Содержание
Количественная оценка потребляемой электроэнергии производится посредством приборов учета (ПУ).
Для точного отображения динамики электропотребления по полученным при измерениях данным необходимо наличие современных приборов учета с высоким классом точности.
Построение такой системы является одной из основных задач электросетевых компаний.
Описание предметной области при автоматизации контроля электроэнергии
Значительная часть ныне функционирующих электроизмерительных приборов не соответствует техническим и экономическим требованиям.
Это приводит к возникновению сверхнормативных погрешностей измерений и, как следствие, коммерческих потерь [1]. В сложившихся условиях становится очевидной необходимость модернизации и повышения эффективности работы систем учета электрической энергии.
В первую очередь это касается замены парка индукционных счетчиков с большой погрешностью на современные электронные, установки выносных приборов учета и общедомового учета, защиты от хищений, а также минимизации участия людей в регистрации показаний путем организации автоматизированного контроля и учета электроэнергии (АИИС КУЭ).
В соответствии с Федеральным законом РФ №261 «Об энергосбережении» [2] «расчеты за энергетические ресурсы должны осуществляться на основании данных о количественном значении энергетических ресурсов, произведенных, переданных, потребленных, определенных при помощи приборов учета используемых энергетических ресурсов» и «здания, строения, сооружения и иные объекты, в процессе эксплуатации которых используются энергетические ресурсы, в том числе временные объекты, .. должны быть оснащены приборами учета используемых энергетических ресурсов».
В этой связи наличие ПУ, отвечающих современным стандартам, это неотъемлемое условие содержания жилых помещений потребителей.
Несмотря на то, что модернизация системы учета является одним из наиболее активно проводимых мероприятий по снижению потерь, в настоящее время нет общепринятых методик по расчету экономического эффекта от замены счетчиков электроэнергии у потребителей.
Оценив отношение уровня затрат и ожидаемой прибыли, а также определившись с территориями, приоритетными для проведения работ, можно более рационально планировать и осуществлять совершенствование системы учета.
В данной работе нами рассмотрены алгоритм расчета фактического экономического эффекта от замены приборов учета у потребителей-граждан, а также оценка планового эффекта от реализации данных мероприятий.
Для анализа использовались данные программного комплекса «Astek», внедренного в деятельность ОАО «МРСК Сибири».
Программный комплекс разработан с целью связи основных протекающих бизнес-процессов, а именно:
- Ведение договоров и лицевых счетов бытовых и юридических абонентов.
- Ведение операций с точками учета.
- Расчет полезного отпуска электроэнергии.
- Формирование балансов электрической энергии.
- Формирование нормативно-справочной информации, а также документооборота энергосбытовых и сетевых организаций в единой рабочей среде с общей базой данных.
Разработанная модель расчетов использует инструменты Microsoft Excel где:
- Имеющиеся данные извлекаются из ПК «Astek».
- Далее заносятся в сформированные табличные формы, посредством которых в дальнейшем ведется расчет.
По методике для расчета используются данные потребления электроэнергии абонентами за базовый период (БП) — с момента замены прибора учета до конца календарного года, за аналогичный период прошлого года (ПП), а также дата замены ПУ.
Расчетная методика определения экономического эффекта предлагаемого решения
Оценка экономического эффекта от замены ПУ (ЭЭ) осуществляется на основании двух критериев снижения уровня потерь и увеличения полезного отпуска электроэнергии:
(1)
где
- ΔWПОЭЭ — экономический эффект от увеличения полезного отпуска, кВт.ч.
- ΔWЭЭ — экономический эффект от снижения потерь электроэнергии, кВт.ч.
Ежегодно наблюдается рост величины потребляемой электроэнергии вследствие повышения качества жизни населения и роста числа и мощности электроприемников.
Данный прирост полезного отпуска при расчете экономического эффекта нужно исключить.
Расчет естественного годового прироста полезного отпуска производится по формуле:
(2)
где
- WΣПОБП — годовое потребление электроэнергии в целом по филиалу (региону) в базовом периоде, кВт.ч.
- WΣПОПП — годовое потребление электроэнергии в целом по филиалу (региону) в предыдущем периоде, кВт.ч.
Затем производится расчет экономического эффекта от установки ПУ в разрезе трансформаторных подстанций (ТП).
В табличные формы заносятся:
- Лицевой счет абонента.
- Дата замены прибора учета.
- Показания на дату установки.
- Показания на конец года установки.
- Показания аналогичного периода предыдущего года.
- Показания на конец предыдущего года.
Потребление электроэнергии за соответствующие периоды рассчитывается автоматически как разница показаний.
Увеличение полезного отпуска каждого абонента, запитанного от ТП, вычисляется по условию:
- Если количество электроэнергии, потребленной абонентом с момента замены счетчика до конца календарного года, меньше потребления за аналогичный период предыдущего года, то увеличение ПО считаем нулевым.
В противном случае расчет ведется по формуле:
(3)
где
- WПОПП— полезный отпуск электроэнергии за аналогичный период предыдущего года, кВт.ч.
- WПОБП — полезный отпуск электроэнергии за базовый период (с момента замены счетчика и до конца календарного года), кВт.ч.
Экономический эффект от увеличения полезного отпуска рассчитывается по формуле:
(4)
где
- WПОИЗМi — увеличение полезного отпуска /-го абонента, кВт.ч.
Далее определяется экономический эффект снижения величины потерь электроэнергии от замены системы учета:
- В соответствующие ячейки табличной формы заносятся величины потерь электроэнергии по ТП в базовом и предыдущем годах.
- Величина снижения потерь электроэнергии, это разница между величинами потерь в базовом периоде и предыдущем.
Однако снижение потерь происходит, в том числе, вследствие увеличения ПО за счет замены ПУ.
Учитывая данный фактор, расчет производится по формуле:
(5)
где
- ΔWБП -потери электроэнергии в базовом периоде, кВт.ч.
- ΔWПП — потери электроэнергии в предыдущем периоде, кВт.ч.
В случае если величина снижения потерь электроэнергии отрицательна, принимается нулевое значение ΔWИЗМ.
Экономический эффект снижения величины потерь электроэнергии от мероприятий по замене системы учета рассчитывается по формуле:
(6)
где
- NΣ — общее количество абонентов ТП, абон.
- NПУ — количество абонентов ТП с замененными ПУ, абон.
- ΔWИЗМ — величина снижения потерь электроэнергии, кВт.ч.
Суммарный экономический эффект рассчитывается согласно (1).
Расчет ожидаемого экономического эффекта от замены приборов учета
Когда заходит речь о замене приборов учета у потребителей, встает вопрос об эффективности данных мероприятий.
Выше приведен алгоритм расчета экономического эффекта от фактически осуществленных замен ПУ, но зачастую возникает задача определения величины ожидаемого экономического эффекта для оценки эффективности плановых мероприятий.
Вследствие того, что замена приборов учета производится на протяжении всего года, разработан алгоритм определения приведенного экономического эффекта, позволяющего рассчитать плановый ЭЭ.
Для расчета этого эффекта необходимо знать усредненную дату установки ПУ у потребителей, запитанных от одной трансформаторной подстанции.
Усредненная дата установки приборов учета на ТП рассчитывается исходя из «удельного веса» эффекта в каждом месяце. При этом учитывается:
- Число замен счетчиков в каждом месяце.
- Величина роста полезного отпуска вследствие их проведения.
Расчет производится по формуле:
(7)
где
- nm — усредненная дата установки приборов учета на ТП (порядковый номер месяца).
- ni — дата установки прибора учета z-го абонента (порядковый номер месяца).
- WПОИЗМi — увеличение полезного отпуска i-гo абонента, кВт.ч.
Далее определяется приведенный экономический эффект:
(8)
где
- WПОΣПБ — суммарный полезный отпуск в целом по филиалу (региону) за базовый период, кВт.ч.
- WПОΣПБnm— суммарный полезный отпуск в целом по филиалу (региону) за период с месяца до конца года, кВт.ч.
Плановый экономический эффект определяется отношением суммарного приведенного ЭЭ по каждой ТПΣЭЭПРИВi к числу абонентов с замененными ПУΣNПУi:
(9)
В качестве примера произведен расчет экономического эффекта от замены приборов учета по одной из ТП, от которой запитаны 120 абонентов (замены в течение года произведены у 17 из них).
Этот эффект составил более 2,2 тыс. кВт.ч в год на 1 приборе учета.
На основании проведенных изысканий можно сделать следующие выводы:
- Разработана методика определения экономического эффекта от замены приборов учета электроэнергии у бытовых потребителей.
- С помощью описанного метода определяется фактический и плановый эффект от замены приборов учета, что позволяет оценить величину снижения потерь, спрогнозировать увеличение полезного отпуска, проанализировать эффективность выбора мест установки приборов учета.
- Алгоритм нахождения экономического эффекта позволяет стандартизировать расчеты, повысить качество оценки мероприятий по совершенствованию системы учета и может найти практическое применение в деятельности компаний электросетевого комплекса.
Список литературы
- Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии Руководство для практических расчетов / Ю.С. Железко, Москва: ЭНАС, 2009 год, страница 456.
- Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
- Основные положения функционирования розничных рынков электрической энергии», утвержденные Постановлением Правительства РФ от 4 мая 2012 года № 442«0 функционировании розничных рынков электрической энергии, полном и (или) частичном ограничении режима потребления электрической энергии».
- Постановление Правительства РФ от 28 марта 2012 года № 258 «О внесении изменений в Правила установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг».
- Системы АИИС КУЭ в бытовом секторе как элемент «умных» сетей и средство повышения эффективности передачи электроэнергии.
Источник: Повышение эффективности функционирования системы учета электроэнергии в бытовом секторе / В.М. Ефременко, Р.А. Храмцов, Р.Б. Наумкин, М.С. Медведев // Вестник КузГТУ, 2012 год, №6, страницы 141-143.
