 |
ПОТЕРИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В СЕТЯХ 0,4–10 кВ.
ВЛИЯНИЕ СЕЗОННОГО ФАКТОРА
Александр Могиленко, к.т.н., главный эксперт
производственно-
технического управления
ОАО «Новосибирскэнерго»
г. Новосибирск
За последние годы Александр Валерьевич Могиленко опубликовал
в нашем журнале цикл статей о потерях электроэнергии в сетях, в том
числе о различных аспектах их анализа и оценки (например, см. «Новости
ЭлектроТехники» № 6(42) 2006, № 2(44) 2007, № 6(54) 2008, № 3(57) 2009
на сайте www.news.elteh.ru).
В своей новой работе наш автор рассматривает зависимость потерь
электроэнергии в распределительных сетях от температуры воздуха. Иной
взгляд на взаимосвязь этих явлений представлен в комментарии к статье,
который опубликован в этой же рубрике.
Большинство составляющих потерь электроэнергии в той
или иной мере зависит от погодных условий. Изменение погоды, и в первую очередь температуры воздуха, влияет на
потребление электроэнергии, что приводит к изменению и
нагрузочных (в большей степени), и условно-постоянных
потерь.
Сезонный фактор воздействует на нагрузочные потери в
элементах сетей, расход электроэнергии на нужды подстанций,
недоучет электроэнергии, обусловленный погрешностями системы учета [1]. Кроме того, очень ощутимо сезонное влияние
на величину так называемых нетехнических, иначе говоря,
сверхнормативных или коммерческих потерь. Последнее в
большей мере справедливо для регионов с достаточно суровым
осенне-зимним периодом, когда население несанкционированно и безучетно подключает электронагревательные приборы.
С учетом сказанного выше, весьма актуальным представляется анализ изменения потерь не только по годовым величинам, как принято сравнивать сегодня, но и с разбивкой на
отопительный и неотопительный периоды. Под отопительным
периодом подразумевается семимесячный интервал с октября
по апрель включительно, а под неотопительным соответственно оставшиеся 5 месяцев.
ПРИМЕР АНАЛИЗА ПОТЕРЬ С УЧЕТОМ СЕЗОННОСТИ
Рассмотрим влияние температуры воздуха на потери электроэнергии на примере данных двух филиалов компании, осуществляющей передачу электрической энергии. Сосредоточим
внимание только на сетях напряжением 10–0,4 кВ, для которых
и характерны нетехнические потери электроэнергии.
Филиалы с географической точки зрения являются соседними, поэтому относительно корректно использовать при сравнительном анализе одинаковую среднемесячную температуру,
взятую для данной части региона в целом.
Филиал 1 – довольно крупный, обслуживает и городские, и
сельские сети. Его можно считать проблемным с точки зрения
величины потерь, что не в последнюю очередь обусловлено
существенной долей (около 40%) населения в полезном отпуске электроэнергии. Нетехническая составляющая потерь
электроэнергии в этих сетях имеет большое значение, особенно
в отопительный период.
Филиал 2 обслуживает небольшие сельские сети с существенно меньшей долей населения в полезном отпуске и
меньшим уровнем потерь.
На рис. 1 представлены значения годовых относительных (к
отпуску электроэнергии в сеть) потерь, а также величины потерь в неотопительный и отопительный период. Заметно, что в
период 2005–2008 гг. наблюдалось снижение потерь, но в 2009 г.
Рис. 1. Фактические потери электроэнергии филиала 1
с разбивкой по периодам
потери выросли. Разница в величине потерь во время отопительного и неотопительного периодов – почти двукратная.
На рис. 2 показаны уровни относительных потерь в сетях
филиала 2.
Рис. 2. Фактические потери электроэнергии филиала 2
с разбивкой по периодам
Потери электроэнергии здесь существенно ниже,
чем в сетях филиала 1, а их разница в неотопительный и отопительный периоды не так заметна. Это говорит о том, что здесь,
в силу упомянутых особенностей филиала 2, влияние температурного фактора значительно ниже, чем в филиале 1.
На рис. 3 и 4 приведены графики, которые позволяют провести более подробный сравнительный анализ данных по обоим филиалам.
Рис. 3. Зависимость отчетных потерь электроэнергии
филиала 1 от температуры
Рис. 4. Зависимость отчетных потерь электроэнергии
филиала 2 от температуры
Для их построения была сделана выборка значений
потерь электроэнергии по всем месяцам отопительного периода
за 5 лет, причем значения были проранжированы в соответствии с изменением среднемесячной температуры воздуха.
Графики демонстрируют, что зависимость для филиала 1
носит более выраженный характер, чем для филиала 2. Кроме
того, на кривой, соответствующей филиалу 2, значительно
больше точек, сильно отклоняющихся от воображаемой линии тренда. Это свидетельствует о существенном влиянии
на потери электроэнергии филиала 2 в эти месяцы других
факторов (режимных, схемных и т.п.), которые явно менее
значимы в филиале 1.
Рис. 5 и 6 – это графики, отражающие усредненные на
температурных интервалах зависимости отчетных потерь.
Рис. 5. Зависимость усредненных отчетных потерь Рис. 7
филиала 1 от температуры
Рис. 6. Зависимость усредненных отчетных потерь
филиала 2 от температуры
Эти кривые создают более четкую картину, особенно для
филиала 1. Рис. 6 иллюстрирует также тот факт, что при
приближении температуры к околонулевым значениям относительные потери в сетях филиала 2 оказались даже меньше, чем при более низкой температуре. Это снова говорит о
влиянии других факторов в данные периоды. Кроме того, при
увеличении объема выборки усредненная картина, вполне
вероятно, изменится.
На рис. 7 и 8 представлены аналогичные усредненные зависимости для нетехнических потерь электроэнергии, весьма существенных в сетях филиала 1.
Рис. 7. Зависимость усредненных нетехнических потерь
филиала 1 от температуры
Рис. 8. Зависимость усредненных нетехнических потерь
филиала 2 от температуры
Данные графики имеют схожий
характер с графиками зависимости для отчетных потерь.
Таблица 1 позволяет увидеть для каждого филиала обобщенную зависимость потерь от температуры, выведенную на
основании проведенного анализа.
Результаты анализа: если в рассматриваемый месяц отопительного периода прогнозное значение температуры будет
на 1 °С ниже, чем в сравниваемый, а само значение среднемесячной температуры находится в интервале от –16 до –26 °С, то
с высокой долей вероятности можно предсказать увеличение
потерь электроэнергии в сетях филиала 1 на 1,7 млн кВт·ч, а в
сетях филиала 2 – на 0,132 млн кВт·ч.
С приближением диапазона среднемесячных температур
к околонулевым значениям изменение потерь за счет рассматриваемого фактора снижается.
Полученные усредненные зависимости позволяют прогнозировать изменение потерь электроэнергии в сетях в осеннезимний период с учетом ожидаемых значений температуры,
что весьма актуально при краткосрочном планировании
деятельности предприятия.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Следует отметить, что представленный аналитический
подход к оценке потерь электроэнергии можно развивать с
использованием более сложного математического аппарата
(например, регрессионного анализа) и его программной реализацией.
Анализ потерь электроэнергии с учетом температуры
воздуха может служить органичным дополнением к комплексному анализу потерь, представленному в [2]. С точки
зрения планирования мероприятий по снижению потерь
электроэнергии необходимо отдельно рассмотреть потери в
отопительный период, так как некоторые шаги (например,
обследование комплексов учета) необходимо реализовывать
именно в эти месяцы, чтобы они дали наибольший эффект.
ЛИТЕРАТУРА
1. Железко Ю.С. Потери электроэнергии. Реактивная мощность. Качество электроэнергии: Руководство для практических расчетов. М.: ЭНАС, 2009.
2. Могиленко А.В. Потери электроэнергии в распредсетях. Особенности анализа информации // Новости ЭлектроТехники.
2008. № 6(54).
| 
|
