Стартовая >> Архив >> Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии

Достоверность расчетных значений - Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии

Оглавление
Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии
Введение
Структура потерь электроэнергии и виды расчетов
Достоверность расчетных значений
Классификация методов расчета нагрузочных потерь
Организация работ по снижению потерь
Краткие сведения о вероятностных методах
Расчет нагрузочных потерь в транзитных сетях
Расчет нагрузочных потерь в замкнутых сетях 110 кВ и выше
Расчет потерь в радиальных сетях 35-150 кВ
Анализ структуры потерь электроэнергии
Классификация мероприятий и показатели их эффективности
Определение эффективности режимных мероприятий
Компенсация реактивной мощности
Определение эффективности технических мероприятий
Планирование потерь электроэнергии
Основные положения методики выбора мощности КУ в узлах сложной сети
Структура погрешностей расчета потерь электроэнергии по числу часов наибольших потерь
Регрессионные зависимости эквивалентных сопротивлений линий 6-20 кВ
НХПЭ
Список литературы

1.2. ДОСТОВЕРНОСТЬ РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПОТЕРЬ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИХ ГАРАНТИРОВАННЫХ ЗНАЧЕНИЙ
Нагрузочные потери электроэнергии в элементе трехфазной сети сопротивлением R определяют по формуле:
(1.5)
где I(t) — полный ток в элементе в момент времени t; Δt — интервал времени между последовательными его замерами, если последние осуществляются дискретно через равные достаточно малые интервалы времени.
Потери электроэнергии холостого хода определяют по формуле
(16)
где ∆РХ — потери мощности холостого хода при номинальном напряжении, приводимые в паспортных данных оборудования.
Точное определение потерь электроэнергии за интервал времени Т возможно при известных значениях параметров R и ∆Р х и функций времени I(f) и U(t) на всем интервале. Параметры R и ∆Рх обычно известны, и в расчетах их считают постоянными. Вместе с тем сопротивление проводника зависит от его температуры:
(1.7)
где R20 - сопротивление при t 20 °С, и при изменении t в диапазоне от -20 до +90 °С (допустимая температура нагрева проводов воздушных линий) Rt принимает значения от 84 до 120 % R2 O· Дополнительные погрешности обусловлены неточным знанием длин линий, старением проводов и т.п.*.

* С целью уточнения фактических параметров линий целесообразно проводить опыты холостого хода и короткого замыкания при выводе линий в ремонт. Имеющиеся сведении показывают, что в ряде случаев фактические значения активного сопротивления и особенно активной проводимости на землю (токи утечки) отличаются на 20-30 % от используемых в расчете [32].

Изложенное показывает, что погрешность определения потерь электроэнергии в одном элементе, вызванная неточным представлением в расчете величины R, считающейся известной, может быть существенной. Следует отметить, что в практических расчетах очень редко сопротивления линий приводят к средней температуре за время T, так как это нелегко: температура провода зависит от его токовой нагрузки, температуры воздуха, солнечной радиации, скорости ветра и т. д. Поэтому обычно в расчетах используют справочные данные, В связи с изложенным информацию о параметрах электрических сетей можно считать полной, но обладающей ограниченной достоверностью.
Информация о режимных параметрах I(f) и U(t) имеется обычно лишь для дней контрольных замеров, т. е. при ежечасной регистрации в эти дни - за 48 из 8760 ч. На большинстве подстанций без обслуживающего персонала она регистрируется лишь 3 раза за контрольные сутки. Эта информация является неполной (имеется не для каждого значения 7) и ограниченно достоверной, так как замеры проводятся аппаратурой, имеющей определенный класс точности, и не одновременно на всех подстанциях.
Неполнота информации заставляет использовать методы расчета, основанные на тех или иных допущениях, определяющих предполагаемое влияние на результаты расчета отсутствующей информации. Погрешности, вызванные неполнотой информации, обычно называют методическими, так как каждый метод ориентирован на свой объем используемой информации.
Дополнительные погрешности вносятся в расчет вследствие ограниченной точности информации, используемой тем или иным методом. Применительно к этим составляющим погрешности используется термин ’’информационные погрешности”.
Качественное различие между указанными составляющими состоит в том, что первая органически присуща методу, она нс зависит от точности используемой информации и для конкретного расчета ее численное значение определяется только значимостью допущений, принятых при разработке метода. Для конкретного расчета эта погрешность не может быть уменьшена никакими способами, кроме перехода на другой метод. Например, если метод не учитывает возможного различия конфигураций графиков нагрузки узлов, то погрешность расчета будет тем меньше, чем меньше эти различия в конкретном случае, однако при заданных конфигурациях графиков она будет иметь определенное значение, которое в рамках данного метода уменьшить нельзя. Вторая составляющая изменяется в зависимости от точности используемой информации и теоретически может быть сведена к нулю при использовании идеально точной информации.
Наличие указанных погрешностей приводит к тому, что фактические потери энергии будут в большей или меньшей степени отличаться от их расчетного значения. Степень отличия будет определяться случайным сочетанием факторов, соответствующих данному случаю, поэтому для расчета интервала, в котором могут оказаться фактические потери, целесообразно использовать математический аппарат теории вероятностей. Для этого все погрешности необходимо выразить в виде их среднеквадратичных значений Δ, позволяющих при известном законе распределения погрешности связать ширину интервала неопределенности потерь и вероятность, с которой фактическое значение потерь окажется в рассчитанном интервале.
Погрешности информации, используемой в расчетах потерь энергии, как правило, можно представить в виде случайных величин. В аналогичном виде могут быть представлены и методические погрешности.
Если систематическая ошибка расчетов (среднее значение ошибок) равна нулю, то относительную среднеквадратичную погрешность расчета потерь по средним значениям исходных данных определяют по формуле
(1.8)
где Dп, σп и mп - соответственно дисперсия, среднеквадратичное отклонение и математическое ожидание потерь.
Если известны лишь крайние значения, которые может принимать величина X, то для определения среднеквадратичного отклонения σх используют тот факт, что практически все значения (99,7 %) случайной величины, распределенной по нормальному закону, укладываются в диапазон тх ± 3σх. Тогда
(1.9)
В (20) показано, что формула (1.9) дает приемлемые практические результаты и при законах распределения, отличающихся от нормального. Формулу (1.9) приходится использовать, когда исходными данными о значениях рассматриваемой величины расчетчик не располагает, но из физических соотношений известен возможный диапазон ее значений. Так, при отсутствии точных данных о нагрузке подстанции может быть известно, что ее значение находится в диапазоне от 0,3 до 0,9 установленной мощности трансформаторов ST. В этом случае среднеквадратичное отклонение нагрузки определяют по формуле

Оценивая математическое ожидание нагрузки средним из ее возможных значений, т. е. ms= 0,6, среднеквадратичную погрешность ∆s в соответствии с (1.8) получим равной 0,1/0,6 =0,17.
Если возможный диапазон изменения случайной величины неизвестен, а количество данных мало, чтобы определить σχ по (1.28), то его определяют по формуле (1.9), в которой в знаменателе используют цифру 4 вместо 6. Такая замена обусловлена тем, что при малом количестве данных маловероятно, что в их число попали хтах и xmin [20].
В случае, если погрешность в исходных данных содержит систематическую составляющую δс (т.е. среднее значение погрешности не равно нулю), границы погрешностей приводят к симметричному виду, вычитая из обоих значений границ значение δС, а расчетное значение потерь, к которому будет относиться симметричная случайная погрешность, определяют, умножая исходное значение на коэффициент
(1.10)
Например, если потери ∆W рассчитывались с использованием исходного данного, имеющего границы погрешности от -5 до +15 % и входящего в формулу в качестве сомножителя, то в среднем значение потерь оказывается завышенным на величину δС = (5 + 15)/2 = 5%. Вычитая систематическую погрешность из обеих границ, получаем симметричные границы ±10%, относящиеся к расчетной величине потерь

Среднеквадратичная погрешность не зависит от систематической и в соответствии с (1.9) составит

В формулы для расчета потерь энергии исходные параметры входят в различных сочетаниях — в качестве сомножителей, слагаемых и т. п. Несмотря на то что все они имеют нормальный закон распределения погрешности, закон распределения погрешности результирующей величины теоретически может отличаться от нормального. Однако расчеты показывают, что это отличие практически несущественно. В этом случае для определения интервала неопределенности потерь и соответствующего ему значения доверительной вероятности достаточно рассчитать среднеквадратичную погрешность в величине потерь ∆п исходя из известных значений среднеквадратичных погрешностей в исходных данных (см. §1-6).
По известному значению ∆п границы интервала неопределенности потерь рассчитывают по формулам
(1.11)
где t - параметр, определяющий значение интервала и соответствующей ему вероятности. Так, значению I = 1 соответствует значение вероятности 68,2%, t = 2 - значение 95,4%, а t = 3 значение 99,7%. Это означает, что фактические потери электроэнергии с вероятностью 68,2% попадут в интервал ΔWρ(1 ± Δп/100) с вероятностью 95,4% в интервал Δ Wp (1 ± 2Δп/100) и с вероятностью 99,7%- в интервал ΔWр (1±3Δп/100). Другими словами, можно приближенно считать, что из общего числа рассчитываемых данных методом сетей в 68,2%, фактические потери не будут отличаться от расчетного значения более чем на ±ΔΠ, %, в 95,4, 68,2 = 27,2% не более чем на ± 2Δп, в 99,7—95,4 = 4,3%? - не более чем на ± 3Δп. В остальных 0,3% сетей отличие может быть более ±3Δп.
Естественно, что чем менее полная информация имеется в наличии, тем более простой метод расчета приходится применять и тем большая методическая погрешность вносится в расчет. Чем менее точна имеющаяся информация, тем большая информационная погрешность вносится дополнительно. Болес широким получается и расчетный интервал, в котором могут оказаться фактические потери.
Расчеты интервалов неопределенности потерь вместо псевдоточных их детерминированных значений не только реально отражают возможную точность оценки расчетным путем фактического значения технических потерь при существующей полноте и точности исходной информации, но и позволяют улучшить организацию работ в области снижения потерь и повысить обоснованность принимаемых решений.
В частности, использование интервалов неопределенности при выборе мероприятий по снижению потерь позволяет оценивать степень экономического риска при внедрении тех или иных мероприятий, а следовательно, и ставить задачу о выборе решения, характеризуемого минимально возможным риском Использование гарантированных значений потерь (крайних значении интервала неопределенности) позволяет построить, рациональную систему материальною стимулирования работ по увеличению полноты и точности исходной информации, что в свою очередь приведет к снижению степени риска при внедрении мероприятий.
Например, при установлении конкретному подразделению плана по потерям энергии на базе прогноза технических потерь ориентация могла бы осуществляться на нижнюю границу интервала неопределенности (см. §3.5). В этом случае более жесткий план получит подразделение, обеспечивающее расчеты менее точной информацией. При распределении премии за выполнение плана мероприятий по снижению потерь в расчет могла бы приниматься величина гарантированного снижения, близкая к нижней границе, и т. д.


 
« В случае каких нарушений применяется методика начислений   Инструкция по работе с программой, энергонадзор »
электрические сети