Энергосбережение при передаче и распределении электроэнергии. Основные мероприятия

Рациональное использование энергоресурсов является одним из ключевых направлений повышения эффективности производства. Для эффективной разработки мероприятий по энергосбережению следует выделять этап, на котором происходит потеря электроэнергии. Принято выделять следующие составляющие:

1) в элементах системы электроснабжения (генераторах, трансформаторах, распределительной сети, цеховой электрической сети);

2) в электроприемниках (электродвигателях, нагревателях и других преобразователях электроэнергии);

3) в технологических аппаратах и установках.

Составляющие потерь электроэнергии классифицируются следующим образом:

1) номинальные потери, зависящие только от паспортных данных и параметров самих элементов;

2) эксплуатационные потери, обусловленные режимами работы источника питания и электроприемников, качеством электроэнергии, схемой электроснабжения, а также отклонениями технологического процесса от оптимального режима (нарушение оптимального режима плавки, сушки, перекачки и т.п.).

Экономия электроэнергии может быть достигнута путем применения энергосберегающих технологий и более совершенного оборудования, повышения уровня эксплуатации и технического обслуживания оборудования, производительности рабочих машин и электролитических процессов, уменьшения потерь в системе электроснабжения и электроприемниках. Электроснабжение и электрооборудование, основные решения по которым принимаются на стадии проектирования предприятия, в значительной степени определяют эффективность использования электроэнергии в производственном процессе. Эффективность работы системы электроснабжения зависит от правильного определения расчетных нагрузок на различных ее уровнях и выбора номинальных напряжений внешнего и внутреннего электроснабжения, числа трансформаций электроэнергии, количества и мощности силовых трансформаторов на подстанциях, способов передачи электроэнергии, построения схем электрических сетей, уровня компенсации реактивной мощности и степени автоматизации учета и контроля расхода электроэнергии.

Снижение потерь электроэнергии в действующих системах электроснабжения может быть достигнуто, например, путем управления режимами электропотребления, регулирования напряжения, ограничения холостого хода электроприемников и т. п. Расход э.э. можно подразделить на полезно используемый и потери.

Потери электроэнергии можно представить в виде составляющих:

1) в элементах системы электроснабжения (генераторах, трансформаторах, распределительной сети, цеховой электрической сети);

2) в электроприемниках (электродвигателях, нагревателях и других преобразователях электроэнергии);

3) в технологических аппаратах и установках.

Составляющие потерь электроэнергии классифицируются следующим образом:

1) номинальные потери, зависящие только от паспортных данных и параметров самих элементов;

2) эксплуатационные потери, обусловленные режимами работы источника питания и электроприемников, качеством электроэнергии, схемой электроснабжения, а также отклонениями технологического процесса от оптимального режима (нарушение оптимального режима плавки, сушки, перекачки и т.п.).

 

 

50 Основные задачи развития электроэнергетических систем

Основной целью проектной проработки явл-ся выбор и обоснование

1) Оборудования для электростанций намечаемых

2) Виды топлива для проект. эл. ст.

3) Типа эл. ст.

4) Проектные мощности эл.ст.

5) Сроки проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию

6) Принципа построения эл. энерг. систем и основных новых типов эл. оборудования

7) Схем сети и сроков ввода сетевых объектов

Решение задач развития вкл-ет в общем случае 4 этапа:

1 Формирование вариантов развития или ее частей эл. энегрг системы обеспеч. снабжение потребителей эл. и тепловой энергией в заданных кол-вах и заданного кач-ва

2 Технический анализ вариантов развития электроэнергетической системы

3 Экономическая оценка и сопоставление эл. развития

4 Подготовка сводных показателей

При формировании вариантов развития систем исп-ся обобщенные рекомендации, основанные на анализе опыта проектирования и спец. исследованиях, а также оптимизационные математические модели.

Основными задачами технического анализа явл-ся

1) Проверка соответствия техн. хр-к энергетического и электротехнического оборудования, возможных условий их работы в различных временных разрезах, осуществляемые путем выполнения расчетов режимов работы эл. ст и эл. сетей на рассматриваемую перспективу.

2) Анализ намеченных вариантов с точки зрения обеспечения наилучшей пропускной способности сетей и требуемой надежности.

3) Оценка вариантов с точки зрения объемов потребления различных видов эл. энергии в сетях, размеров вероятностей недоотпуска энергии в различных аварийных ситуациях и др.

Основным содержанием 3его этапа явл-ся определение сводных показателей.

 

51 Основные этапы исследования системЭПП

Система электроснабжения – это реальная иерархически построенная и постоянно развивающаяся человеческо-механическая система с заданной целью управления с типичной для нее неполной познаваемостью (неопределенностью) количественных характеристик различия

Методы оптимальной разработки систем эл. снабжения

Исследование и построение оптимальных систем эл. снабжения разбиваются на анализ и синтез систем.

Задача анализа систем состоит в изучении поведения и свойств системы, если заданы характеристики ист. питания, структура системы, хр-ки системы эл. снабжения (численные значения).

Задача синтеза систем заключается в выборе оптимальной структуры и ее внутренних параметров с учетом ограничений, накладываемых на синтез. Иногда задачу синтеза ставят как задачу отыскания структуры системы или ее внешних параметров, определенные заданные значения критерия эффективности.

Этапы исследования:

Формулировка задач, в kt д/б раскрыта главная цель и основные условия, с учетом kt реш-ся данная задача.

Содержательное описание и точная постановка задач.

Здесь необходимо четко определить основное содержание задачи, установить границы ее решения, выявить основные факторы, влияющие на систему эл. снабжения и происходящие в ней процессы, определить отношения м/у ними.

Задачей выбора оптимальной системы эл. снабжения может считаться поставленной корректно, если исп-я для решения информация явл-ся полной (достаточной) для получения конечного результата и не протеворечивой.

На этом же этапе осуществляется выбор критерия для оценки эффективности рассматриваемой системы.

Формализация задачи, kt включает в проработку модели системы эл. снабжения и аналитическое представление выбранного критерия

Модель сист. эл. снабжения, получаемая на этапе формализации должна обладать следующими свойствами:

1 – Независимость результатов решения

2 – Содержательностью,

3 – Дедуктивностью,

При разработке моделей необходимо:

Выявить факторы, оказывающие влияние на ход реальных процессов или их результат

Выбрать те из них, kt поддаются формализированному представлению, т.е. могут быть выраженны количественно

Объединить по возможности выбранные факторы по общим признакам, обоснованно сократить их количество

Установить количественные соотношения м/у факторами

Установить количественные соотношения м/у факторами

 

52 Общие принципы оптимизации систем электроснабжения с учетом надежности. Критерии оптимальности.

Оптимизация — процесс нахождения наилучшего (оптимального) решения какой-либо задачи (набора параметров) при заданных критериях. Характеризуя объект, сложно выбрать такой один критерий, который бы обеспечил всю полноту требований. А стремление к всеобъемлющему решению и назначение большого числа критериев сильно усложняет задачу. Поэтому в разных задачах количество критериев может быть различным. Задачи однокритериальной оптимизации называют скалярными, а многокритериальной – векторной оптимизации. Кроме того, количество параметров, характеризующих оптимизируемый объект (задачу), также может быть различным, причём параметры могут меняться непрерывно или дискретно (дискретная

Как правило, решение оптимизационной задачи распадается на следующие этапы:

· анализ ситуации и формулировка задачи

· определение параметров решения, подлежащих оптимизации (то есть тех, которые могут быть изменены в ходе решения)

· установление допустимой области существования параметров, то есть ограничений, налагаемых на параметры и их сочетания

· выбор и оценка влияния внешних факторов, учитываемых в ходе решения

· выбор критериев оптимальности

· построение целевой функции (математической модели), которая выдавала бы показатели, соответствующие выбранным критериям

· выбор математического метода оптимизационных расчётов

· проведение расчётов и оценка полученных решений по выбранным критериям

· окончательное принятие решения с учетом неопределённости и риска

Методы разработки оптимальной системы электроснабжения сводится к отысканию min народнохозяйственных затрат на ее сооружение.

З = Енk+И+У

 

 

53 Информационное обеспечение задач оптимизации СЭС

Система электроснабжения – это реальная иерархически построенная и постоянно развивающаяся человеческо-механическая система с заданной целью управления с типичной для нее неполной познаваемостью (неопределенностью) количественных характеристик различия

С точки зрения форм описания всю исходную информацию можно разделить на 5 групп:

1) детерменированная – однозначно заданная

2) вероятностно-определенная

3) вероятностно-неопределенная

4) размытая (нечеткая)

5) собственнонеопределенная

К детерменированной, т.е. однозначнозаданной, можно отнести информацию о номин U существующей сети, о числе, местоположении, паспортных данных им-ся ИП, о кол-ве отходящих линий и т.д.

В детерменированной форме м/б задана и часть инф-ии, хр-ей условия систем эл. снабжения, н-р, мн-во допустимых мест расположения новых подстанций или допустимые трассы ЛЭП и т.п.

Под вероятностно-определенной пон-ся та информация, kt имеет вероятностную (стоахостическую) природу.

К этой группе м/б отнесены данные о нагрузках, существующих потребителей, о показателях надежности элементов систем электроснабжения, о показателях качества ЭЭ.

Предполагается, что вероятностно-неопределенная информация тоже обладает статистической устойчивостью, однако для нее не известен закон распределения, или если вид закона известен, то неизвестными ок-ся его параметры.

Данные о режимах энергопотребления, в ситуации, когда задаются лишь интервалы изменения dif величин, а вид изменения устанавливается до опыта (априори).

Закон нормального и равномерного

распределения случайной величины

Известно, что весьма ценную информацию с точки зрения принятия решения проектирования и эксплуатации

Такого рода нечеткие представления можно учитывать с помощью теорий нечетких множеств.

К собственной неопределенности будем отностить информацию не имеющую вероятностной природы, содержание kt зависит целиком от...