Определение оптимального уровня напряжения в узлах сети электроснабжения предприятия

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.