WORK EFFICIENCY RADIAL POWER SUPPLY SYSTEM

Apr 21, 2021, 5:00 PM
1h
1224 (Lomonosov st. 9)

1224

Lomonosov st. 9

Poster Energy Saving and Energy Efficiency Poster at site

Speakers

Sergey Golobokov Alina Chetyrkina (Penza State University)

Description

В радиальной системе электроснабжения действующее напряжение по мере удаления от ТП падает. Выполнить требования ГОСТ по качеству электроэнергии в точках передачи для всех потребителей непросто. Вначале линии напряжение всегда высокое или повышенное. Приемники в конце линии, как правило, питаются низким или пониженным напряжением. Падение напряжения на ЛЭП зависит от потребляемой мощности, с ростом нагрузок напряжение в точках передачи по всей линии уменьшается, а потери в ЛЭП возрастают.
При работе в пиковом режиме ток максимальный и падение напряжения самое большое. Для энергосистемы это самый тяжелый режим. Расчет ЛЭП выполняется по пиковой нагрузке. В большинстве случаев продолжительность пиковых нагрузок не превышает 1-2 часов в сутки (рис 1). Величина пика как правило не более 20 % от мощности дневного максимума. Все остальное время мощность нагрузок низкая, ток в линии меньше и увеличенное сечение проводов ЛЭП используется нерационально.
Для повышения энергоэффективности транзита электроэнергии предлагается рассчитывать ЛЭП не по пиковой мощности, а по величине дневного максимума. Как правило, этот период занимает 10 – 14 часов времени и большую часть времени ЛЭП будет работать в режиме близком к расчетному. При этом уменьшится сечение проводов, снизятся капитальные вложения на строительство воздушных и кабельных линий.
Проблему покрытия пиковых нагрузок можно решить путем использования резервных или аварийных источников, расположенных у потребителей или в коллективном пользовании. В настоящее время эти генерирующие мощности простаивают, время их работы не превышает несколько десятков часов в год. Оборудование стареет морально и физически, но свой ресурс не вырабатывает. Использование его в качестве пиковых генерирующих мощностей позволит ускорить выработку ресурса и планомерно обновлять оборудование.

Рис. 1. Суточный график нагрузок энергосистемы

Максимальный ток воздушной линии 10 кВ для суточного графика без пиков Iл1= 290 А, и с пиками нагрузки Iл2= 347 А.Тогда относительная разница мощности потерь на транзит в час пик будет 43 %. В нашем случае, продолжительность пиковых нагрузок не превышает 2 часов в сутки, при суточном транзите 840 тыс кВт-ч и норме потерь в ЛЭП 5 % потери составят 24тыс кВт-ч, снижение потерь составит 860 кВт-ч в сутки или 0,31 %.
Подключение резервных генераторов в середине или в конце линии позволит снизить мощность транзита ЛЭП и повысить напряжение в точках передачи электроэнергии для самых удаленных приемников. Такой подход дает возможность разгрузить существующие ЛЭП. В последние десятилетия начали внедряться объекты генерации на основе ВИЭ – солнечные и ветровые электростанции. Другая тенденция – применение газопоршневых и газотурбинных установок для генерации электрической и тепловой энергии.
В настоящее время действующее законодательство разрешает продажу электроэнергии на оптовом рынке мелким производителям. Как правило, себестоимость электроэнергии, выработанных на резервных источниках гораздо выше, чем на ТЭС или ГЭС. Но в течение суток цена на балансирующем рынке очень сильно изменяется. Самая дорогая электроэнергия на рынке предлагается как раз в пиковые часы. Поставки электроэнергии от резервных генераторов в пиковые часы по высокой цене может быть экономически выгодной.

Position of speaker docent
Affiliation of speaker docent
Publication IOP Conference Series: Earth and Environmental Science

Primary authors

Presentation materials