Диплом. Программа Энергообеспечение сельского хозяйства
 Скачать 1.34 Mb.
|
|
3.2 Программа расчета и анализа потерь электроэнергии в сетях 6-10 и 0,4 кВ Во многих электросетевых организациях для расчета потерь электроэнергии обычно используется стандартная программа MS Excel, где путем простых вычислений рассчитывается процентное количество потерь электроэнергии. На сегодняшний день существует множество специальных программ, с помощью которых возможно оценить потерь электроэнергии. Стоит рассмотреть одну из них: РАП-10-ст. «Программа РАП-10-ст предназначена для расчета и анализа потерь 69 электроэнергии и режимов напряжения в радиальных электрических сетях напряжением 6-20 и 0,4 кВ» [47]. «В программе используется пятиступенчатая иерархическая структура объектов сетевой компании. Верхний уровень – это предприятия электрических сетей (ПЭС), в состав которого входят районы электрических сетей (РЭС). В свою очередь в состав РЭС входят источники питания сетей 6– 20 кВ – центры питания (ЦП), от которых отходят линии 6–20 кВ (фидера). Внутри каждого фидера указываются линии 0,38 кВ, отходящие от шин 0,4 кВ трансформаторных подстанций 6–20/0,4 кВ данного фидера» [47]. В программе реализованы два метода расчета нагрузочных потерь электроэнергии в фидерах 6–20 кВ: 1) метод средних нагрузок; 2) метод расчетных суток. «При использовании метода средних нагрузок программа производит расчет одного режима – средних нагрузок – и использует значение коэффициента формы графика Kf2, рассчитанное одним из двух описанных выше способов» [47]. «При использовании метода расчетных суток программа формирует конфигурацию суточного графика нагрузки каждой трансформаторной подстанции 6-10/0,4 кВ (ТП) на основе либо заданного индивидуального типового графика, либо общего графика ЦП. Конфигурации типовых графиков вводятся в окне "Справочники - Типовые графики нагрузки" в полосе меню в верхней части основного окна. Это могут быть графики односменных, двухсменных предприятий, сельскохозяйственной нагрузки и т.п.»[47]. «В программе реализованы три метода расчета нагрузочных потерь электроэнергии в линиях 0,38 кВ: – на основе обобщенной информации о схемах (длина магистрали и ответвлений); – в зависимости от величины потерь напряжения; – на основе заданной полной схемы. В этом случае учитывается 70 неодинаковость фазных нагрузок, неполнофазное исполнение некоторых ответвлений, конкретное исполнение нулевого провода. Все пофазные параметры режима (включая режим нулевого провода) выводятся на печать» [47]. «На уровне фидера расчет потерь в сетях 0,4 кВ может быть произведен из окна Информация о линиях 0,4 кВ, нажатием кнопки Расчет. В этом случае результаты расчета выводятся по отдельным линиям 0,4 кВ (группам линий) данного фидера. На любом уровне переход на следующую страницу при просмотре результатов расчета осуществляют нажатием на верхней панели кнопки со стрелкой « », на предыдущую страницу – «<», просмотр страницы с известным номером – нажатием средней кнопки и указанием номера страницы» [47]. «На уровне ЦП расчет потерь может быть произведен в сетях 6–20 и 0,4 кВ из окна Информация о центре питания, нажатием кнопки Расчет потерь. В этом случае результаты расчета выводятся по отдельным фидерам данного ЦП» [47]. «При расчете потерь на уровне РЭС в меню предусмотрены два режима вывода результатов расчета: - при нажатии кнопки «Расчет потерь в сетях 6–10 и 0,4 кВ» выводятся результаты расчета суммарных потерь по каждому ЦП (без фидеров) и суммарным результатом по РЭС; - при нажатии кнопки «Расчет потерь с пофидерной печатью» последовательно выводятся результаты расчета по фидерам каждого ЦП (аналогично расчету на уровне ЦП), а в конце – таблица, аналогичная первому варианту. После вывода каждой таблицы надо нажимать на клавиатуре клавишу Enter. После выведения на экран любой таблицы она может быть отправлена на печать» [47]. На рисунке 3.3 изображен фрагмент программного комплекса РАП-10. 71 Рисунок 3.3 – Фрагмент открытого окна программного комплекса РАП-10 Программа может выводить в формат Excel информацию, представленную на рисунках 3.4, 3.5, 3.6: Рисунок 3.4 - Потери электроэнергии с интервалами максимальных и минимальных значений потерь из расчета или архива потерь, а также пофидерной печатью очагов потерь 72 Рисунок 3.5 – Информация о длинах линий с разбивкой по сечениям и классам напряжения для сетей 6-10кВ Рисунок 3.6 – Потери электроэнергии в сетях 0,4кВ с показателями качества электроэнергии Данная программа позволяет управлять множеством различных расчетов потерь электрической энергии и выводить результаты в формате «Эксель». Для удобства работы такой программой следует пользоваться всем электро- и энергосбытовым организациям. 73 3.3 Разработка подсистемы подготовки отчетных и аналитических форм о балансах энергии в сетях РСК В течение четырех лет рассматривалась нацеленность к повышению коммерческих потерь электроэнергии, составляющие за определенные месяцы до 25% фактических потерь, следовательно, система наблюдения за потерями с помощью норматива оказывалась непродуктивной и требовала корректировок, которые позволяют анализировать коммерческую составляющую потерь. План по коммерческим потерям определяется конкретными функциями распределительных сетей отдельных подразделений: формированием абонентов, техническим состоянием сетей и учета. План должен разрабатываться на уровне каждого года, согласно утвержденного на предшествующий год региональной комиссией уровня фактических потерь энергии и ожидаемого количества технических потерь (который устанавливается согласно прогнозу отпуска электроэнергии в сеть) по каждому структурному подразделению по всем месяцам года и ежемесячно регулируется относительно фактических данных. Для того, чтобы устранить повторения отчетных документов и недочетов на базе Microsoft Excel предложен отчетный комплекс «ПОТЕРИ», который способствует на основе создания балансов электроэнергии собирать блок отчетных данных и нужную информацию для любых проанализированных отчетов. Расчет, оценка, формирование отчетных форм документации по потерям за каждый текущий месяц (а также нарастающий итог) формируется в отчетном файле, который имеет название отчетного месяца. Файл содержит форму книги, в которой каждый лист отображает расчетные или отчетные таблицы. Преобразования исходных показателей автоматически приводят к поправке всех отчетных показателей. В качестве исходного материала для создания документов в отчете применяются: - значения по балансам электроэнергии; 74 - итоги расчета потерь энергии по питающей сети. Расчет всего баланса электроэнергии, питающей сети и распределительным сетям отдельного подразделения формируется в расчетном листе отчетного файла с названием «Полный баланс». Итоги расчета потерь электроэнергии представлены в листе с названием «Технические и коммерческие потери». Важным итоговым документом является «Справка по потерям электроэнергии», содержащая в себе показатели потерь электрической энергии: - фактические потери электроэнергии; - технические потери электроэнергии; - коммерческие потери электроэнергии; - нормативные данные технических потерь; - плановое значение коммерческих потерь, определяющееся за счет плана снижения коммерческих потерь за каждый год; - норматив потерь электроэнергии, создающийся за счет вышеизложенных показателей (норматива технических потерь электроэнергии и плана по коммерческим потерям электроэнергии). В комплексе ПОТЕРИ предусмотрена возможность получения различных форм баланса электроэнергии в форме схем перетоков энергии разных классов напряжения. В отчетном файле формируются отчетные и аналитические документы за прошедший месяц, которыми пользуются руководство, чтобы оценить деятельность СП. Помимо этого, в отчете могут создаваться разные отчетные справки, которые предоставляются в смежные отделы и службы РСК. Разработанный комплекс «ПОТЕРИ» возможно станет необходимой частью АСМУСПЭ, которая создает отчетные формы. 75 3.4 Разработка автоматизированной системы мониторинга уровня и структуры потерь энергии в сетях РСК Автоматизированная система мониторинга уровня и структуры потерь электрической энергии (АСМУСПЭ) должна применяться в региональных сетевых компаниях (РСК), в Межрегиональной Распределительной Сетевой Компании (МРСК) и в энергосбытовых компаниях (ЭК). АСМУСПЭ должна иметь распределенную систему хранения информации (распределенные БД) согласно схеме, изображенной на рисунке 3.6. Рисунок 3.6 – Система хранения информации в АСМУСПЭ Таким образом, программный пакет системы можно условно разделить на 3 основные блока: 1) МРСК 2) РСК 3) ЭК 76 Информация в БД записывается на уровне РЭС и ЭК. Программный пакет решает такие задачи, как: ведение и применение справочников счетчиков электрической энергии и справочника населенных пунктов, ведение и хранение различных данных о абонентах электроэнергии. В состав сведений о абонентах входят следующие пункты: Реквизиты организации, номер договора электроснабжения (для юр. лиц); - Ф.И.О., номер лицевого счета; - Точка учета (ТУ) с полным адресом подключения к электрической сети; - Данные о приборе учета электроэнергии (например, дата изготовления, дата установки или замены, информация о пломбировании и т.д.); - Данные о трансформаторе тока по каждой ТУ (например, дата изготовления, дата установки или замены, информация о пломбировании и т.д.); - Данные о трансформаторе напряжения по каждой ТУ (например, дата изготовления, дата установки или замены, информация о пломбировании и т.д.); - Информация о процентном количестве потерь электроэнергии, в случае расположения счетчика электроэнергии не на границе балансовой принадлежности. Информация о количестве потерь электроэнергии может быть получена двумя методами: с помощью расчета и по счетчику. При расчетном определении потерь электроэнергии в электрооборудовании, которое находится между границей балансовой принадлежности и местом расположения прибора учета, уточняется способ расчета с необходимыми данными. При нахождении потерь по приборам учета упоминаются характеристики прибора учета, такие как: - Электропотребление по необходимой точке учета (по показаниям 77 счетчика); - Класс напряжения; - Граница балансовой принадлежности электроустановок; - Мощность; - Способ отключения; - Точки учета других абонентов, которые подключены через точку учета. В АСМУСПЭ применяется функция поиска данных и формирования аналитических и отчетных отчетов. Также для быстроты приема и обработки информации необходимо предусмотреть некоторые важные функции: - «автоматизированное формирование обходных листов ТУ для снятия показаний; - занесение снятых показаний приборов учета в БД путем сканирования заполненных обходных листов; - занесение снятых показаний технического учета, установленных на подстанциях, показаний счетчиков реактивной энергии, счетчиков собственных нужд для создания балансов электрической энергии по уровням напряжений, распределительным линиям, подстанциям, населенным пунктам» [38]; - «расчета объема оказанных услуг (полезного отпуска) по передаче электроэнергии по сетям РСК; - автоматическая выгрузка данных по потреблению ТУ в базы данных программных комплексов расчета структуры потерь электроэнергии» [39]. АСМУСПЭ должна содержать в себе два модуля для пользователей: «Учет абонентов юр. лиц» и «Учет абонентов физ. лиц». Необходимо предусмотреть возможность прогноза потребления за прошедший месяц по показаниям с потреблением за такие же периоды прошедших лет. Для такой системы необходим обмен данными между РЭС и ПЭС с помощью коммутируемого канала связи. Система должна обеспечивать 78 возможность. В такой системе обязательно должно быть разграничение прав доступа администратора и пользователя. Программное обеспечение АСМУСПЭ должно формировать объем оказанных услуг по передаче электроэнергии (полезный отпуск электроэнергии) и другие необходимые отчеты, взятых на основе данных из всех БД низших уровней, для этого необходима автоматическая выгрузка всех значений. «Для улучшения работы с партнерами сетевых распределительных и энергосбытовых компаний целесообразно создание единого информационного пространства» [38]. Следовательно, в АСМУСПЭ обязано присутствовать обеспечение для ведения БД потребителей юр. и физ. лиц и формирования расчетов с ними. Программное обеспечение должно позволять формирование счет- фактур для расчета с потребителями — юридическими лицами и создание счет- квитанций для расчетов с потребителями — физическими лицами. Необходимо предусмотреть внесение информации об оплате путем сканировки оплаченных квитанций. АСМУСПЭ система должна предоставлять: - Распределение прав доступа к данным пользователей энергосбытовых организаций; - Обмен данными с помощью удаленного доступа к БД, обмен пакетами обновлений для синхронизации баз данных. Проблемой организации единой АСМУСПЭ, которая объединяет ресурсы РСК и ЭК, считается управление общим справочником с указанием полных электрических адресов. Его применение синхронизирует информацию о перетоках электроэнергии. С данной целью применение программного обеспечения позволяет: - обеспечить право доступа пользователей к информации о схемах распределительных сетей РСК; - обеспечить заполнение и контроль пользователями информации о 79 данных и показаниях точек учета с помощью действий на схемах. С данным программным обеспечением очень удобно работать. Некоторые энергосбытовые компании уже активно применяют данную программу на практике. На рисунке 3.7 изображен «скриншот» распределительной сети 0,4 кВ, где указаны полные электрические адресные данные абонентов. С помощью выбора на схеме нужного абонента можно получить отчет, содержащий данные о точке учета, электропотреблении данного абонента за прошедшие месяцы или года. Рисунок 3.7 – Часть распределительной сети 0,4 кВ. 80 Выводы по главе 3 1) Развитие АСМУСПЭ, которая содержит в себе информационные ресурсы РСК и энергосбытовые компании и основывается на современных технических (АСДУ, АИИС КУЭ) и программных (например, Internet/Intranet) средствах, на данный момент является актуальным. 2) Предложено использовать в работе электросетевым компаниям программным комплексом РАТ-10. Эта программа позволяет рассчитывать потери электроэнергии в сетях 0,4/6/10 кВ. 3) В разработанном комплексе ПОТЕРИ с помощью АСМУСПЭ возможно создание необходимых отчетов на уровне ПЭС и РСК. Применение комплекса в некоторых энергосбытовых организациях указывает на эффективность мероприятий по сокращению потерь электроэнергии. Исследованы условия, которым может соответствовать АСМУСПЭ в образовании информационного обмена и баз данных. 81 Заключение Рассмотренные диссертационные исследования помогают сделать следующие теоретические и практические выводы: 1) Выполнен анализ причин, которые вызывают коммерческие потери электрической энергии в электросетях 0,4, 6, 10 кВ, а также пересмотрена структура коммерческих потерь электрической энергии. 2) Для выяснения анализа потерь электроэнергии и совершенствования методов расчета необходимо прорабатывать «математический аппарат, методы и модели правильного применения информации АСДУ и АСКУЭ, создание новых и приспособлении существующих методик и программ расчета и анализа потерь электрической энергии, которые будут основаны на применении информационных возможностей АСДУ и АСКУЭ» [39]. 3) Выяснено, что «основные направления использования современных информационных возможностей в электроэнергетике это: сбор в единый комплекс нескольких расчетных модулей, которые работают с системами АСКУЭ и другими подсистемами АСУ» [16]. 4) Проведен обзор эффективности мероприятий по сокращению коммерческих потерь электрической энергии. Выяснено, что в настоящее время коммерческие потери возникают из-за воровства электрической энергии. Оптимизация остальных составляющих коммерческих потерь не так эффективна по причине отсутствия необходимых технических решений. 5) Предложен метод учета электроэнергии с защитой от воровства, который позволяет установить выносные счетчики электрической энергии с дистанционным управлением. Вынос прибора учета за границу балансовой принадлежности абонента с дистанционным управлением из энергопредприятия и индикацией показаний данных у потребителя позволяет сократить коммерческие потери электрической энергии, которые возникают из- за присоединения абонентов электрической энергии до счетчиков 82 электроэнергии. Осуществлен разбор способов автоматизации энергоучета. Осуществление вышеизложенных методов позволяет энергосбытовым компаниям уменьшить коммерческие потери, которые возникают из-за неплатежей (а также задержкой оплаты) за использованную электроэнергию. 6) Применены средства АСКУЭ, методы и программы их работы, которые позволят ввести в реализацию новые функции АСКУЭ, которые акцентированы на сокращение коммерческих потерь электрической энергии: например устройство сбора и передачи данных (УСПД), который позволяет управлять схемой дистанционно. 7) Исследован комплекс ПОТЕРИ, который является подсистемой АСМУСПЭ и обеспечивает получение аналитических отчетов на уровне руководства РСК и его подразделений. 8) Разработан «алгоритм оценки диапазонов неопределенности потерь электроэнергии при отсутствии наблюдаемости сетей 0,4, 6, 10 кВ, который позволяет оценить коммерческие потери электроэнергии в сетях 0,4 кВ» [24]. Это предоставит создать наиболее эффективные мероприятия по сокращению потерь. 9) Показан программный комплекс РАТ-10, которым следует пользоваться всем электросетевым компаниям для определения потерь электроэнергии. 10) Рассмотрены «функциональная схема и требования, которым должна удовлетворять АСМУСПЭ для создания информационного обмена, формирования баз данных и их взаимосвязи на уровне РСК — энергосбытовой организации» [39]. |