Неопределенность экономического эффекта от установки конденсаторной установки


В гл. 5 и прил. 4 приведены формулы, позволяющие определить интервал неопределенности расчетных потерь электроэнергии при заданных погрешностях исходных данных о нагрузках. Задача определения мощности КУ, обеспечивающих гарантированный экономический эффект, может решаться в двух постановках:

  1. определение интервалов неопределенности экономического эффекта от установки КУ, мощность которых определена на основе расчетных нагрузок;
  2. определение интервалов неопределенности мощности КУ в каждом узле.

В первом случае используют непосредственно формулы для интервалов неопределенности потерь электроэнергии, во втором – формулы для интервалов неопределенности производных, на основе которых рассчитывают мощности КУ.

Формулы, приведенные в прил. 4, выведены для двух вариантов расчета: при известной суммарной нагрузке сети (ситуация, характерная для условий эксплуатации) и при отсутствии таких данных (проектная задача). Выбор КУ следует отнести к проектным задачам.

Кроме того, если суммарная активная нагрузка сети является показателем, определяющим сумму узловых нагрузок, то суммарная реактивная нагрузка теряет эти свойства в связи с ее искажением генерацией и большими потерями реактивной мощности в линиях, а также работой других источников реактивной мощности. Поэтому в данной задаче приходится применять формулы для несбалансированных нагрузок.

Расчет интервалов неопределенности экономического эффекта от установки КУ

Абсолютные погрешности узловых нагрузок являются исходными данными и остаются постоянными в процессе расчета, а относительные погрешности изменяются в связи с уменьшением нагрузок. Результаты расчета будут одинаковыми при использовании как тех, так и других погрешностей, но для того, чтобы не вычислять относительные погрешности при конечных нагрузках, воспользуемся формулой (П4.20) для абсолютных погрешностей. Применительно к реактивным нагрузкам она имеет вид:

Неопределенность экономического эффекта от установки конденсаторной установки

Погрешность, вносимая в расчет потерь в сети погрешностью реактивной нагрузки i-го узла, определяется по формуле:

Неопределенность экономического эффекта от установки конденсаторной установки

Рассчитаем ∆у i и ∆у ∑ для условий примера при одинаковой относительной погрешности узловых реактивных нагрузок, равной 10 %, что соответствует абсолютным погрешностям 3, 4 и 6 Мвар, соответственно. При этом интервалы неопределенности нагрузок узлов составляют (30 ± 3) Мвар; (40 ± 4) Мвар и (60 ± 6) Мвар. Значения ci при начальных и конечных нагрузках узлов приведены в предыдущем расчете.

Значения ∆у, максимальных δPмакс и минимальных δPмин вкладов узлов в потери мощности в сети при начальных и конечных нагрузках узлов составляют, МВт:

Неопределенность экономического эффекта от установки конденсаторной установки

Отрицательная нижняя граница расчетного вклада первого узла в потери мощности в сети при конечных нагрузках узлов физически необъяснима, так как минимальная нагрузка узла остается положительной: 3,6 – 3 = 0,6 Мвар. Если бы она перешла через ноль и стала генерацией, то ее воздействие, очевидно, снижало бы общие потери. В данном же случае проявляется описанная в прил. 4 неточность формул, обусловленная линеаризацией функции потерь и приводящая к некоторому завышению отрицательной и занижению положительной погрешности в величине потерь.

Эта неточность проявляется при больших погрешностях нагрузок, а погрешность нагрузки первого узла, равная 3 Мвар, по отношению к конечному значению нагрузки 3,6 Мвар составляет 83 %. Поэтому эффект перехода расчетного вклада в потери через нулевое значение проявился раньше, при небольшом положительном значении нагрузки. При использовании более точных формул интервал вклада, скорее всего, передвинулся бы вверх на 0,04 МВт и составил бы от 0,01 до 0,17 МВт. Тем не менее рассчитаем интервалы неопределенности экономического эффекта от установки КУ в каждом узле при тех значениях вкладов, которые получились по данным формулам.

Суммарная погрешность ∆у ∑ , определяемая по формуле (7.25), при начальных нагрузках составляет 0,34 МВт, при конечных нагрузках – 0,19 МВт. Максимальные и минимальные значения потерь мощности при начальных и конечных нагрузках составят:

Неопределенность экономического эффекта от установки конденсаторной установки



Максимальные и минимальные границы интервалов неопределенности снижения потерь δΔPмакс и δΔPмин, снижения затрат на потери δЗп. макс и δЗп. мин , снижения суммарных затрат на потери и на КУ δЗмакс и δЗмин и срока окупаемости капиталовложений Tок. макс и Tок. мин составят:

Неопределенность экономического эффекта от установки конденсаторной установки

С помощью аналогичных расчетов определим интервалы неопределенности индивидуальных экономических показателей КУ в каждом узле.

Интервал вклада первого узла в потери мощности в сети при начальных нагрузках составляет от 0,87 – 0,17 = 0,7 МВт до 0,87 + 0,17 = = 1,04 МВт, а при конечных нагрузках от 0,05 – 0,08 = –0,03 МВт до 0,05 + 0,08 = 0,13 МВт.

Минимальное снижение потерь от установки КУ в первом узле составляет δΔPмин = 0,7 – (–0,03) = 0,73 МВт, максимальное δΔPмакс = = 1,04 – 0,13 = 0,91 МВт. Снижение затрат на потери составит от δЗп. мин = 0,73 · 8 · 10–3 = 5,8 до δЗп. макс = 0,91 · 8 · 10–3 = 7,28 млн руб. в год. Стоимость КУ в первом узле ККУ = 26,4 · 0,8 = 21,12 млн руб., а ежегодные затраты на их обслуживание Зо = po ККУ /100 = 5 · 21,12 / 100 = 1,06 млн руб. Интервал снижения суммарных затрат на потери и на КУ составит от δЗΣ мин = 5,8 – 1,06 = 4,74 до δЗΣ макс = 7,28 – 1,06 = = 6,22 млн руб. в год, а срок окупаемости капиталовложений – от 21,12 / 6,22 = 3,4 до 21,12 / 4,74 = 4,5 лет.

Результаты расчетов для всех узлов приведены ниже:

Неопределенность экономического эффекта от установки конденсаторной установки

Средние значения сроков окупаемости капиталовложений в КУ соответствуют полученным ранее при расчетных реактивных нагрузках. Максимальные значения сроков окупаемости соответствуют ситуации, при которой фактические реактивные нагрузки окажутся меньше расчетных на 10 %, минимальные – обратной ситуации. В первой ситуации мощности КУ окажутся несколько завышенными, в них попадут единицы, которые не окупаются за t ок. пр = 5 лет.

Расчет интервалов неопределенности оптимальной мощности КУ

Разложив функцию (7.19) в ряд Тейлора и проведя операции, аналогичные описанным в прил. 4, получим выражение, связывающее абсолютную погрешность производной для i-го узла с погрешностями узловых нагрузок:

Неопределенность экономического эффекта от установки конденсаторной установки

Вычислим значения ∆σ i для каждого из узлов:

Неопределенность экономического эффекта от установки конденсаторной установки

При определении нижних границ интервалов неопределенности оптимальной мощности КУ в узлах необходимо использовать производные (7.21), уменьшенные на ∆σ i :

Неопределенность экономического эффекта от установки конденсаторной установки

Проводя для обоих вариантов матрицы производных итерационные расчеты, аналогичные рассмотренным в п. 7.1.3, получим интервалы неопределенности оптимальной мощности КУ в каждом узле.


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об энергетике, электротехнике и электронике
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: