Разработка мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях Наманганской области Республики Узбекистан

Цель – разработка организационно-технических мероприятий по сокращению потерь электроэнергии при ее транспортировке в магистральных и распределительных электрических сетях, в силовых трансформ аторах и линиях электропередачи. Объектом исследований явились режимы работы электрической сети Наманганской области Республики Узбекистан напряжением 220/110/35/10/6 кВ. Использовались технологические методы исследования расчетным путем по схеме замещения действующей линейной схемы электроэнергетической системы области. Также использовалось моделирование электрических сетей с помощью программного комплекса «Программа расчета режимов электрических сетей» и обработка результатов расчетов с помощью пакета Microsoft Excel. В результате исследований рассчитаны электрические режимы схемы замещения электроэнергетической системы области, предложены технические мероприятия (установка устройств компенсации реактивной мощности и регулирование коэффициентов трансформации силовых трансформаторов) по регулированию напряжения для повышения качества электроэнергии в части отклонения напряжений и снижению потерь мощности. Установлено, что отклонения напряжений в большинстве узлов сети не соответствуют ГОСТ 32144-2013. Так, в узлах с напряжением 35 кВ наибольшее отрицательное отклонение напряжений составило 12,45 кВ, на 10 кВ – 3,26 кВ, на 6 кВ – 2,09 кВ. Определены узлы сети на стороне 35 кВ для размещения устройств компенсации реактивной мощности, суммарное значение мощностей составило 67,82 МВ∙Ар; также определены величины коэффициентов трансформации на трансформаторных подстанциях, находящихся в диапазоне 35–110 кВ. Расчетами показано, что проведенные мероприятия позволяют увеличить напряжение в узлах 35, 10, 6 кВ до нормы, а также снизить потери мощности в сети на 9,35 МВт. Установлено, что расчетная окупаемость предложенных мероприятий составит ~ 3 года. Предлагаемые мероприятия позволят сократить потери электроэнергии при ее транспортировке в изученных объектах и поддержать напряжения на заданном уровне за счет компенсации реактивной мощности и регулирования коэффициентов трансформации.

1. Заслонов C. B., Калинкина М. А. Расчет технических потерь мощности и электроэнергии в распределительных сетях 0,38-10 кВ // Энергетик. 2002. № 7. С. 21–22.

2. Долингер С. Ю., Горюнов В. Н., Планков А. А., Сидоров О. А. Схематические решения активной фильтрации кривой тока в четырехпроводной трехфазной сети для обеспечения качества электрической энергии // Омский научный вестник. 2011. № 3. C. 214–217.

3. Sikorski T., Rezmer J. Distributed generation and its impact on power quality in low-voltage distribution networks // Power Quality Issues in Distributed Generation. 2015. Vol. 1. Iss. 6. Р. 34–41. https://doi.org/10.15199/48.2015.06.05.

4. Суднова В. В. Качество электрической энергии. М.: Изд-во ЗАО «Энергосервис», 2000. 80 c.

5. Воинов С. Л., Гамм А. 3., Голуб И. И., Жежеленко И. В., Железко Ю. С., Нейман В. В. [и др.]. Нормирование показателей качества электроэнергии и их оптимизация: монография. Гливице – Иркутск, 1988. 249 с.

6. Горюнов В. Н., Осипов Д. С., Лютаревич А. Г. Расчет потерь мощности от влияния высших гармоник // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2009. № 2. С. 268–273.

7. Бушуев В. В., Лизалек Н. Н., Новиков Н. Л. Динамические свойства энергосистем. М.: Изд-во «Энергоатомиздат», 1995. 320 с.

8. Vittal V., McCalley J. D., Anderson P. M., Fouad A. A. Power system control and stability. 3rd Edition. Hoboken: Wiley-IEEE Press, 2002. 832 p.

9. Садыкова Ф. М. Анализ потерь электрической энергии и пути их снижения в городских электрических сетях г. Махачкалы. Нормирование технологических потерь электрической энергии // Системные технологии. 2014. № 12. С. 90–95.

10. Андрианова Л. П., Валеев Р. И. Проблемы обеспечения качества электроэнергии и пути снижения потерь в сельских распределительных электрических сетях 0,4 кВ // Международный научный журнал «Инновационная Наука». 2018. № 03. С. 20–24.

11. Chen Yu, Xu Zhao, Ostergaard J. Frequency analysis for planned islanding operation in the Danish distribution system – Bornholm // Proceedings of 43rd International Universities Power Engineering Conference (Padova, 1–4 September 2008). Padova: IEEE; 2008. https://doi.org/10.1109/UPEC.2008.4651467.

12. Nourollah S., Charehpetian G. B. Coordinated Load Shedding Strategy to Restore Voltage and Frequency of Microgrid to Secure Region // IEEE Transactions on Smart Grid. 2019. Vol. 10. Iss. 4. P. 4360–4368. https://doi.org/10.1109/TSG.2018.2857840.

13. Vadi S., Padmanaban S., Bayindir R., Blaabjerg F., Mihet-Popa L. A Review on Optimization and Control Methods Used to Provide Transient Stability in Microgrids // Energies. 2019. Vol. 12. Iss. 18. https://doi.org/10.3390/en12183582.

14. Меркурьев Г. В., Шаргин Ю. М. Устойчивость энергосистем. В 2-х т., т. 2. СПб.: НОУ «Центр подготовки кадров энергетики», 2008. 376 с.

15. Khan M. T. A review of electrical energy management techniques: supply and consumer side (industries) // Journal of Energy in Southern Africa. 2009. Vol. 20. No. 3. P. 312–336. https://doi.org/10.17159/2413-3051/2009/v20i3a3304.

16. Беляев Н. А., Егоров А. Е., Коровкин Н. В., Чудный В. С. Учет критерия балансовой надежности при оптимизации перспективной структуры энергосистемы // Надежность и безопасность энергетики. 2020. Т. 13. № 1. С. 11–16. https://doi.org/10.24223/1999-5555-2020-13-1-11-16.

17. Tsumura T., Takeda T., Hirose K. A tool for calculating reliability of power supply for information and communication technology systems // INTELEC 2008 - 2008 IEEE 30th International Telecommunications Energy Conference (San Diego, 14–18 September 2008). San Diego: IEEE, 2008. https://doi.org/10.1109/INTLEC.2008.4664080.

18. Володарский В. А. Оценка параметров функций распределения при неполноте информации о постепенных отказах электрооборудования // Промышленная энергетика. 2019. № 8. С. 8–13.

19. Амузаде А. С., Танкович Т. И. Анализ показателей надежности систем электроснабжения // Ресурсосберегающие технологии сельского хозяйства: сб. науч. ст. Вып. 11 / под ред. Н. В. Кузьмина, В. А. Козлова, Н. М. Романченко. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2019. С. 61–66.

20. Христинич Р. М., Луковенко А. С. Прогнозирование надежности и режимов работы тяговых трансформаторов в условиях предельной нагрузки // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2015. № 2. С. 130–136.

21. Карагодин В. В., Ревяков Б. А., Рыбаков Д. В. Подход к определению надежности систем электроснабжения // Труды военно-космической академии имени А.Ф. Можайского Вып. 663. СПб.: Изд-во Военно-космической акад. им. А. Ф. Можайского, 2018. С. 121–125.

22. Malafeev A., Iuldasheva A. The structural reliability and adequacy assessment of the industrial electric power systems with local power plants // Machines. Technologies. Materials. 2018. Vol. 12. Issue 4. P. 165–168.

23. Ayuev B. I., Davydov V. V., Erokhin P. M. Fast and reliable method of searching power system marginal states // IEEE Transactions on Power Systems. 2016. Vol. 31. No. 6. Р. 4525–4533. https://doi.org/10.1109/TPWRS.2016.2538299.