Библиотека Портал магистров ДонНТУ

Рогальский Б.С., д.т.н., Борис В.Б., магистрант, Нанака О. М., магистр.
Винницкий национальный технический университет

О статье Манилова A.M., Герелес Л.И.,

«ВСЕГДА ЛИ ЦЕЛЕСООБРАЗНА КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ»


(журнал «Промэлектро». — №1. — 2004)

Вопрос, вынесенный авторами в заглавие статьи, в доперестроечный период мог бы показаться риторическим. Компенсация реактивной мощности (КРМ) всегда была целесообразна, хотя экономически обоснованная компенсация могла быть различна, а при учете в расчетах снижения мощности трансформаторов и сетей (при проектировании) или отдаления сроков их реконструкции (в условиях эксплуатации) — могла быть обоснована полная компенсация и не только в сетях до 1000 В. Авторы совершенно правильно отмечают снижение эффективности КРМ в условиях резкого повышения стоимости средств компенсации. Следует добавить сюда и другие факторы: снижение электрических нагрузок предприятий (в 1,5 – 2 раза) и стоимости реактивной энергии с 2002 года (в 1,5 – 2 раза), что также существенно повлияло на снижение эффективности КРМ. Поэтому в этих условиях требует технико-экономического обоснования не только полная компенсация (о чем справедливо пишут авторы), но и любые другие уровни компенсации, т.е. необходимо вернуться к определению и за данию потребителям экономически обоснованных (оптимальных) значений входной реактивной мощности для режима наибольших активных нагрузок энергоснабжающих компаний.

В статье отмечается, что «установка КБ может привести к увеличению напряжения больше оптимального и к увеличению активных потерь электроэнергии». Однако, наряду с увеличением потерь активной мощности в асинхронных двигателях одновременно имеет место их снижение в электрических сетях потребителя и энергоснабжающей компании, т.е. суммарные потери будут состоять из 3-х составляющих:

ΔР=+ΔР(U)АД-ΔР(Q)КРМ-ΔРС,      (1)

    где +ΔР(U)АД — увеличение потерь в асинхронных двигателях потребителя от повышения напряжения на их зажимах после установки конденсаторных батарей, кВт;
        ΔР(Q)КРМ — снижение потерь за счет компенсации реактивной мощности, кВт;
        ΔР(U)C — снижение потерь в электрических сетях потребителя и энергоснабжающей компании за счет повышения напряжения после установки КБ, кВт.

Взаимокомпенсирующий характер составляющих ΔР(U)АД и ΔР(U)C, трудности с отдельным выделением составляющей ?Р(U)C. превышение суммарной величины (ΔР(Q)КРМ+ ΔР(U)C) над ΔР(U)АД(тем более при учете снижения потерь в сетях энергоснабжающей компании) послужило причиной тому, что составляющие ΔР(U)C и ΔР(U)АД не учитывались в целевой функции. Их учет, безусловно, способствовал бы повышению точности расчетов компенсации.

В статье приводится формула для определения экономического эффекта Э при установке конденсаторных батарей

Э = Д•β•WКБ,        (2)

    где Д — экономический эквивалент реактивной мощности (ЭЭРМ), кВт/кВАр;
        β-стоимость одного кВт-ч потерь электроэнергии, грн/кВт•ч;
        WКБ - реактивная электроэнергия, генерируемая КБ в сеть потребителя, кВАр•ч.

Авторы не описали способа определения величины Д: по параметрам сетей энергоснабжающей компании, предприятия, энергоснабжающей компании и предприятия. Для каждого из этих случаев значения Д будут различными. Это относится и к величине ?. Для передающих компаний будут различными для потребителей (через отличия в структуре электропотребления).

Надо полагать, что метод определения WКБ рекомендуемый в статье, относится к проектируемым предприятиям. В условиях эксплуатации WКБ необходимо определять с помощью электросчетчиков реактивной электроэнергии.

Следует отметить, что использование формулы (2) для определения величины экономического эффекта Э может приводить к существенным ошибкам. Например, при отсутствии современных средств регулирования реактивной мощности в сетях возможна перекомпенсация. Перетоки емкостной реактивной мощности в сетях потребителя может инициировать энергоснабжающая компания, задавая последнему генерацию реактивной мощности в ее сеть. И в том, и в другом случае эта часть WКБ будет использована для определения эффекта, хотя на самом деле это ущерб для потребителя.

Нельзя полностью согласиться с авторами статьи, что «за КРМ должна платить электроснабжающая организация, т.к. установка КБ уменьшает активные потери электроэнергии в ее сети». Тут могут быть разные ситуации:

1. Потребитель не устанавливает в своих сетях конденсатных батарей. Из сети энергоснабжающей компании он потребляет всю необходимую ему реактивную мощность. его входная реактивная мощность равна максимальной нагрузке:

Передача такому потребителю реактивной мощности вызывает дополнительные потери активной мощности и электроэнергии генераторах электростанций и в сетях передающих энергокомпаний. Потребитель должен компенсировать стоимость этих потерь (вопрос об удельной стоимости потерь в генераторах электростанций, в сетях передающих знергокомпаний не рассматриваем).

2. Потребитель, руководствуясь своей экономической выгодой, определяет входную реактивную мощность и по условию баланса реактивной мощности на вводе предприятия устанавливает в своих сетях конденсаторные батареи суммарной мощностью

QКБ=QМQЭ.П

Такой потребитель должен оплачивать потери, обусловленные передачей ему входной мощности QЭ.П (тем более, что он проигнорировал общесистемные интересы: более высокая степень КРМ, минимизация потерь в сетях энергоснабжающих компаний, регулирование напряжения в отдельных ее узлах и т.п.).

3. Энергоснабжающая компания, руководствуясь системным подходом, интересами государства и общества, определила и задала потребителю входную реактивную мощность QЭ Тогда cуммарная мощность КБ определится по формуле

QКБ=QМQЭ.

4. Потребитель осуществляет полную КРМ. В этом случае энергоснабжающая компания в качестве поощрения за поддерживание нулевых перетоков на границе балансовой принадлежности перечисляат потребителю 50% прибыли, полученной от снижения в ее сетях потерь электроэнергии.

Возможны и другие варианты взаиморасчетов между энергоснабжающей организацией и ее потребителями.

ВЫВОДЫ

1. Авторами статьи рассмотрены очень важные и актуальные вопросы, касающиеся обоснования целесообразности компенсации реактивной мощности в электрических сетях потребителей.

2. Наибольший интерес представляют предложения по учету в расчетах КРМ увеличения потерь активной мощности в асинхронных двигателях при повышении напряжения на их зажимах после установки конденсаторных батарей.

3. Некоторые предложения требуют дальнейших исследований и уточнений

Литература

1. Праховник А.В., Божко В.М., Рогальський B.C., Нанака О. М. Комплексне i системне вирішення проблем компенсації реактивних навантажень в електричних мережах споживачів та енергопостачальних компаній // Промислова електроенергетика та електротехніка "Промелектро". — №2 — 2004. — С. 2 – 9.