Минимизация потерь активной мощности в электрической сети за счет изменения загрузки источников реактивной мощности и коэффициентов трансформации трансформаторов с регулированием под нагрузкой
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ВВЕДЕНИЕ
Электроэнергетика Украины - это мощный, сложный и многогранный технологический комплекс, цель которого производство, передача и распределение электроэнергии между отдельными потребителями.
Основой электроэнергетики Украины является объединенная электроэнергетическая система (ОЭС) которая осуществляет централизованное энергообеспечение собственных потребителей и взаимодействует с энергосистемами соседних стран, обеспечивая импорт и экспорт электроэнергии.
В соответствие с законом Украины Про электроэнергетику одним из основных направлений государственной политики в электроэнергетике является сохранение целостности и обеспечение надежного и эффективного функционирования ОЭС Украины, единого диспетчерского (оперативно технологического) управления ею. Обеспечение выполнения этих функций в Украине возложено на Государственное предприятие НЭК Укрэнерго.
Основу компании составляют восемь энергетических систем, которые выполняют производственные задания компании на закрепленной территории. Энергетическая система любой страны представляет собой распределенный в пространстве сложный многоуровневый объект управления, описываемый в процессе своего функционирования множеством различных параметров.
Под энергетической системой понимается объединение электрических станций с помощью электрических сетей, обеспечивающих достаточно надёжное и экономическое электроснабжение потребителей.
Территорию Харьковской, Сумской, Полтавской областей, площадь которых составляет 84 тыс. км2 с населением 5,84 млн. человек. Обслуживает Северная электроэнергетическая система (Северная ЭС).
Основными ее задачами являются создание необходимых условий для функционирования объектов энергетики региона; организация централизованного диспетчерского управления в части магистральных электросетей напряжением 330-752 кВ, межгосударственных электросетей, сетей 110-150 кВ, областных энергоснабжающих компаний, электростанций разной мощности всех форм собственности; обеспечение надежной параллельной работы с соседними энергосистемами, предупреждение нарушений режима и аварий системного значения; проведение необходимых технико-экономических расчетов электросетей региона оборудования и воздушных линий электропередачи (ВЛ) и межгосударственных сетей.
В зоне обслуживания Северной ЭС размещены энергогенерирующие источники установленной мощностью 3314 мВт, в том числе:
Змиевская ТЭС-2150 МВт,
Харьковская ТЭЦ-5-470 МВт,
Кременчугская ТЭЦ-255 МВт,
ТЭЦ-2 Эсхар-74 МВт,
Ахтырская ТЭЦ-12 МВт,
Блок станций и малые ТЭЦ суммарной мощностью 267МВт.
На балансе в оперативном управление находится :
одна подстанция 750кВ,
14 подстанций 330кВ суммарной мощностью 6462 МВА,
одна ВЛ 750 кВ,
27 ВЛ 330кВ суммарной протяженностью 2379км.
Основной целью планирования и внедрения мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях является выполнение планового задания по потерям и по возможности доведение фактического значения технических потерь электроэнергии до их оптимального для данных сетей уровня и фактического значения коммерческих потерь до значения, не превышающего их допустимого уровня.
Целью данной дипломной работы является минимизация потерь активной мощности в электрической сети Северной ЭС за счет изменения загрузки источников реактивной мощности и коэффициентов трансформации трансформаторов с регулированием под нагрузкой.
1. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ
.1 Потери как составляющая тарифа
Затраты на производство и поставку потребителям электроэнергии включают в себя стоимость электроэнергии, расходуемой на ее передачу по электрическим сетям (потери). При установлении тарифа на электроэнергию региональные энергетические комиссии анализируют обоснованность уровня потерь, включаемых в тариф. Очевидно, что в энергоснабжающих организациях существуют резервы снижения потерь, и включение в тариф фактического уровня потерь не стимулировало бы проведения экономически обоснованных мероприятий по их снижению. В связи с этим возникает задача определения нормативных значений потерь, включение которых в тариф обосновано. Сверхнормативные потери должны покрываться за счет прибыли энергоснабжающих организаций.
В силу существующих отличий структуры сетей и их протяженности норматив потерь для каждой энергоснабжающей организации представляет собой индивидуальное значение, определяемое на основе схем и режимов работы электрических сетей и особенностей учета поступления и отпуска электроэнергии.
Фактические (отчетные) потери, как известно, определяются разницей показаний счетчиков поступления электроэнергии в сеть и ее полезного отпуска потребителям. Очевидно, что они включают в себя не только технические потери, но и потери коммерческого характера, обусловленные несовершенством способов определения полезного отпуска электроэнергии потребителям (в том числе и хищениями). Для обоснования норматива потерь необходимо определить их структуру, оценить резервы снижения каждой составляющей и реальные объёмы их возможной реализации в планируемом периоде.
Фактические потери могут быть разбиты на четыре укрупненные составляющие, каждая из которых имеет свою физическую природу (см. рисунок 1.1):
1) технические потери электроэнергии - ?Wт, обусловленные физическими процессами, происходящими