Диссертация (1144598), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Кроме того определяется ущерб электрической сети, какхозяйствующемусубъекту,обусловленныйаварийнымиремонтамиповрежденного оборудовании.Вероятный ущерб потребителям энергосистемы определяется поформуле:где- вероятный ущерб потребителям энергосистемы, ₽;максимальная нагрузка i-го потребителя, МВт;–– вероятность пребыванияодного j-го элемента схемы сети в состоянии аварийного простоя при80исправном состоянии всех других ее элементов;удельныйущербпотребителюi-омуприиаварийных(соответственно) ограничениях его нагрузки на значение–иплановых, выраженное вдолях максимальной нагрузки потребителя и вызванное неисправнымсостоянием одного элемента схемы сети, ₽/кВт;– плотностьограничиваемой части графика нагрузки i-го потребителя при степени ееограничения, отн.ед.;– вероятность пребывания одновременно двухэлементов (j-го и k–го) схемы сети в состоянии аварийного простоя приисправном состоянии всех других ее элементов;удельныйущербпотребителюi-омуприиаварийных(соответственно) ограничениях его нагрузки на значениеи–плановых, выраженное вдолях максимальной нагрузки потребителя и вызванное неисправнымсостоянием одновременно двух элементов схемы сети, ₽/кВт;–плотность ограничиваемой части графика нагрузки i-го потребителя пристепениееограничения,вызваннаянеисправнымсостояниемодновременно двух элементов схемы сети, отн.ед.Необходимоопределитьвероятныйущербпотребителямприсуществующей системе энергоснабжения и при включении в системуобъектов МРЭ.
При введении в систему объекта МРЭ вероятный ущербпотребителям снижается за счет уменьшения вероятности пребыванияэлементов схемы сети в состоянии аварийных простоев на величину,которую можно определить по формуле:где- снижение вероятного ущерба от недоотпуска энергиипотребителям при вводе объектов МРЭ, ₽;- вероятный ущербпотребителям при существующей системе энергоснабжения (без вводаобъектов МРЭ), ₽;- вероятный ущерб потребителям после вводаобъектов МРЭ в региональную энергосистему, ₽.81Надежностьфункционированияэлектроэнергетическихсистемобеспечивается путем создания в них необходимого резерва мощности,который представляет собой разность между суммарной располагаемоймощностью электростанций и максимум электрической нагрузки системы.При проектировании развития электроэнергетических систем различаютследующие составляющие суммарного необходимого резерва мощности [2,126]:1) ремонтный резерв, необходимый для возможности проведениякапитального, среднего и текущего ремонтов энергетического оборудования;2) аварийный резерв для удовлетворения дефицита мощности,возникающеговслучаеаварийноговыходаизработыагрегатовгенерирующих объектов и межсистемных связей, а также во времяслучайных отклонений нагрузки от запланированной;3) стратегический (народнохозяйственный резерв), направленный длякомпенсации нарушений баланса, появляющегося из-за опережающегоразвития смежных отраслей экономики (1-2% мощности энергосистемы).Капитальный и средний ремонт проводится, как правило, в периодысезонного снижения месячных нагрузок и потребность в резервной мощностидляпроведенияэтихвидовремонтоввозникаеттольковслучаенедостаточности времени для осуществления ремонтов в рамках сезонногопровала годового графика месячных максимумов нагрузки.
Резерв натекущийремонтопределяетсяисходяизусловияравномерногораспределения ремонтов на разных электростанциях в течение года,единичных мощностей агрегатов и продолжительности ремонта.Аварийный резерв мощности находится с помощью вероятностныхметодов [2, 16, 43 ] в связи с тем, что аварийный выход из работы агрегатовэлектрических станций и межсистемных связей, а также случайныеотклонениянагрузкиотзапланированнойявляютсявероятностнымисобытиями. В соответствии с основными положениями теории вероятностейувеличение количества агрегатов с меньшим значением их единичной82мощности и неизменяющейся при этом мощности энергосистемы приводит котносительному снижению расчетного аварийного резерва и, наоборот, ростединичной мощности агрегатов - к увеличению аварийного резерва.Необходимая величина аварийного резерва мощности в энергосистеметребует экономического обоснования с помощью сравнения расходов насооружение резервных агрегатов с компенсацией экономического ущерба употребителей от недоотпуска энергии с учетом вероятностей выхода ваварию различных объемов мощности генерирующих агрегатов и попаданияданных аварий на часы максимальных нагрузок графиков нагрузкиэнергосистемы.
В рыночных условиях такое обоснование в рамкахдоговорных отношений на оптовых рынках энергии и мощности практическине выполнимо из-за высокой сложности задачи. В настоящее время вмировой практике при обосновании необходимых величин аварийныхрезервов применяется нормативный уровень надежности электроснабженияпотребителей.Вкачественормативногоуровнянадежностиэлектроснабжения потребителей понимается интегральная вероятностьбездефицитной работы электроэнергетической системы в течение года исоставляет 0,99-0,999.В практике проектных расчетов для определения величины аварийногорезерва широко применяется метод удельных резервов [43].
Согласно этомуметоду величина аварийного резерва может быть представлена по формуле :nRав ri N i ,i 1где- удельный резерв для i-го генератора, отн.ед.;– мощность i–го генератора, МВт.При фиксированных уровнях надежности и конфигурации графиканагрузки величина удельного резерва является функцией показателянадежности отдельного агрегата ( ) и той доли, которую мощность i-гогенератора составляет в общей мощности системы:83;где– мощность i–го генератора, МВт;- общая мощностьсистемы, МВт.На основе номографических зависимостей удельных резервов отнадежности отдельных агрегатов и доли мощности агрегата в энергосистемепри надежности энергосистемы 0,999 и усредненных графиках нагрузки(табл.3.2) [43] получаем, что при сравнении величины аварийного резервадля двух изолированных систем с одинаковой суммарной установленноймощностью 1500 МВт, но состоящих из 5 агрегатов по 300 МВт (=0,02) и 60 агрегатов по 25 МВт (=0,017,=0,2,=0,015), в первом случае=0,33 и величина необходимого аварийного резерва составит 495 МВт, вовтором случае –=0,15 и необходимый аварийный резерв равен 225 МВт.Таблица 2.6.
Удельный аварийный резерв мощностипри надежностиэнергосистемы 0.999 и усредненных графиках нагрузки для агрегатов сразличной надежностьюи доли мощности агрегата в энергосистеме[43]0,0150,02,%714280,341,255,5015,50,о.е.0,2050,460,350,040,080,170,38Таким образом, ввод объектов МРЭ в энергосистемы дает еще одинсистемный эффект – снижение необходимого аварийного резерва, что в своюочередь уменьшает затраты на создание и содержание резерва мощности вэнергосистеме.
Эффект от снижения затрат на содержание аварийногорезерва можно определить по формуле84где- затраты на содержание 1 кВт аварийного резерва, ₽/кВт;-величина снижения аварийного резерва за счет ввода объектов МРЭ, кВт.При вводе объектов МРЭ в системы энергоснабжения отпадаетнеобходимость сооружения распределительных сетей для подключенияновых потребителей, а соответственно сокращается величина требуемыхинвестиций в развитие сетей.
Величина капитальных вложений встроительство распределительных сетей определяется по проектно – сметнойдокументации в каждом конкретном случае. Для оценки данного системногоэффектаможноиспользоватьстроительства воздушных иукрупненныекабельныхстоимостныепоказателилиний и трансформаторныхподстанций [115]. Экономия капитальных вложений в распределительныесети при сооружении объектов МРЭ определяется по формуле:где-экономиякапитальныхвложенийвразвитиераспределительных сетей (nw - «network») при вводе объектов МРЭ врегиональную энергосистему, ₽;– удельные капитальные вложения встроительство 1 км воздушной и кабельной линии соответственно, ₽/км;– протяженность воздушных и кабельных линий (соответственно) отцентрализованного источника питания до потребителей, км;– удельныекапитальные вложения в строительство одной подстанции, ₽/шт;–количество подстанций в распределительной сети, шт.Объемуменьшениянеобходимыхинвестицийвразвитиераспределительных сетей региональной энергосистемы зависит от многихфакторов:- структура по объемам тепловых мощностей и территориальноеразмещение котельных в муниципальных образованиях на территориирегиона;- структура по величинамэлектрических нагрузок потребителей;и территориальному размещению85- структура по напряжениям и протяженность распределительныхэлектрических сетей.В этих условиях для оценки эффекта снижения затрат на развитиераспределительных сетей в общем случае необходима разработка ииспользование оптимизационной математической модели.
В данной моделипризаданныхпрогнозахдинамикиростаэлектрическихнагрузокпотребителей в узлах электрической сети 6-10-35-110 кВ региона ивозможных вариантах динамики реконструкции существующих котельных спревращением их и без превращения в объекты когенерации проводилась быоптимизациясхемыиосновныхпараметровсетевыхсвязейитрансформаторных подстанций по критерию минимума суммарного объемаинвестиций в сети за рассматриваемый период развития 10-15 лет.В настоящее время достаточно большое внимание уделяется взарубежных [136-139, 142, 147, 151] и российских публикациях [37, 132]различным оптимизационным моделям для нахождения места размещения иединичной мощности объекта МРЭ по различным критериям: минимумапотерь мощности [143, 147], обеспечение требуемого уровня надежности приминимуме затрат в распределительные сети [140],в зависимости отграфиков нагрузки [148], а также использующие многоцелевую оптимизацию[136-138, 144, 149, 150].
Есть зарубежные разработки оптимизационныхмоделей размещения объектов МРЭ по критерию минимума капитальных иэксплуатационных затрат в распределительные сети [141, 142, 145, 146], но вроссийских публикациях вопросы оценки влияния ввода данных объектов накапитальные и эксплуатационные затраты в распределительные сети отраженнедостаточно.Разработкатаких оптимизационных моделей велась в СССР ипродолжается в настоящее время [22, 60, 67], но данные разработки недоведены до уровня практического применения. В связи с этим нижепроводитсяупрощеннаяоценкаэффектасниженияраспределительные сети при вводе объектов МРЭ.инвестицийв86Используемая при оценке типовая схема построения региональнойраспределительной сети представлена на рис.2.5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
