Структурная схема пространственной иерархии органов оперативно-диспетчерского управления

Первый уровень – центральное диспетчерское управление (ЦДУ).

Второй уровень – объединенное диспетчерское управление (ОДУ)

Третий уровень – региональный диспетчерский центр (РДЦ).

Четвертый уровень – диспетчерские пункты объектов

Разделение задачи на подзадачи существенно упрощает алгоритм решения, упрощает расчеты, снижает порядок решаемых задач. Но нельзя не помнить, что все процессы в энергосистеме взаимосвязаны и получаемые при декомпозиции решения должны быть проанализированы, т.е. к результатам нужно относиться критически. Во многом получаемые решения могут приниматься как оценочные.

При решении любой задачи требуется получить наилучший (или оптимальный) результат. В такой постановке задачи, т.е. как задачи оптимизации возникают три проблемы: формирование критерия оптимальности, адекватное формализованное представление объекта или процесса, т.е. построение математической модели и выбор метода решения, т.е. способа реализации математической модели.

Первые две из этих проблем требуют абсолютного понимания смысла задачи, а последняя также и глубоких знаний в области математики, называемой математическим программированием.

В любой оптимизационной задаче в качестве уравнений ограничений составляется баланс мощности.

В энергосистеме в любой момент времени соблюдается баланс активных мощностей. Баланс активной мощности в момент t имеет вид

где слева – суммарная мощность генераторов; первое слагаемое – суммарная нагрузка потребителей; второе – потери мощности в сети и мощности собств.нужд станций.

Правая часть уравнения - потребность (или нагрузка), левая - покрытие (или генерация).

Нарушение баланса активной мощности приводит к отклонению частоты, т.е. к нарушению качества электрической энергии.

Потребность:

1) совмещенный максимум нагрузки энергосистемы;

2) передача мощности в другие системы;

3) необходимый резерв;

4) потери мощности;

5) потребная мощность электростанций (1+2+3+4).

Покрытие:

6) суммарная установленная мощность электростанций;

7) ограничение мощности (или системные ограничения);

8) располагаемая мощность электростанций (6-7);

9) получение мощности из других систем;

10) покрытие (8 + 9);

11) избыток (+) или дефицит (-) мощности (10-5).

Аналогично балансу активной мощности в энергосистемах должен соблюдаться баланс реактивной мощности, который влияет на уровни напряжения:

где слева последовательно реактивная мощность генераторов электростанций, мощность компенсирующих устройств, мощность, вырабатываемая емкостной  составляющей на ЛЭП; справа – реактивная мощность потребителей и потери реактивной мощности.

В отличие от активной избыток реактивной мощности в одной части (районе) энергосистемы не всегда может компенсировать недостаток в другой части.