залежних зсувів, які обчислені із незалежних , та .
Рисунок 3.1. -
Зсуви в групі із чотирьох
електроприймачів
Якщо у цьому ж прикладі спочатку задатись значенням зсуву як незалежним, а потім
задаватись значеннями зсувів , то стає очевидним, що два останніх зсува будуть вже
обмежено залежними, оскільки може змінюватись в
обмежених межах , а - відповідно в межах .
Як і в першому випадку, значення залежних зсувів визначається також
однозначно: , та .
Алгоритм пошуку значень полягає в поступовому
формуванні суміщеного графіка навантаження із індивідуальних, причому на
кожному кроці дисперсія суміщеного графіка повинна максимально зменшуватись.
Алгоритм визначення зсувів для електроприймачів
наступний:
1. За формулою (3.3) розраховується множина
взаємокореляційних функцій графіків навантажень для всіх пар електроприймачів в
групі:
.
2. Із множини вибирається ВКФ пари
електроприймачів з номерами та , яка має найменше значення при деякому зсуві :
.
3. На вісь часу наносяться моменти ввімкнення
електроприймачів з номерами та , які відстають один від одного на інтервал (зсув) .
4. Для
кожного електроприймача, що залишився , виконується наступна процедура:
4.1. На вісь часу
умовно наноситься момент ввімкнення -го електроприймача (), схематично розставляються інтервали часу між моментами
ввімкнення електроприймачів, частина яких приймається незалежними, а інша –
залежними;
4.2. Для незалежних зсувів задається ряд можливих значень в
діапазоні і обчислюються
значення відповідних залежних зсувів ;
Рисунок 3.2. - Інтервали часу між
моментами ввімкнення електроприймачів
4.3. Для поточної групи електроприймачів, яка представлена
на вісі часу, визначається множина суми взаємокореляційних моментів для кожного
значення незалежного зсуву:
;
4.4. Із множини вибирається мінімальне
значення і заноситься в масив ;
4.5. Повторюються пункти 4.1 - 4.4 для інших
електроприймачів.
5. Із множини значень мінімальних сум взаємокореляційних моментів
вибирається мінімальна
сума, яка відповідає деякому електроприймачу з номером , а на вісі часу фіксується момент ввімкнення цього
електроприймача у відповідності до значень зсувів , .
Повторюються пункти 4-5 для решти графіків до тих пір,
поки моменти ввімкнення для всіх електроприймачів не
будуть розміщені на вісі часу.