Обоснование рациональных структур электропитающих систем для повышения качества их функционирования

• Автор: Лобзов, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 186 с.

Оглавление
Введение
1. Особенности функционирования электропитающих систем в условиях реформирования энергетики

1.1. Основные проблемы сетевых компаний в связи с реформированием энергетики

1.2. Сравнительный анализ динамики потерь электроэнергии в электрических сетях энергосистем России и зарубежных

энергокомпаний

1.3. Проблемы информационного обеспечения субъектов сетевых

компаний

1.4. Сравнительный анализ методов оценок технических потерь

Выводы к главе

2. Математическая модель структура современных электропитающих комплексов
2.1. Общая характеристика объекта исследования
2.2. Математический аппарат устойчивых вероятностных распределений
2.3. Использование нейронных сетей для расчета параметров режима
2.4. Адаптация методов расчета режимов к расчету питающих сетей
Выводы к главе
3. Оценка потерь электроэнергии при неполноте информации
3.1. Формирование модели сети для проведения машинного
эксперимента
3.2. Определение потерь сетей различными методами
3.3. Моделирование нагрузок
3.4. Особенности расчета параметров режима сетей напряжением 6-
10 кВ
Выводы к главе
4. Повышение эффективности функционирования комплекса
воздействием на структуру его режимов
4.1 Информационно-справочная система объектов питающих сетей
4.2. Оптилшзация системы учета параметров электропотребления
4.3. Оптимизация режимов сетей с использованием генетических алгоритмов
4.4. Проведение мероприятий технического энергоаудита
Заключение и выводы по работе
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение
Высокий уровень приоритетности энергосбережения обусловлен рядом факторов. В условиях беспрецедентного спада производства за годы реформ в России, объем которого в последние годы составил менее половины от уровня 1990 г., добыча энергоресурсов и выработка электроэнергии сохранились на уровне 75% от 1990 г [41]. Это объясняется тем, что физическое потребление энергии в России продолжает оставаться достаточно высоким - 71% от уровня 1990 г. Потребление наиболее качественных энергоносителей (газа и электроэнергии) в коммунально-бытовом секторе при этом не только не сократилось, но и несколько возросло. Все это привело к росту энергоемкости экономики России на 22%, которая оказалась в 2,5-3 раза выше, чем в промышленно развитых странах Америки и Европы [3, 90, 89, 83]. Свыше трети всех энергоресурсов в стране безвозвратно теряются или неэффективно расходуются.
Проблемами уменьшения потерь электроэнергии в России занимались Поспелов Г.Е., Щербина Ю.В., Бойко Н.Д., Железко Ю.С., Сыч Н.М., Зельцбург Л.М., Карпова Э.Л., Воротницкий В.Э., Пекелис В.Г. [10, 11, 22, 58, 7, 25, 54, 80]. Технические пути рационального использования электроэнергии разнообразны и зависят главным образом от особенностей приемников электроэнергии и конкретных особенностей электропотребления и передачи электроэнергии [8, 9, 43].
В современных условиях перехода российской экономики к рыночным механизмам управления изменяются взаимоотношения между энергоснабжающими организациями и потребителями электроэнергии. Эти изменения выражаются не только в более жестком подходе к вопросам учета отпущенной энергии, обеспечения ее качества и надежности поставки, но и повышения эффективности транспорта энергии по сетям [59, 61, 22, 24, 39]. Повышаются требования к достоверности и оперативности получения и
обработки информации о состоянии и режимах работы этих сетей, а соответственно и к алгоритмам анализа и управления их режимами [64].
Этим и объясняется актуальность новых подходов к разработке вычислительных алгоритмов, обеспечивающих решение задач анализа режимной информации, расчета и снижения потерь энергии и управления режимами сетей этого класса.
Целью настоящей работы является: обоснование рациональной структуры электротехнологических комплексов электропитающих систем, разработка методики оценки прогнозирования для снижения потерь электроэнергии.
Цель работы достигается решением следующих задач научно-исследовательского и методического характера.
1. Систематизация и сравнительный анализ способов определения технических потерь электроэнергии современных электропитающих систем.
2. Анализ информационного обеспечения расчетов установившихся режимов электропитающих систем, и разработка новых подходов к расчетам с учетом их фактической обеспеченности средствами учета.
3. Проектирование банка данных и построение СУБД, которая служит информационной основой принятия решений при оптимизации структуры электропитающих сетей с целью повышения качества их функционирования.
4. Разработка методики расчета потерь электроэнергии в сети на основе генетических алгоритмов (искусственные нейронные сети) в условиях неполноты исходной информации.
5. Разработка математической модели формирования графиков нагрузки и графиков потерь мощности сети.
6. Классификация по видовым критериям множества подстанций ОАО «Мосэнерго» с целью выявления рационального положения мест точек учета электроэнергии.
7. Разработка и практическая реализация процедур формирования оптимальной структуры электропитающих сетей электротехнического комплекса.

При отсутствии данных для расчета коэффициента формы графика для каждого расчетного периода, допускается использовать измерения нагрузок головного участка линии, выполненных в дни контрольных измерений. Для месяцев, в которых отпуск электроэнергии в сеть выше среднегодового отпуска электроэнергии в сеть, используется квадрат коэффициента формы графика, определенного по измерениям зимнего суточного графика. Для остальных месяцев - по измерениям летнего суточного графика.
Очевидно, что еще длительное время говорить о полном оснащении всех ТП такими устройствами будет преждевременно, и наиболее доступной и достоверной информацией о режимах 6-10 кВ будут оставаться данные, полученные из центров питания и на головных участках фидеров, в частности с помощью автоматизированных систем АСКУЭ и АСДУ. Отдельно проблемы этих сетей с учетом как их относительно слабого информационного обеспечения, так и в особом режиме работы (Даже если они выполнены замкнутыми, то работают по радиальной резервируемой схеме.) рассмотрены подробно в [66].
Метод числа часов максимальных потерь. Потери электроэнергии определяются за расчетный период - год. Допускается определять потери электроэнергии за месяц, квартал или полугодие. Метод применяется для расчета переменных потерь электроэнергии в электрической сети напряжением 35-0,4 кВ при отсутствии исходных данных, необходимых для расчета потерь электроэнергии по методам оперативных расчетов, контрольных суток или средних нагрузок.
Возможно применение этого метода для электрических сетей 220-110 кВ при отсутствии исходных данных, необходимых для расчета потерь электроэнергии по методам оперативных расчетов, контрольных суток или средних нагрузок.
Метод оценки потерь по обобщенной информации о схеме и нагрузках сети. Метод применяется для расчета потерь электроэнергии в совокупности воздушных и кабельных линий электрической сети 0,4 кВ, объемом не меньше