В настоящее время все более важным становится выявление участков электрических сетей с высокой долей коммерческих потерь, величина которых в отдельных районах может превышать 50% в структуре отчетных потерь. В связи с этим возникает актуальность задачи проведения анализа небалансов электроэнергии по элементам распределительной сети 0,4 и 10 кВ и выявления участков, где величина коммерческих потерь наиболее значима.
Баланс электроэнергии — система показателей, характеризующая соответствие потребления электроэнергии в энергосистеме, расхода ее на собственные нужды и потерь в электрических сетях величине выработки электроэнергии в энергосистеме с учетом перетоков мощности из других энергосистем [1].
Данное определение можно применить и к участку распределительной сети. Получим, что баланс электроэнергии на участке сети определяется соотношением:
(1)
где
- WПС — прием электроэнергии в сеть
- ΔWП — суммарные расчетные потери
- WПН — расход электроэнергии на производственные и хозяйственные нужды
- WПО — полезный отпуск
Суммарные расчетные потери электроэнергии можно определить по формуле:
(2)
где
- ΔWТП — технические потери электроэнергии
- ΔWПИ — потери, обусловленные нормативными инструментальными погрешностями измерения электроэнергии
- ΔWКП — коммерческие потери.
Структура баланса электрической энергии (ЭЭ) распределительной сети представлена на рис. 1.
Из формул (1)-(2) коммерческие потери определяются следующим образом:
(3)
В структуре коммерческих потерь выделяют несколько составляющих (рис. 1):
- Потери обусловленные несвоевременностью оплаты электроэнергии бытовыми потребителями
- Потери связанные со сверхнормативными инструментальными погрешностями измерения
- Хищения электроэнергии
- Потери, связанные с организацией контроля потребления энергии [2]
Проблема выполнения анализа небалансов по элементам сети заключается в необходимости обработки больших объемов данных, многофакторной зависимости и сложности расчета, особенно если они выполняются в объемах региональной электросетевой компании.
Для примера рассмотрим балансы электроэнергии в сети 10 кВ, выполненные на базе Топкинского района электрических сетей. В качестве исходных данных использовались месячные расходы электроэнергии по фидерам 10 кВ и трансформаторным подстанциям 10/0,4 кВ за 2008 год, определенные на основании показаний приборов учета. Величина небаланса (коммерческих потерь) определялась по формуле (3). Технологические потери (сумма технических потерь и потерь, обусловленных нормативными инструментальными погрешностями измерения электроэнергии) рассчитывались в программном комплексе РТП-3. Результаты расчета отображены на рис. 2.
Из графика (рис. 2) видно, что величина небаланса в абсолютном значении по фидеру изменяется в течение года неравномерно. В большинстве случаев в зимние месяцы происходит увеличение небаланса, а в летние — его уменьшение. Это обусловлено увеличением потребления электроэнергии и возрастанием количества случаев ее хищения в зимнее время. Также на графике проведено ранжирование фидеров по величине небаланса, что позволило выделить группу фидеров с значительным (более 100 тыс. кВт*ч) небалансом. Однако оценивать эффективность передачи электроэнергии по фидеру исключительно по величине небаланса не является аргументированным в связи с недостоверность информации.
Для решения задач анализа небалансов предлагаем метод сравнительной оценки эффективности работы фидера по следующим критериям:
- Величина потерь электроэнергии в абсолютных единицах (ΔWП)
- Величина потерь в относительных единицах (отношение потерь электроэнергии к поступлению в сеть) (ΔWП%)
- Величина технических потерь (ΔWТП)
- Коммерческие потери электрической энергии (ΔWКП)
Для определения фидеров с наиболее значимыми небалансами их необходимо проранжировать по каждому критерию (фидеру с наибольшим значением присваивается наименьший ранг) и рассчитать балл по каждому фидеру путем суммирования рангов, как показано в табл. 1.
Из рис. 3 видно, что суммарный объем небаланса по 5 фидерам составляет порядка 44% от общей величины небаланса в сети 10 кВ, что подтверждает адекватность выбранных критериев и метода оценки фидеров по эффективности передаче электроэнергии.
Выводы:
Применение метода сравнительной оценки позволяет оперативно обрабатывать большое количество данных по небалансам в распределительных сетях 0,4 и 10 кВ
Использование критериев оценки позволит выявить участки распределительной сети с наименьшей эффективностью для проведения целенаправленного анализа и разработки мероприятий по снижению потерь.
Список литературы
- ГОСТ 21027-75 «Системы энергетические. Термины и определения»
- Железко Ю.С. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях / Железко Ю.С., Артемьев А.В., Савченко О.В. — М., «Издательство НЦ ЭНАС», 2005
Источник: Анализ небалансов электроэнергии в распределительных сетях напряжением 10 кВ и критерии их оценки / Р.А. Храмцов, Р.Б. Наумкин // Вестник КузГТУ. — 2009. — №5. — C. 69-72
