Источник: Transmission&Distribution world
http://tdworld.com/mag/power_electric_reliability_people/index.html
Цель большинства общих назначений муниципального и провинциального города - создание первоклассного предприятия для удовлетворения основного принципа: «электроэнергетическая промышленность людей для людей». Это означает увеличение надежности системы для удовлетворения требований к развитию национальной экономики и улучшению стандартов жизни населения.
Выдвижение требований для улучшения надежности системы в большинстве сравнивают с результирующим возрастанием дохода. Рассмотрим Beijing, выгода которого от ежегодных продаж приблизительно составляет 25 млрд кВт*ч. Капиталовложение 27 млн. в долларах США в его распределительную систему создает увеличение надежности системы в 0,85%. Эта улучшенная надежность будет увеличивать ежегодный доход, оцененный в 0,93 млн. долларов США, или 3,5% от капитальных вложений. Следовательно, понадобится 29 лет для того, чтоб вернуть капиталовложения.
Однако, если некоторые коренные проблемы не направлять, будет трудно для энергетической промышленности удовлетворять рыночную экономику. Эти проблемы включают следующее: Китай – развитая страна, но развитие экономики в различных областях не уравновешено. Какие должны быть уровни надежности обслуживания для различных типов потребителей? Есть потребность в установлении структуры тарифа для электроэнергии, которые сразу относятся к различным уровням надежности системы или предлагают большой потребительский выбор. По мере того, как Китай обращает внимание на огромную возможность повышения своих стандартов надежности до уровней, существующих в индустриально развитых странах, он должен анализировать надежность систем электроснабжения каждого главного города. Такой системный анализ будет обуславливать возможность соответствия, и измерять эффективность капитальных вложений. Исторически, есть три основные причины плохой надежности системы: Недостаточность генерирующей мощности. Обзор надежности систем в городах Китая показал, что 2/3 испытали недостаток мощности в пиковые часы, увеличение числа и продолжительности перерывов снабжения. Главные конструктивные программы. Строительство дороги и моста также значительно влияет на исполнение системы в некоторых областях подобных электрическим цепям. Например, потребители Taiyuan испытали перерывы превышающие 3000 часов в первые шесть месяцев 1997 года во время строительства девяти дорог и мостов. Стареющие заводы и недостаточное обслуживание. Недостатки системы привели к более 1/3 сообщенных перерывов снабжения. Не было проведено никаких исследований, чтоб определить основную причину, но сочетание старения заводов и нерегулярного обслуживания считалось наиболее вероятной причиной.
Центр управления электрической надежностью (ERMC) Совета Электричества Китая контролирует и анализирует исполнение сетей энергоснабжения на различных уровнях напряжения ежегодно для четырех муниципалитетов (непосредственно под центральным правительством) и 26 провинциальных центров (автономных областях). Контроль основан на системе 10 кВ, т.к. это распределительное напряжение снабжения большинства потребителей Китая. Статистика надежного исполнения учитывается точно, даже если качество и точность систем управления сбора данных, используемых каждой фирмой по распределению мощности в этой большой стране, могут различаться.
Обзор исполнения систем 10 кВ для 30 городов1998 года
Государственная энергетическая корпорация (SPC) Китая все еще определяет плановые объемы системной надежности, особенно для системы 10 кВ, и только эти сети электроснабжения при выполнении более 99,9% считаются первоклассными предприятиями. Поэтому, определенное внимание уделялось надежности систем 10 кВ путем пользы от энергоснабжения для того, чтоб соответствовать плановым объемам и стандартам качества для этого высокого престижного внимания.
До 1998 года недостаток запаса мощности системы имел основное влияние на надежность. Но в 1998 году, в результате увеличения капиталовложений в инфраструктуру, было зарегистрировано значительное улучшение надежности в среднем. Средняя надежность системы 10 кВ возросла до 99,82%, и среднее время перерыва снабжения было уменьшено до 15,86 часов. Среди 30 контролируемых сетей города было 18 городов, в которых недостаточный запас мощности не повлиял на надежность, и восемь городов, которые имели надежность системы выше 99,9%.
В 1998 году Jinan зарегистрировал самую высокую надежность (99,97%), и Urumqi показал самую низкую (99,21%). 23 города улучшили надежность между 1997 и 1998 годами, и Xi'an имеет самый большой рост (0,72%).
Недостаточная производительность системы все еще имеет большое влияние на надежность в каждом городе, увеличивая полное время перерыва питания. Это можно увидеть, когда статистика надежности представлена с исключением повреждений из-за недостаточной производительности системы.
Гуанчжоу имело большое улучшение (0,19%). Даже если бы не произошло никаких повреждений в 1997 и 1998 годах из-за недостаточной производительности, надежность продолжала бы улучшаться. Типичное сверхвысоковольтные, высоковольтные системы и системы 10 кВ, используемые в Китае, показывают систему передачи и распределения электроснабжения городского пространства Weifang в 1998 году.
SPCs: Энергоснабжающие предприятия первого класса.
SPC также имеет стандарт предприятия первого класса, который исключает повреждения, причиненные недостаточным запасом мощности (например, более 99,6% городов, которые ежегодно продают свыше 4 млрд. кВт*ч). Продажа электричества во всех 30 городах превышают это значение, но только шесть городов достигли стандарта энергоснабжающего предприятия первого класса путем достижения обоих значений целевой надежности системы в 1998 г. Этими городами были: Yinchuan, Jinan, Harbin, Гуанчжоу, Shijiazhuan and Changchun.
Обзор подтвердил, что с 1997 по 1998 год было семь крупных городов (Beijing, Hohhot, Nanjing, Hefei, Guiyang, Urumqi and Nanning), в которых общая надежность системы уменьшилась. После исключения повреждений из-за недостаточной производительности системы, эти семь городов, плюс Chongqing, зафиксировали уменьшение надежности. Перерывы, причиненные реконструкцией городских сетей энергоснабжения и широкомасштабным городским строительством в 1998 году, были виновны в уменьшении надежности.
Улучшение исполнения системы в 1998 году
Одно из главных влияний на значительное улучшение надежности снабжения – устранение ограничений в потреблении электроэнергии в большинстве городов из-за увеличенной выработки электроэнергии в 1998 году. Хотя 18 городов имеют производительность системы достаточную для потребительского спроса, спустя первое время эти 30 городов показали, что более 50% были способны все время удовлетворять требования. Хотя 12 городов страдало от нехватки источника энергии в 1998 году, Urumqi был единственным городом, где надежность была уменьшена (на 0,224%) из-за ограничения потребления.
Выгода от электроснабжения в Китае имеет ранее успешно усиленное управление надежностью. Они устанавливают стратегию управления для надежного электроснабжения и выделяют необходимость контролировать запланированные перерывы обслуживания, увеличивать объем ремонтов действующего оборудования и вводить основополагающие принципы обслуживания. Также, они активно ищут новые технологии и методы для определения места отказа, чтоб улучшить точность и скорость этого процесса. Технологии управления отказом уменьшат влияние отказов и эффективно увеличат надежность электроснабжения.
Программы для реформирования и реконструкции энергосетей в главных городах Китая – другие ключи для поддержания улучшения надежного снабжения. Города, которые приняли программы несколько лет назад теперь пожинают преимущества. Статистика подтверждает улучшение надежности электроснабжения, которые побуждали все больше городов продвигать подобные программы. Необходимость в более разветвленных сетях высокого напряжения была направлена на обеспечение городских распределительных сетей необходимыми поставками электроэнергии.
Города начали эти программы с рассмотрения самых слабых соединений: Установка большего числа распределительных подстанций и трансформаторов сократила число перегруженных 10 кВ потребителей. Недостаточные и устаревшие проводники были заменены изолированными проводниками. Подземные кабели с более большим поперечным сечением были установлены в центры городов, и заменяли кабели поверхностных электрических цепей, протянутых сквозь деревья. Конфигурация распределительных сетей была постепенно перестроена от радиальных к разомкнуто-кольцевым основным режимам. В результате, электрические распределительные сети стали более гибкими, предлагая более легкий способ перевода нагрузки для ограничения потребителей от перерывов для запланированного обслуживания, и ограничивая влияние внешних аварий на сеть и потребителей. В программе реформирования городских сетей было установлено больше оборудования, которое требует меньшего или вообще никакого обслуживания, такие как вакуумный выключатель, синтетические изоляторы ZnO ограничители. Все средства разработаны для уменьшения времени нахождения сети в отказавшем состоянии для запланированного обслуживания могут быть значительно уменьшены. Установка сигнализаторов аварии совместно с автоматическими устройствами для определения и устранения аварии, в значительной мере уменьшило время нахождения в отказавшем состоянии.
Заключение
Надежность электроснабжения в большинстве рассмотренных городах увеличивается с каждым годом, но все еще существует большое соответствие между надежностью системы городов Китая с зафиксированной в индустриально развитых странах: Япония 99,995% (время перерыва/потребление=9 мин/год) Франция 99,82% (время перерыва/потребление=94 мин/год) Великобритания 99,985% (время перерыва/потребление =77 мин/год) США 99,99% (время перерыва/ потребление =58 мин/год).
Эта статистика показывает актуальный сейчас недостаток инвестирования в прошлом. Но Китай обращает внимание на проблему выбора уровня защиты системы, который может быть обеспечен государственными источниками финансирования.
Однако, с широкой государственной Программой Реформирования и Реконструкции Городских Сетей, все выгоды от электроснабжения в главных городах Китая вкладываются в проекты по реконструкции их электросетей и дальнейшего улучшения надежности системы. Задача управления достижение стандартов надежности системы 99,9% в городских пространствах и 99,99% для районов центра города как можно скорее.
Также должно быть рассмотрено широкое использование разработанных тарифов для поддержания управления нагрузкой. Это должно уменьшить пиковые требования системы и увеличить использование существующих на практике генерирующих мощностей, которые хорошо развиты в индустриальных странах в виде управления требованиями сторон. Таким образом, установление структуры тарифа электроэнергии, которая точно отражает надежность и качество электроэнергии, должно рассматриваться как долгосрочная задача.