Вихідні дані, допущення та теоретичні положення для здійснення порівняльних розрахунків

Основна мета виконання заходів щодо зниження втрат електроенергії в електричних мережах - доведення фактичного значення технічних втрат до їх оптимального для даних мереж рівня.

При здійсненні досліджень розглянуті питання використання як організаційних, так і технічних заходів при впровадженні засобів розосередженої генерації.

При виборі оптимальних місць встановлення джерел розосередженої генерації в роботі враховувались критерії:

- мінімум втрат активної потужності;

- зменшення плати споживача за електроенергію з урахуванням власних витрат на генерацію та на втрати енергії в мережах споживача.

Для розгляду прийняті найбільш розповсюджені види установок розосередженої генерації зі згоранням палива. Вибираючи джерела, орієнтувались перш за все на кліматичні умови України, вартість палива та багатофункціональність установок.

Ціни на вироблення електроенергії, та ціни на паливо, тариф на електроенергію взяті для одного року. Аналіз даних дозволяє зробити висновок, що недоцільно застосовувати дизельні електростанції. Газотурбінна установка виробляє не тільки електроенергію, а і тепло, причому електричний ККД газотурбінної установки складає 30% від загального ККД 80%.. Можна допустити, що вартість виробленої енергії також можна розділити на дві складові: електричної енергії та теплової. Тому вартість електроенергії виробленої газотурбінною установкою прийнято як частину від вартості всієї енергії.

Розглянемо деякі параметри режиму електричних мереж та показники, що використовуються при вирішенні поставлених задач дослідження.

В роботі прийняті позначення і розрахункові формули.

Струм навантаження і- го елементу І _і:

 

(3.27)

 

Втрати електричної потужності (активної потужності - та реактивної - ) мають місце у всіх ланках електричної системи і пропорційні квадратові струму навантаження.

(3.28)

(3.29)

З урахуванням генерації активної потужності будемо мати наступні формули визначення втрат активної та реактивної потужності в елементах мережі:

(3.30)

(3.31)

 

де - генеруюча потужність джерела розосередженої генерації.

Втрати потужності в обмотках трансформаторів розраховують за наступним виразом:

(3.32)

, (3.33)

де - відповідає числу паралельно працюючих трансформаторів;

k_з - коефіцієнт завантаження трансформатора,

% (3.34)

З урахуванням впливу джерел генерації формула (3.34) матиме вигляд:

(3.35)

Втрати електричної енергії . Для розрахунку втрат електричної енергії в мережі застосований метод характерних режимів, що використовує формулу:

, (3.36)

 

де - втрати навантажень потужності в мережі в i-м режимі тривалістю t годин;

n - число режимів.

Для нашого прикладу прийнято n = 1.

Здійснено розрахунок чотирьох варіантів схеми. В кожному варіанті розраховується по сім режимів. Проведено порівняльний аналіз кожного режиму, і надано рекомендацію щодо вибору оптимального місця встановлення джерела розосередженої генерації.