RUS ENG ДонНТУ Портал магістрів ДонНТУ



Магістр ДонНТУ Молибог В'ячеслав Геннадійович

Молибог В'ячеслав Геннадійович

Eлектротехнічний факультет

Кафедра електричних систем

Спеціальність «Електричні системи та мережі»

Розробка рекомендацій по зниженню та врахуванню втрат потужності в електричних мережах

Керівник: к.т.н., доц. Ларіна Інна Іванівна



Резюме Біографія


Реферат з теми випускної роботи


Вступ. Мета та задачі дослідження
Нормування втрат
Структура втрат
Класифікація заходів щодо знижується при їх реалізації структурним складовим втрат електроенергії
Черговість заходів
Огляд досліджень
Список використаної літератури:



Вступ

      Електрична енергія є єдиним видом продукції, для переміщення якої від місць виробництва до місць споживання не використовуються інші ресурси. Для цього витрачається частина самої переданої електроенергії, тому її втрати неминучі, завдання полягає у визначенні їх економічно обгрунтованого рівня.
      Втрати електроенергії в електричних мережах - найважливіший показник економічності їхньої роботи, наочний індикатор стану системи обліку електроенергії, ефективності енергозбутової діяльності енергопостачальних організацій. Цей індикатор свідчить про проблеми, які вимагають невідкладних рішень у розвитку, реконструкції та технічному переозброєнні електричних мереж, удосконаленні методів і засобів їх експлуатації та управління, у підвищенні точності обліку електроенергії, ефективності збору грошових коштів за поставлену споживачам електроенергію і т.п.
      Зростання втрат енергії в електричних мережах визначено дією цілком об'єктивних закономірностей у розвитку всієї енергетики в цілому. Основними з них є: тенденція до концентрації виробництва електроенергії на великих електростанціях; безперервне зростання навантажень електричних мереж, пов'язаний з природним зростанням навантажень споживачів і відставанням темпів приросту пропускної здатності мережі від темпів приросту споживання електроенергії і генеруючих потужностей.
      У зв'язку з розвитком ринкових відносин у країні значимість проблеми втрат електроенергії істотно зросла. Розробка методів розрахунку, аналізу втрат електроенергії та вибору економічно обгрунтованих заходів щодо їх зниження ведеться вже більше 30 років. У зв'язку зі складністю розрахунку втрат і наявністю істотних погрішностей, останнім часом особлива увага приділяється розробці методик нормування втрат електроенергії.
      Методологія визначення нормативів втрат ще не встановилася. Не визначені навіть принципи нормування. Думки про підхід до нормування лежать в широкому діапазоні — від бажання мати встановлений твердий норматив у вигляді відсотка втрат до контролю за "нормальними" втратами за допомогою постійно проведених розрахунків за схемами мереж з використанням відповідного програмного забезпечення. За отриманими нормами втрат електроенергії встановлюються тарифи на електроенергію. Регулювання тарифів покладається НКРЕ України. Енергопостачальні організації повинні обгрунтовувати рівень втрат електроенергії, який вони вважають за доцільне включити в тариф, а енергетичні комісії — аналізувати ці обгрунтування та приймати або коригувати їх.

Нормування втрат

      Аналіз зарубіжного досвіду показує, що зростання втрат електроенергії в мережах — це об'єктивний процес для країн з кризовою економікою та реформованої енергетикою, ознака наявних розривів між платоспроможністю споживачів і тарифами на електроенергію, показник недостатності інвестицій в мережеву інфраструктуру і систему обліку електроенергії, відсутності повномасштабних автоматизованих інформаційних системи збору та передачі даних про корисний відпуск електроенергії, структурі потоків електроенергії за ступенями напруги, балансам електроенергії в електричних мережах [3].
      В странах, где перечисленные факторы имеют место, потери электроэнергии в электрических сетях, как правило, высоки и имеют тенденцию к росту. Динамика потерь в отечественных электрических сетях за последние 10-12 лет показывает, что наша страна в этом смысле не является исключением.
      У країнах, де перераховані фактори мають місце, втрати електроенергії в електричних мережах, як правило, високі і мають тенденцію до зростання. Динаміка втрат у вітчизняних електричних мережах за останні 10-12 років показує, що наша країна в цьому сенсі не є винятком. Вартість втрат — це частина витрат на передачу і розподіл електроенергії по електричних мережах. Чим більше втрати, тим вище ці витрати і відповідно тарифи на електроенергію для кінцевих споживачів. Відомо, що частина втрат є технологічним витратою електроенергії, необхідним для подолання опору мережі і доставки споживачам виробленої на електростанціях електроенергії. Цей технологічно необхідний витрата електроенергії повинен оплачуватися споживачем. Він-то, по суті, і є нормативом втрат.
      Втрати, зумовлені неоптимальними режимами роботи електричної мережі, похибками системи обліку електроенергії, недоліками в енергозбутової діяльності, є прямими збитками енергопостачальних організацій і, безумовно, повинні знижуватися.

Структура втрат

      В основі нормативу втрат лежать технічні втрати електроенергії в електричних мережах, зумовлені фізичними процесами передачі і розподілу електроенергії, визначаються розрахунковим шляхом і, що включають «змінні» і умовно-постійні втрати, а також нормативні витрати електроенергії на власні потреби підстанцій [2].


Рисунок 1. Структура втрат електроенергії

      У норматив втрат повинні включатися:


Рисунок 2. Структура втрат електроенергії

Класифікація заходів щодо знижується при їх реалізації структурним складовим втрат електроенергії



Рис. 3. Класифікація заходів

      Всі заходи можна умовно розподілити на п'ять груп:
      Можна підкреслити, що такий розподіл умовно, але воно має право на існування. Для мережевих компаній з істотною часткою мереж 10-0,38 кВ і великою кількістю абонентів категорій «населення» і «непромислові споживачі» найбільший ефект приносить реалізація деяких заходів групи 3, а також всіх заходів груп 4 і 5. Для компаній з переважною часткою мереж від 35 кВ і вище найбільш актуальними слід вважати заходи груп 1 і 2, а також частково групи 5. Для мережевих організацій з протяжними замкнутими мережами високої напруги, що здійснюють істотний транзит електроенергії, особливу важливість представляють заходи групи 1 [2].

Етапи програми

      У будь-якому випадку перший етап розробки комплексної багаторічної програми зниження втрат електроенергії слід починати з детального аналізу повного переліку заходів і вибору найбільш ефективних і прийнятних для специфіки розглянутої організації.
       Наступним важливим моментом є необхідність визначення так званого відносного ефекту від реалізації заходів. Справа в тому, що при плануванні заходів та розрахунку планового ефекту формується величина абсолютного ефекту в кВт.год Але так як практично будь-яка (в усякому разі велика) Мережева організація реалізовувала заходи щодо зниження втрат і в попередній звітний період, то при визначенні сумарного ефекту на наступні роки необхідно вважати і відносний ефект, причому бажано ще й у кожної структурної складової фактичних втрат електроенергії. Це можна зробити за допомогою формули:

(1)


       де i — структурна складова втрат електроенергії (1 — технічні, 2 — комерційні або 3 — втрати, обумовлені допустимими похибками приладів обліку — див. рис. 1);
       j — рік, на який планується реалізація заходів щодо зниження втрат електроенергії; Wеффi — відносний ефект від реалізації заходів щодо зниження втрат у році j по відношенню до попереднього року по i-й структурної складової втрат.
      Тоді сумарний відносний ефект за всіма трьома структурним складовим втрат можна визначити, як:

(3)


Черговість заходів

      Не все из представленных в перечне способов снижения потерь электроэнергии имеют одинаковую эффективность. Кроме того, возможности персонала сетевой компании также не безграничны. В силу указанных причин приходится расставлять приоритеты. Если рассмотреть компанию, на балансе которой имеются сети всех классов напряжения (от 0,38 кВ до 110 кВ и выше), то ранжировка мероприятий должна иметь примерно следующий вид . Нумерация мероприятий, используемых в таблице соответствует группе мероприятий согласно рис.2 и номеру по используемому на рисунке списку.
            Заходи виконуються постійно
      Заходи щодо зниження комерційних втрат (номери 3.1, 3.2, 3.6, 3.13, 3.18-3.20), в першу чергу проведення рейдів з виявлення та запобігання розкрадань і відключення неплатників, а також організаційні заходи щодо зниження технічних втрат (номери 1.1 - 1.15)
            Заходи, що включаються до інвестиційної програми на найближчі 3 —       Швидко окупаються технічні заходи (номери 2.1, 2.3, 2.4), в першу чергу заміна проводів ліній і відгалужень до будівель 0,38 кВ із застосуванням СИП, а також більша частина заходів з удосконалення систем розрахункового та технічного обліку електроенергії
            Заходи, що включаються до програми довгострокового розвитку
      Основна маса технічних заходів з реконструкції та технічного переозброєння електричних мереж всіх класів напруги (номери 2.2 , 2.5 — 2.15)
      Найбільш важливою обставиною при плануванні діяльності по зниженню втрат електроенергії в електричних мережах є побудова якоїсь «вертикалі влади» (у вигляді узгодженого і затвердженого документа) усіх учасників даного процесу з чітко прописаними механізмами відповідальності задіяних підприємств і організацій, а також способами стимулювання персоналу, що займається розглянутими питаннями. Тільки при такому підході можна ставити серйозні цілі щодо зниження втрат електроенергії в електричних мережах, розробляти довгострокову стратегію і отримати близький до очікуваного, а подекуди навіть більшої, результат [1].

Огляд досліджень

      Проблема розрахунку втрат електроенергії хвилює енергетиків вже дуже довго. Однак, в даний час випускається дуже мало книг з даної теми, т.к мало що змінилося в принциповому пристрої мереж. Але при цьому випускається достатньо велику кількість статей, де проводиться уточнення старих даних і пропонуються нові рішення проблем, пов'язаних з розрахунком, нормуванням і зниженням втрат електроенергії.
      У статті Воротніцкого В.Е., Заслонова С.В. і Калінкіна М.А. "Програма розрахунку технічних втрат потужності та електроенергії в розподільних мережах 6 — 10 кВ" [5] детально описана програма для розрахунку технічних втрат електроенергії РТП 3.1 Її головною перевагою є простота у використанні і зручний для аналізу висновок кінцевих результатів, що істотно скорочує трудовитрати персоналу на проведення розрахунку.
      Стаття Воротніцкого В.Е., Загорського Я.Т. і Апряткіна В.М. "Розрахунок, нормування та зниження втрат електроенергії в міських електричних мережах" [9] присвячена уточненню існуючих методів розрахунку втрат електроенергії, нормування втрат в сучасних умовах, а також новим методам зниження втрат.
       Однією з останніх книг, випущених з даної теми, є книга Желєзко Ю.С. "Розрахунок, аналіз і нормування втрат електроенергії в електричних мережах" [1]. В ній найбільш повно представлена структура втрат електроенергії, методи аналізу втрат і вибір заходів щодо їх зниження. Обгрунтовано методи нормування втрат. Докладно описано програмне забезпечення, що реалізує методи розрахунку втрат.
      У статті Олександра Могіленко «Зниження втрат електроенергії. Підхід до планування та оцінки заходів »[1] розроблені групи заходів щодо зниження втрат потужності. Заходи ранжовані за ступенем ефективності і довгостроковості.
      Дослідження втрат потужності і способів їх зменшення активно проводяться в країнах, де вони великі. До таких країн належать Україні, Росія та й практично всі країни пострадянського простору. Велика кількість статей з даної теми перекладається і видається в міжнародних електротехнічних журналах, публікуються доповіді для конференцій.
      Міжнародні дослідження також зводяться до уточнення даних, пошуку нових шляхів мінімізації втрат і вдосконалення вже існуючих.       У рамках ДонНТУ дослідження мінімізації втрат проводяться регулярно в дипломних роботах студентів ВНЗ. Маючи дані про існуючі мереж або ділянок мереж, проводяться розрахунки втрат, їх аналіз. Вибираються методи мінімізації втрат, що застосовуються на конкретному підприємстві, конкретної мережі, проводиться економічна оцінка заходів, їх ефективність.

Список використаної літератури:

Резюме     Биография