По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.311

Проблемы оптимизации систем электроснабжения

Горячев В. Я. д-р техн. наук, профессор, Пензенский государственный университет, г. Пенза
Бростилова Т. Ю. канд. техн. наук, доцент, Пензенский государственный университет, г. Пенза
Бростилов С. А. канд. техн. наук, доцент, Пензенский государственный университет, г. Пенза
Тихомирова А. А. ст. преподаватель, Пензенский государственный университет, г. Пенза
Михайлов С. А. диспетчер, ООО «Сетевая компания», Пензенская область, Пензенский район, с. Засечное

Объектом исследования является система электроснабжения населенных пунктов, предметом исследования – определение оптимальных мест расположения подстанций соответствующего класса напряжения. Для определения места расположения источников питания районов малоэтажной застройки использован разработанный авторами метод распределенных удельных мощностей. В качестве критериев оптимизации использована величина потерь на передачу электрической энергии. Предложенный метод основан на том, что каждая нагрузка на поверхности представлена фигурами в виде тел вращения, ограниченными поверхностями, образованными произведением базовой функции на мощность нагрузки. Анализ результатов проводится путем замены группы потребителей эквивалентным потребителем и определением радиуса рассеяния.

Литература:

1. Каменева В.В. Область рассеяния центра электрических нагрузок. – М.: МЭИ, 1971.

2. Каменева В.В. К вопросу определения местоположения главных понизительных или распределительных подстанций промышленных предприятий / В.В. Каменева, Э.А. Киреева // Электричество. – 1972. – 73 с.

3. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. – М.: Энергоатомиздат, 2009. – 592 с.

4. Фёдоров А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий / А.А. Фёдоров, В.В. Каменева. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 466 с.

5. Горячев В.Я., Михайлов С.А. Математические методы определения центра распределенных по поверхности нагрузок // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 4. – С. 276.

Основным показателем качества системы электроснабжения являются минимальные потери на передачу электрической энергии. Фактором, влияющим на этот показатель, является выбор места расположения питающих подстанций. Вопросу выбора оптимального места расположения цеховых подстанций посвящен ряд работ Каменевой В. В. [1, 2]. Речь идет о методе, который получил название «центра масс». Однако возможности предложенной ей методики ограничивается нахождением оптимального места расположения одной цеховой подстанции. В ряде случаев даже при проектировании систем электроснабжения оптимальным является расположение двух и более подстанций в пределах одного цеха. Критериями оптимальности в этом случае являются или минимальные потери на передачу электрической энергии, или минимальная металлоемкость системы электроснабжения. Не последним критерием оптимальности является и минимальная стоимость работ.

Выбор оптимальных мест расположения цеховых подстанций является частным случаем вопроса выбора подстанций классом 10(6)/0,4 кВ. Это объясняется тем, что условия проектирования систем электроснабжения районов малоэтажной застройки и городских районов с многоэтажными домами отличаются от условий проектирования электроснабжения цехов.

Следует обратить внимание на то, что кроме подстанций 10(6)/0,4 кВ существуют и подстанции более высокого класса напряжений. При проектировании сетей 110, 220, 500 кВ могут возникнуть те же проблемы выбора оптимального места расположения подстанций. Таким образом, имеется необходимость разработки универсального метода определения мест расположения подстанций.

Развитие электроэнергетических систем привело к следующим уровням напряжений сетей электроснабжения в настоящее время: 0,4(0,6) кВ, 10(6) и 20 кВ, 110(35) и 220 кВ, 500(330) кВ [3]. Первый класс напряжений 0,4(0,6) кВ используется непосредственно в установках преобразования электрической энергии в другой вид энергии. Второй класс напряжений используется в распределительных сетях электроснабжения. Стоит отметить и то, что в ряде случаев этот уровень напряжения используется и для питания установок, преобразующих электрическую энергию в другие виды энергии. Третий уровень напряжений используется для транспортировки электрической энергии внутри электроэнергетических систем. Четвертый уровень напряжений необходим для линий межсистемных связей. Представленное деление уровней напряжений не имеет четких границ, но отражает сложившуюся ситуацию на данный момент времени.

Для Цитирования:
Горячев В. Я., Бростилова Т. Ю., Бростилов С. А., Тихомирова А. А., Михайлов С. А., Проблемы оптимизации систем электроснабжения. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2019;10.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: