|
|
Режим электропотребления характеризуется суточными графиками
нагрузки энергосистемы. Повышение удельного веса коммунально-бытового и сельскохозяйственного электропотребления в
значительной мере увеличивает неравномерность суточных графиков нагрузок энергосистемы. Поэтому возрастает актуальность
выравнивания графиков нагрузок. Одним из направлений снижения неравномерности графиков нагрузок энергосистем является
снижение потребляемой мощности в промышленных электрических сетях за счет управления электропотреблением непосредственно
на промышленных предприятиях. Однако эффективность управления электропотреблением снижается из-за отсутствия на многих
промышленных предприятиях информационно-измерительных и управляющих систем электропотребления. В связи с этим в настоящее
время особую важность приобретают работы, направленные на создание технических средств и разработки методов контроля и
оперативного управления электропотреблением.
Одной из проблем неравномерности суточных графиков электрических нагрузок является регулирование
графиков нагрузок предприятий в условиях накладываемых ограничений по мощности и расходу электроэнергии. Опыт решения такой
задачи, который нашел свое отражение в многочисленных публикациях показывает, что практическая реализация любой системы тарифов,
стимулирующей внепиковое или равномерное электропотребление предприятий, немыслима без соответствующего комплекса технических
средств. Это, в свою очередь, объясняет большое разнообразие технических решений информационно-измерительных и
информационно-управляющих систем (ИИСЭ), - от серийных систем телеизмерения до комплексов технических средств вычислительной
техники в АСУЭ. Разработке методов и технических средств контроля и управления электропотреблением посвящены многие работы
отечественных и зарубежных авторов. Анализ этих работ позволяет предложить классификацию комплекса технических средств для
учета, контроля и управления электропотреблением [1].
Анализ показывает, что несмотря на достигнутые успехи, требуется дальнейшее совершенствование
как технических, так и методов решения указанной проблемы.
Непрерывное расширение круга функциональных задач, требующих своего решения, повышение
требований к точности и достоверности измерительной и выходной информации, разнообразие условий использования указывает
на необходимость разработки систем с гибкой структурой и функциональными возможностями. Качественно новые решения возможны
путем построения многоуровневых иерархических информационно- управляющих систем электропотребления, инвариантных к
большому кругу решаемых задач за счет гибкой структуры и логики. Реализация таких систем возможна, однако при решение целого
ряда задач: необходимость разработки датчиков съема информации об электропотреблении с заданными характеристиками; выбор
методов прогнозирования электропотребления; выбор оптимального шага дискретизации при контроле и управлении и другие.
При разработке таких систем необходимо учитывать такие факторы, как повышение народнохозяйственного эффекта за счет их
унификации, а также возможность централизованной подготовки кадров для их эксплуатации и ремонтов.
Решение ищется в классе систем дискретного (цифровых) действия, поскольку они обладают
лучшими показателями точности, достоверности, надежности и стоимости, по сравнению с аналоговым. Одной из основных задач
при этом является выбор шага дискретизации процессов изменения мощности во времени при контроле и управлении.
При управлении электропотреблением требуется оптимизировать интервал управления, поскольку его завышение приводит к появлению
неоправданных частых управляющих воздействий на потребителей-регуляторов, а занижение – к возможным превышениям лимитируемого
значения мощности. При этом, выбор шага дискретизации должен удовлетворять требованиям как контроля, так и управления.
Эффективность задачи управления электропотреблением тесно связана с возможностью прогнозирования
электрической нагрузки на этапе оперативного управления. Основными требованиями предъявляемыми к модели прогнозирования являются
точность и простота реализации.
Большое внимание уделяется разработке импульсных датчиков для съема информации об
электропотреблении со счетчиков электроэнергии без вскрытия их корпуса. При этом обеспечивается безопасность измерений,
а также не нарушаются методологические характеристики самих счетчиков. Во многих случаях возникает необходимость измерений
электропотребления в условиях пожаро- и взрывоопасных сред, а информационные линии связи «датчики – микро – ЭВМ» при коротких
замыканиях в них могут являться источником опасности. Поэтому, в устройстве регистрации графиков электрической нагрузки реализован
принцип стабильности информационных сигналов на уровне искробезопасного значения путем включения стабилизатора постоянного
тока в рассечку линии, образующей информационный канал. Реализация импульсных датчиков позволяет не только получить
экономический эффект за счет имеющегося на предприятии парка электросчетчиков, но и существенно сократить сроки монтажа и
наладки систем, поскольку отпадает необходимость в операциях по замене счетчиков и проверке их метрологических характеристик.
Полная оценка режима электропотребления в любом узле электрической
сети возможна в том случае, если одновременно с графиками активной и реактивной нагрузки регистрируется и график напряжения.
Учитывая наличие в разработанных устройствах и в серийно выпускаемых ИИСЭ вычислительного блока, способного выполнять
операции суммирования и умножения, предложен датчик напряжения на основе линейного преобразователя «напряжение - частота».
Датчик измеряет отклонение напряжения в узле электрической сети и преобразует его в частоту следования импульсов. После
формирования эти импульсы по двухпроводной линии поступают на вход измерительно-регистрирующей системы [2].
Для исследования режимов электропотребления используют
принципы системного подхода, аппарат теории вероятности и математической статистики, модели и методы дискретного
линейного программирования, элементы теории информации и потенциальной помехоустойчивости.
Применение предложенных методов и средств позволяют существенно
снизить трудоемкость экспериментальных робот по изучению режимов электропотребления, повысить достоверность и точность
исходной информации при решении оптимизационных задач за счет автоматизации процессов информационной подготовки.
Эти методы также позволяют максимально использовать преимущества двухставочного тарифа на электроэнергию с основной
ставкой за заявленную получасовую мощность, а также перейти к внедрению прогрессивных многоставочных тарифов и обеспечению
рационального потребления электрической энергии промышленными предприятиями.
Исследование режимов электропотребления, разработка норм расхода
и внедрение рекомендаций по снижению потерь электрической энергии может дать значительный экономический эффект.
Литература
1. Калинчик В.П. Контроль и оперативное управление
электропотреблением в промышленных электрических сетях//Киев. – 1983. – С. 5-7.
2. Тарадай В.И. Формирование характеристик
электропотребления при проектировании электрических сетей промышленных предприятий//
Киев. – 1985. – С. 10-11.
|
|