Оценка погрешности расчета нагрузочных потерь электроэнергии  в распределительных электрических сетях напряжением 6—10 кВ

Александр [Aleksandr] Александрович [A.] Варга [Varga]; Галактион [Galaktion] Владимирович [V.] Шведов [Shvedov]

doi:10.24160/1993-6982-2021-5-37-43

Александр [Aleksandr] Александрович [A.] Варга [Varga]
Галактион [Galaktion] Владимирович [V.] Шведов [Shvedov]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2021-5-37-43

Ключевые слова: распределительная электрическая сеть, потери электроэнергии, метод средних нагрузок, РАП-10-ст, погрешность определения нагрузочных потерь, неравномерность загрузки трансформаторов

Аннотация

Цель работы — оценка соотношения уровня нагрузочных потерь электроэнергии при фактической (неравномерной) загрузке трансформаторов трансформаторных подстанций (ТП) и принятии допущения об их равномерной загрузке для типовой городской распределительной сети номинальным напряжением 6 кВ.

Автоматизированные информационно-измерительные системы коммерческого учёта электроэнергии в данных сетях встречаются редко, поэтому графики нагрузки и коэффициенты загрузки в большинстве случаев неизвестны. Следовательно, при вычислении нагрузочных потерь электроэнергии принято допущение о равномерной (одинаковой) загрузке всех трансформаторов ТП. Результаты расчета нагрузочных потерь электроэнергии определены некой погрешностью, связанной с принятием допущения о равномерности загрузки трансформаторов ТП. Таким образом, актуальна задача оценки этой погрешности.

Описаны моделирование, расчет и анализ технических потерь электроэнергии при неравномерной загрузке трансформаторов типовой городской распределительной сети, состоящей из четырех трансформаторов и четырех связывающих их кабелей. Моделирование и расчет потерь электроэнергии выполнены в программе РАП-10-ст для нескольких различных групп коэффициентов загрузки трансформаторов. При этом, внутри каждой группы получены подгруппы путем перестановки коэффициентов группы. Каждая подгруппа моделировала режим неравномерной загрузки трансформаторов исследуемой сети. Для каждого режима в РАП-10-ст рассчитаны и изучены потери электроэнергии.

На основе проведенного анализа сделан вывод о величине погрешности определения нагрузочных потерь электроэнергии, возникающей при принятии допущения о равномерности загрузки трансформаторов ТП сети. Полученные результаты могут побудить электросетевые компании к увеличению оснащенности своих сетей системами автоматизированного информационно-измерительного коммерческого учёта электроэнергии для повышения точности определения нагрузочных потерь электроэнергии.

Сведения об авторах

Александр [Aleksandr] Александрович [A.] Варга [Varga]

магистрант кафедры электроэнергетических систем НИУ «МЭИ», e-mail: VargaAA@mpei.ru

Галактион [Galaktion] Владимирович [V.] Шведов [Shvedov]

кандидат технических наук, доцент кафедры электроэнергетических систем НИУ «МЭИ», e-mail: ShvedovGV@mpei.ru

Литература

1. Шведов Г.В., Сипачева О.В., Савченко О.В. Потери электроэнергии при ее транспорте по электрическим сетям: расчет, анализ, нормирование и снижение. М.: Издат. дом МЭИ, 2013.
2. 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. 1—6.
3. Пузырева Е.В. Анализ потерь электроэнергии в распределительных сетях // Энергетика: управление, качество и эффективность использования энергоресурсов: Сборник трудов VIII Междунар. науч.-техн. конф. 2015. С. 123—126.
4. Velinov E. e. a. «Leaky Bucket» of Kazakhstan's Power Grid: Losses and Inefficient Distribution of Electric Power // Energies. 2020. V. 13(11). Рр. 1—19.
5. Приказ Минэнерго РФ № 326 от 30.12.2008 г. Об организации в Министерстве энергетики Российской федерации работы по утверждению нормативов технологических потерь электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям.
6. Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: руководство для практических расчетов. М.: ЭНАС, 2009.
7. Sadovskaia K., Bogdanov D., Honkapuro S., Breyer C. Power Transmission and Distribution Losses – A Model Based on Available Empirical Data and Future Trends for all Countries Globally // Intern. J. Electrical Power and Energy Systems. 2019. V. 107. Рp. 98—109.
8. Pazderin A.A., Pazderin A.V., Morozenko N.A., Chernykh I.V. Electric Losses Flow Distribution Method for Power Systems (Utilities) // Proc. Х Intern. Sci. Symp. Electrical Power Eng. 2019. Рp. 43—47.
9. Manito A.R.A. e. a. Technical and Non-technical Losses Calculation in Distribution Grids Using a Defined Equivalent Operational Impedance // IET Generation. Transmission and Distribution. 2019. V. 13(8). Рp. 1315—1323.
10. Пономаренко О.И., Редин С.Н., Дичина О.В. Расчёт технологических потерь электроэнергии в распределительных сетях 6–10/0,4 кВ на среднесрочных интервалах времени // Энергетик. 2016. № 4. С. 3—8.
11. Кошкин А.А. АИИС КУЭ ОАО «ЕЭСКЭ — история совершенствования системы учета // Электроэнергия. Передача и распределение. 2011. № 6(6). С. 54—58.
12. Гуков П.О. Анализ влияния распределения нагрузки в воздушных линиях 10 кВ на величину потерь мощности. // Вестник Воронежского гос. аграрного ун-та. 2016. № 1(48). С. 93—97.
13. РАП-Стандарт: программный комплекс для расчета, анализа и нормирования потерь электроэнергии в сетях всех напряжений энергоснабжающих организаций [Электрон. ресурс] www.rap-standart.ru (дата обращения 25.03.2021).
14. Бухвал А.В., Швек Р.Р., Юдин М.А. К вопросу о потерях электроэнергии в силовом трансформаторе 10/0,4 кВ // Инновации в сельском хозяйстве. 2015. № 1(11). С. 26—28.
15. Туганбаев А.А. Высшая математика. Функции многих переменных, двойные и тройные интегралы. М.: Флинта, 2019.
---
Для цитирования: Варга А.А., Шведов Г.В. Оценка погрешности расчета нагрузочных потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях напряжением 6—10 кВ // Вестник МЭИ. 2021. № 5. С. 37—43. DOI: 10.24160/1993-6982-2021-5-37-43.
#
1. Shvedov G.V., Sipacheva O.V., Savchenko O.V. Poteri Elektroenergii pri ee Transporte po Еlektricheskim Setyam: Raschet, Analiz, Normirovanie i Snizhenie. M.: Izdat. Dom MEI, 2013. (in Russian).
2. Sadykova F.M. Analiz Poter' Elektricheskoy Energii i Puti Ikh Snizheniya v Gorodskikh Elektricheskikh Setyakh g. Makhachkaly. Normirovanie Tekhnologicheskikh Poter' Elektricheskoy Energii. Sistemnye Tekhnologii. 2014;12:1—6. (in Russian).
3. Puzyreva E.V. Analiz Poter' Elektroenergii v Raspredelitel'nykh Setyakh. Energetika: Upravlenie, Kachestvo i Effektivnost' Ispol'zovaniya Energoresursov: Sbornik Trudov VIII Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Konf. 2015:123—126. (in Russian).
4. Velinov E. e. a. «Leaky Bucket» of Kazakhstan's Power Grid: Losses and Inefficient Distribution of Electric Power. Energies. 2020;13(11):1—19.
5. Prikaz Minenergo RF № 326 ot 30.12.2008 g. Ob Organizatsii v Ministerstve Energetiki Rossiyskoy Federatsii Raboty po Utverzhdeniyu Normativov Tekhnologicheskikh Poter' Elektroenergii pri ee Peredache po Elektricheskim Setyam. (in Russian).
6. Zhelezko Yu.S. Poteri Elektroenergii. Reaktivnaya Moshchnost'. Kachestvo Elektroenergii: Rukovodstvo dlya Prakticheskikh Raschetov. M.: ENAS, 2009. (in Russian).
7. Sadovskaia K., Bogdanov D., Honkapuro S., Breyer C. Power Transmission and Distribution Losses – A Model Based on Available Empirical Data and Future Trends for all Countries Globally. Intern. J. Electrical Power and Energy Systems. 2019;107:98—109.
8. Pazderin A.A., Pazderin A.V., Morozenko N.A., Chernykh I.V. Electric Losses Flow Distribution Method for Power Systems (Utilities). Proc. X Intern. Sci. Symp. Electrical Power Eng. 2019:43—47.
9. Manito A.R.A. e. a. Technical and Non-technical Losses Calculation in Distribution Grids Using a Defined Equivalent Operational Impedance. IET Generation. Transmission and Distribution. 2019;13(8):1315—1323.
10. Ponomarenko O.I., Redin S.N., Dichina O.V. Raschet Tekhnologicheskikh Poter' Elektroenergii v Raspredelitel'nykh Setyakh 6–10/0,4 kV na Srednesrochnykh Intervalakh Vremeni. Energetik. 2016;4:3—8. (in Russian).
11. Koshkin A.A. AIIS KUE OAO «EESKE — Istoriya Sovershenstvovaniya Sistemy Ucheta. Elektroenergiya. Peredacha i Raspredelenie. 2011;6(6):54—58. (in Russian).
12. Gukov P.O. Analiz Vliyaniya Raspredeleniya Nagruzki v Vozdushnykh Liniyakh 10 kV na Velichinu Poter' Moshchnosti. Vestnik Voronezhskogo Gos. Agrarnogo Un-ta. 2016;1(48):93—97. (in Russian).
13. RAP-Standart: Programmnyy Kompleks dlya Rascheta, Analiza i Normirovaniya Poter' Elektroenergii v Setyakh Vsekh Napryazheniy Energosnabzhayushchikh Organizatsiy [Elektron. Resurs] www.rap-standart.ru (Data Obrashcheniya 25.03.2021). (in Russian).
14. Bukhval A.V., Shvek R.R., Yudin M.A. K Voprosu o Poteryakh Elektroenergii v Silovom Transformatore 10/0,4 Kv. Innovatsii v Sel'skom Khozyaystve. 2015;1(11):26—28. (in Russian).
15. Tuganbaev A.A. Vysshaya Matematika. Funktsii Mnogikh Peremennykh, Dvoynye i Troynye Integraly. M.: Flinta, 2019. (in Russian).
---
For citation: Varga A.A., Shvedov G.V. Estimating the Error of Calculating the Load Losses in 6—10 kV Distribution Electric Networks. Bulletin of MPEI. 2021;5:37—43. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2021-5-37-43.