Palącą kwestią we współczesnej branży elektroenergetycznej jest utrata energii elektrycznej, która jest ściśle związana z elementem finansowym. Jest to rodzaj rezerwy na uzyskanie dodatkowych korzyści, zwiększających opłacalność procesu produkcyjnego. Postaramy się poradzić sobie ze wszystkimi aspektami tego problemu i dać jasny obraz zawiłości strat energii elektrycznej w sieciach.
Jaka jest utrata energii elektrycznej?
W szerokim znaczeniu straty energii należy rozumieć jako różnicę między przychodami w sieci a rzeczywistym zużyciem (podaż użyteczna). Obliczanie strat polega na określeniu dwóch wielkości, które odbywa się poprzez rozliczenie energii elektrycznej. Niektóre stoją bezpośrednio przy podstacji, inne u konsumentów.
Straty można obliczyć w wartościach względnych i bezwzględnych. W pierwszym przypadku obliczenia wykonuje się jako procent, w drugim - w kilowatogodzinach. Struktura jest podzielona na dwie główne kategorie ze względu na występowanie. Straty całkowite nazywane są faktycznymi i stanowią podstawę skuteczności jednostki.
Gdzie wykonuje się obliczenia?
Obliczanie strat energii elektrycznej w sieciach elektrycznych odbywa się w następujących obszarach:
- Dla przedsiębiorstw wytwarzających energię i dostarczających do sieci. Poziom zależy od technologii produkcji, prawidłowego określenia własnych potrzeb, dostępności rachunkowości technicznej i handlowej. Straty wytwarzania są ponoszone przez organizacje komercyjne (wliczone w cenę) lub dodawane do standardów i rzeczywistych wartości dla obszarów lub przedsiębiorstw sieci elektrycznych.
- Do sieci wysokiego napięcia. Przesyłowi na duże odległości towarzyszy wysoki poziom strat energii elektrycznej w liniach i urządzeniach elektroenergetycznych podstacji 220/110/35/10 kV. Oblicza się go przez określenie standardu, aw bardziej zaawansowanych systemach za pomocą elektronicznych urządzeń pomiarowych i systemów automatycznych.
- Sieci dystrybucyjne, w których strata jest podzielona na handlowe i techniczne. To w tym obszarze trudno jest przewidzieć poziom wielkości ze względu na czynnik złożoności wiążących abonentów z nowoczesnymi systemami księgowymi. Straty w przesyłaniu energii elektrycznej oblicza się na podstawie otrzymanej zasady minus opłata za zużytą energię elektryczną. Definicja części technicznych i handlowych odbywa się za pośrednictwem normy.
Straty techniczne: przyczyny fizyczne i miejsce ich powstania
Istota strat technicznych polega na niedoskonałości technologii i przewodników stosowanych w nowoczesnej energetyce. W procesie wytwarzania, przesyłania i przekształcania energii elektrycznej powstają zjawiska fizyczne, które tworzą warunki upływu prądu, nagrzewania się przewodów lub innych momentów. Straty techniczne mogą wystąpić w następujących pozycjach:
- Transformatory Każdy transformator mocy ma dwa lub trzy uzwojenia, pośrodku których znajduje się rdzeń. W procesie przekształcania energii elektrycznej z większej na mniejszą występuje w tym elemencie ogrzewanie, co implikuje pojawienie się strat.
- Linie energetyczne Podczas transportu energii na duże odległości dochodzi do upływu prądu do korony w przypadku linii napowietrznych, nagrzewania przewodów. Na obliczenie strat linii wpływają następujące parametry techniczne: długość, przekrój, ciężar właściwy przewodnika (miedzi lub aluminium), współczynniki strat energii, w szczególności współczynnik rozkładu obciążenia, współczynnik kształtu wykresu.
- Dodatkowe wyposażenieTa kategoria powinna obejmować elementy techniczne związane z wytwarzaniem, transportem, pomiarami i zużyciem energii elektrycznej. Wartości dla tej kategorii są przeważnie stałe lub uwzględniane przez liczniki.
Dla każdego rodzaju elementów sieci elektrycznej, dla których obliczane są straty techniczne, istnieje podział na straty jałowe i straty obciążenia. Te pierwsze są uważane za wartość stałą, te drugie zależą od poziomu pominięcia i są określane dla analizowanego okresu, często na miesiąc.
Straty handlowe: główny kierunek zwiększania wydajności w energetyce
Utratę handlową energii elektrycznej uważa się za trudną do przewidzenia, ponieważ zależy ona od konsumentów od ich chęci oszukiwania firmy lub państwa. Podstawą tych problemów są:
- Składnik sezonowy. Niedoceniana cena jednostkowa faktycznie uwolnionej energii elektrycznej jest inwestowana w prezentowaną koncepcję. Na przykład w Republice Białorusi istnieją 2 powody pojawienia się „sezonu” - jest to dostępność korzyści taryfowych i płatności nie pierwszego, ale 25-tego.
- Niedoskonałość urządzeń pomiarowych i ich nieprawidłowe działanie. Nowoczesne środki techniczne do określania zużytej energii znacznie uprościły zadanie usługi subskrypcji. Ale elektronika lub źle skorygowany system księgowy może zawieść, co powoduje wzrost strat handlowych.
- Kradzież, niedocenianie odczytów liczników przez organizacje komercyjne. Jest to osobny temat do dyskusji, który obejmuje różne sztuczki osób fizycznych i prawnych w celu zmniejszenia kosztów energii elektrycznej. Wszystko to wpływa na wzrost strat.
Rzeczywiste straty: ogólnie
Aby obliczyć rzeczywiste straty, konieczne jest dodanie komponentu handlowego i technicznego. Jednak faktyczne obliczenie tego wskaźnika odbywa się inaczej, wzór na utratę energii elektrycznej jest następujący:
Kwota strat = (dochód z sieci - użyteczne urlopy - przepływy do innych systemów energetycznych - potrzeby własne) / (dochody z sieci - bezstratne - przepływy - potrzeby własne) * 100%
Znając każdy element, określ rzeczywistą stratę w procentach. Aby obliczyć wymagany parametr w wartościach bezwzględnych, konieczne jest wykonanie obliczeń tylko za pomocą licznika.
Których konsumentów uważa się za bezstratne i jakie są przepływy?
W powyższym wzorze stosowana jest koncepcja „bezstratna”, którą określają komercyjne urządzenia pomiarowe w podstacjach wysokiego napięcia. Firma lub organizacja samodzielnie ponosi koszty strat energii elektrycznej, które są uwzględniane przez licznik w punkcie przyłączenia do sieci.
Jeśli chodzi o przepływy, należą one również do bezstratnych, chociaż stwierdzenie nie jest całkowicie poprawne. W ogólnym sensie jest to energia elektryczna przesyłana z jednego systemu energetycznego do drugiego. Księgowość prowadzona jest również przy użyciu instrumentów.
Potrzeby własne i straty energii elektrycznej
Potrzeby własne należy przypisać specjalnej kategorii i części faktycznych strat. Do eksploatacji sieci elektrycznych wymagane są koszty utrzymania funkcjonowania podstacji, centrów rozliczeniowych, budynków administracyjnych i funkcjonalnych OZE. Wszystkie te wartości są stałe i odzwierciedlone w prezentowanym parametrze.
Metody obliczania strat technicznych w przedsiębiorstwach elektroenergetycznych
Utrata energii elektrycznej w sieciach elektrycznych odbywa się według dwóch głównych metod:
- Obliczanie i przygotowanie standardu strat, który jest wdrażany za pomocą specjalnego oprogramowania, które zawiera informacje na temat topologii schematu. Zgodnie z tym ostatnim określane są wartości standardowe.
- Wyznaczanie niewyważenia dla każdego elementu sieci elektrycznych.Podstawą tej metody jest codzienne, tygodniowe i miesięczne zestawianie bilansów w sieciach wysokiego napięcia i sieciach rozdzielczych.
Każda opcja ma funkcje i skuteczność. Musisz zrozumieć, że wybór opcji zależy od finansowej strony problemu.
Obliczanie standardowych strat
Straty energii elektrycznej w sieciach w wielu krajach WNP i Europie są obliczane przy użyciu tej metodologii. Jak wspomniano powyżej, proces obejmuje wykorzystanie specjalistycznego oprogramowania, w którym istnieją standardowe wartości i topologia obwodu sieci elektrycznych.
Aby uzyskać informacje o stratach technicznych od pracownika organizacji, konieczne będzie wprowadzenie charakterystyki przejścia na zasilacz energii czynnej i biernej, aby określić maksymalne wartości mocy czynnej i biernej.
Należy zauważyć, że błąd takich modeli może sięgać nawet 25% tylko przy obliczaniu strat energii elektrycznej w linii. Przedstawioną metodę należy traktować jako matematyczną, przybliżoną wartość. Jest to niedoskonałość metodologii obliczania strat technicznych w sieciach elektrycznych.
Użyte oprogramowanie obliczeniowe
W tej chwili istnieje ogromna ilość oprogramowania, które oblicza standardowe straty techniczne. Wybór produktu zależy od kosztów usługi, regionalności i innych ważnych punktów. W Republice Białorusi DWRES jest uważany za główny program.
Oprogramowanie zostało opracowane przez grupę naukowców i programistów Białoruskiego Narodowego Uniwersytetu Technicznego pod kierunkiem profesora N. Fursanova. Narzędzie do obliczania standardu strat jest specyficzne, ma wiele zalet i wad systemowych.
Na rynku rosyjskim szczególnie popularne jest oprogramowanie RPT 3, opracowane przez specjalistów z STC Electric Power Industry OJSC. Oprogramowanie jest bardzo dobre, wykonuje zadania, ale ma również wiele negatywnych stron. Niemniej jednak obliczenia wartości standardowych przeprowadzane są w całości.
Niezrównoważenie w sieciach wysokiego napięcia i sieciach rozdzielczych
Straty energii elektrycznej w planie technicznym można wykryć inną metodą. Zostało to już wspomniane powyżej - zakłada się, że wszystkie sieci wysokiego napięcia lub sieci dystrybucyjne są powiązane z urządzeniami pomiarowymi. Pomagają ustalić wartość tak dokładnie, jak to możliwe. Ponadto taka technika zapewnia prawdziwą walkę z niewykonującymi zobowiązań, kradzieżą i niewłaściwym wykorzystaniem sprzętu energetycznego.
Należy zauważyć, że takie podejście, pomimo skuteczności, nie ma zastosowania w nowoczesnych warunkach. W tym celu konieczne są poważne środki przy wysokich kosztach wdrożenia wiązania wszystkich konsumentów rejestrami elektronicznymi z przesyłaniem danych (ASKUE).
Jak zmniejszyć straty techniczne: metody i rozwiązania
Następujące wskazówki pomagają zmniejszyć straty w liniach, podstacjach transformatorowych:
- Prawidłowo wybrany tryb pracy urządzenia, wykorzystanie pojemności wpływa na straty obciążenia. Dlatego dyspozytor musi wybrać i utrzymać najbardziej akceptowalny tryb działania. Ważne jest odniesienie do prezentowanego kierunku wyboru normalnych punktów przerwania, obliczeń obciążenia transformatora i tak dalej.
- Wymiana sprzętu na nowy, który ma niskie obroty jałowe lub lepiej radzi sobie ze stratami obciążenia. W przypadku linii elektroenergetycznych przyjmuje się, że przewody są zastępowane większym przekrojem, stosując izolowane przewody.
- Skrócenie czasu konserwacji sprzętu, co prowadzi do niższego zużycia energii na własne potrzeby.
Ograniczenie komercyjnego elementu strat: nowoczesne możliwości
Straty energii elektrycznej w części komercyjnej obejmują zastosowanie następujących metod:
- Instalacja urządzeń i systemów pomiarowych z mniejszym błędem.W tej chwili opcje o klasie dokładności 0,5 S. są uważane za optymalne.
- Wykorzystanie automatycznych systemów transferu informacji ASKUE, które mają na celu usunięcie wahań sezonowych. Monitorowanie zeznań jest warunkiem walki z kradzieżą i niedoinformowaniem.
- Realizacja nalotów na problematyczne adresy, które są ustalane przez system bilansu sieci dystrybucyjnej. Ta ostatnia jest istotna w przypadku wiązania subskrybentów nowoczesnym pomiarem.
- Zastosowanie nowych technologii do określania zaniżania rachunków systemów z przekładnikami prądowymi. Wyspecjalizowane urządzenia rozpoznają współczynnik przemieszczenia stycznej wektora dystrybucji energii elektrycznej.
Utrata energii elektrycznej w sieciach elektrycznych jest ważnym wskaźnikiem, który ma znaczny potencjał dla organizacji komercyjnych branży energetycznej. Zmniejszenie rzeczywistych strat prowadzi do wzrostu zysku, co wpływa na rentowność. Podsumowując, należy zauważyć, że optymalny poziom strat powinien wynosić 3-5% w zależności od obszaru.