Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Определение оптимального уровня напряжения в узлах сети электроснабжения предприятия

А. В. МАЛАФЕЕВ, Ю. С. КАШКАРОВА

Аннотация


Рассмотрен подход к оперативному определению оптимальных напряжений на шинах низшего напряжения понизительных подстанций 35 - 220/3 - 10 кВ промышленных предприятий при отсутствии автоматизированного управления переключателями РПН. В качестве критерия оптимальности принят минимум потерь активной мощности в распределительных сетях напряжением 3 - 10 кВ. Существующие устройства автоматического регулирования напряжения трансформатора не позволяют осуществлять регулирование напряжения в функции нескольких величин, в частности, потерь активной мощности в элементах сети. Контроль только тока на вводе трансформатора при этом недостаточен, так как потери мощности в сети низшего напряжения зависят от распределения токовой нагрузки между присоединениями. При отсутствии возможности оперативных расчётов непосредственно на рабочем месте дежурного предлагается использование серий кривых (таблиц), полученных для возможных оперативных состояний сети низшего напряжения. В случае обеспеченности подстанций вычислительной техникой предложены зависимости, позволяющие на основе одномерного поиска определить оптимальный уровень напряжения с учётом статических характеристик нагрузки по напряжению. При технологической взаимосвязи производственных подразделений, питающихся от подстанции, число таких состояний относительно невелико. Приведены соображения по сокращению числа таких кривых (таблиц), обусловленные одновременным выводом в ремонт технологического оборудования и элементов системы электроснабжения. Поскольку подстанции цехового уровня распределения 3 - 10 кВ, как правило, ненаблюдаемы, предлагается оценивать наиболее целесообразный уровень напряжения с применением подходов теории игр. В качестве основных исходных данных взяты значения нагрузки ввода распределительной подстанции и величины расхода электроэнергии по отходящим присоединениям, полученные по цеховым ведомостям учёта электроэнергии для основных режимов работы цехового оборудования. Для принятия решения составляется платёжная матрица, для определения цены игры и выбора наиболее целесообразной стратегии регулирования напряжения предложен критерий Лапласа. Приведён расчёт ожидаемого экономического эффекта для одной из главных понизительных подстанций крупного металлургического предприятия, питающей прокатные цеха и ряд объектов общезаводского назначения.

Ключевые слова


power supply system; voltage regulation; power loss; optimal mode; observability; telemetry; Laplace criterion

Полный текст:

PDF

Литература


Идельчик В. И. Расчёты и оптимизация режимов электрических сетей и систем. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 288 с.

Веников В. А., Идельчик В. И., Лисеев М. С. Регулирование напряжения в электроэнергетических системах. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 216 с.

Al-Omari Z. A mathematical model for minimizing add-on operational cost in electrical power systems using design of experiments approach / Z. Al-Omari, A. Hamzeh, S. A. Hamed, et al. // International Journal of Electrical and Computer Engineering. 2015. Vol. 5. No. 5. P. 948 - 956.

Илюшин П. В., Березовский П. К. Подходы к формированию технических требований по участию объектов распределённой генерации в регулировании напряжения в энергосистеме // Энергетик. 2019. № 3. С. 12 - 18.

Kryonidis G. C., Demoulias Ch. S., Papagiannis G. K. A new voltage control scheme for active medium-voltage (MV) net<->works // Electric Power System Research. 2019. Vol. 169. P. 53 - 64.

Маркушевич Н. С. Автоматизированное управление режимами электросетей 6 - 20 кВ. - М.: Энергия, 1980. - 208 с.

Нурбосынов Д. Н., Табачникова Т. В. Многоуровневая иерархическая оптимизация режима напряжения системы электроснабжения нефтегазодобывающего предприятия // Вестник СамГТУ. Сер. Технические науки. 2017. № 1(53). С. 85 - 95.

Арзамасцев Д. А., Липес А. В. Снижение технологического расхода энергии в электрических сетях / Под ред. В. А. Веникова. - М.: Высш. шк., 1989. - 127 с.

Непша Ф. С., Ефременко В. М. Оценка эффективности оптимального регулирования в системе электроснабжения угольной шахты // Вестник КузГТУ. 2018. № 1. С. 149 - 157.

Баламетов А. Б., Халилов Э. Д. Методы прогнозирования потерь мощности в электроэнергетических системах // Электричество. 2013. № 7. С. 19 - 29.

Vucobratoviж V., Mariж P., Hederiж Ћ. Voltage and power losses control using distributed generation and computational intelligence // Tehniжki vjesnik. 2016. Vol. 23. Is. 4. P. 937 - 944.

Оморов Т. Т., Курманалиева Р. Н., Осмонова Р. Ч. Оценка потерь электроэнергии в условиях неопределённости в составе АСКУЭ // Изв. вузов. Проблемы энергетики. 2017. Т. 20. № 3 - 4. С. 126 - 135.

Железко Ю. С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчётов. - М.: ЭНАС, 2009. - 456 с.

Малафеев А. В., Иманова Ю. С. Анализ влияния информационной обеспеченности оперативно-диспетчерского персонала заводской системы электроснабжения на принятие решений по оптимальному регулированию напряжения в центрах питания сетей 3 - 10 кВ // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: тез. докл. 76-й Междунар. науч.-техн. конф. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г. И. Носова, 2018. С. 219 - 220.

Байрамалиева Э. Н. Метод оценивания параметров нагрузки энергосистемы при оперативных расчётах режима // Проблемы энергетики / Energetikanin problemleri. 2005. № 1. - 5 с.

Малафеев А. В., Буланова О. В., Ротанова Ю. Н. Статическая и динамическая устойчивость систем электроснабжения промышленных предприятий с собственными электростанциями: монография. - Магнитогорск: ГОУ ВПО "МГТУ", 2010. - 112 с.

Таха Х. А. Введение в исследование операций. Пер. с англ. - М.: Изд. дом "Вильямс", 2001. - 912 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2021.79.80.006

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 – 2023 НТФ «Энергопрогресс»


Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

                

Выставки: