“Энергоэффективности на региональном уровне в Архангельской, Астраханской и Калининградской областях”

Цели проекта и основные направления деятельности для их достижения
Цели проекта:
определение режимов работы электросетей и расчет потерь,
определение возможности и потенциала электросбережения,
разработка мероприятий освоения потенциала.
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Пути достижения целей
анализ исходной информации,
математическое моделирование, расчет потокораспределения и потерь электроэнергии в электросетях,
анализ результатов расчетов,
выявление и расчет потенциала энергосбережения,
составление баланса электроэнергии за расчетный период, разработка мероприятий по энергосбережению:
1) инвестиционных,
2) организационных,
3) институциональных.
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Исходные данные
(апрель 2007г.)
Отпуск и перетоки электроэнергии.
Потребление электроэнергии.
Данные о трансформаторах и ЛЭП.
Нагрузки ВЛ – 220кВ.
Суточные графики нагрузки.
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Методы решений
математическое моделирование УР электросети,
методы Гаусса-Зейделя, Ньютона и параметрические методы,
поэлементный расчет потерь,
методы покоординатного спуска.
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Основные данные сетей 6(10)/0,38 кВ
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Список питающих подстанций110/35/10/6 кВ электросетей г.Астрахани
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Таблица N1
Трусовский
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Трансформаторный парк 6(10)/0,4 кВ электросетей г.Астрахани
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Таблица N2
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Суммарная длина линий электропередач по напряжениям электросетей г.Астрахани
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Таблица N3
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Суммарные электрические нагрузки по г.Астрахани
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Таблица N5
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Мероприятия по энергосбережению
Оптимизация точек делений в электросетях напряжением 6(10) кВ.
Регулирование напряжения изменением Кт трансформаторов 6(10) - 35 кВ и компенсации Q.
Симметрирование нагрузки в электросетях 0,38/0,22 кВ.
Оптимизация состава включенных трансформаторов 6(10)/0.4 кВ.
Усиление головных участков ВЛ 0,38/0,22 кВ.
Строительство новых ТП 6(10)/0,4 кВ.
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

1. Математическая модель УР и схема замещения участка распределительной сети
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
YU+YБUБ=U-1dS
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07
Использованные методики

2. Оптимизация нормальных эксплуатационных схем сетей 6(10)кВ путем выбора точек делений сетей
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
6 (10) кВ
ветвь дополнения
Источники
электроэнергии
сеть 0.38 кВ
Пример контура сети 6(10) кВ
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07
Использованные методики

3. Симметрирование нагрузок в сетях 0,38/0,22 кВ
K – коэффициент неравномерности,
K1=k2ф – коэффициент, пропорциональный коэффициенту формы кривой графика нагрузки kф,
K2 –коэффициент, учитывающий осредненный уровень фазной несимметрии,
K3 –коэффициент, учитывающий изменение уровня фазной несимметрии во времени.
K(3)=1,585; K(2)=3,221; K(1)=7,69;
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
ΔW=K(Ι2срR)T
K=K1K2K3
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07
Использованные методики

НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07
Использованные методики
5. Усиление головных участков воздушных сетей 0,38/0,22 кВ (срок окупаемости 3 года)
Затраты < Стоимость сбереженной энергии
6. Разукрупнение п/ст путем ввода дополнительных ЛЭП, ТП и КТП:
- применяется при отклонениях напряжения ниже предела 0,95 Uн
- срок окупаемости – 5 лет
4. Оптимизация режимов сетей 35-0,4 кВ регулированием ответвлениями трансформаторов и установкой конденсаторных батарей:
- оптимизация режима по критерию качества U и ΔWmin.

База данных
Опросные листы:
кабельные ЛЭП 6(10), 35 кВ,
воздушные ЛЭП 6(10), 35 кВ,
кабельные ЛЭП 0,38/ 0,22 кВ,
воздушные ЛЭП 0,38/ 0,22 кВ,
ПС, РП 6(10), 35 кВ, 6(10)/0,4 кВ.
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Расчет УР и потерь электроэнергии
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Исходные данные расчета потокораспределения
Достоверными приняты потоки электроэнергии фидеров (Wф), напряжения узлов питания.
Kт трансформаторов, Wпотр, Uизм, Ιизм, Nпотр – весовые коэффициенты.
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Пакет программ “Расчет и анализ потерь энергии в электросетях (РАПЭ)”
Основа алгоритмов:
Методика расчета технологических потерь в электросетях 35-6(10)-0,38кВ РА, которая корреспондируется с инструкциями ведомств РФ за 1987-2002гг.
Удобный сервис в среде Delphi-5.
Электросети – до сотен тысяч узлов(на компьютере Pentium-IV,Windows 2000/XP).
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Расчет и анализ потерь пакетом программ “РАПЭ”
Формирование базы данных электросетей 35 – 6(10) – 0,38кВ.
Корректировка исходных режимных параметров.
Расчет УР и потерь энергии
Выходная информация:
технические потери энергии в трансформаторах
технические потери энергии в ЛЭП,
допустимый уровень метрологических потерь,
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

технические потери на любом сетевом участке,
баланс энергии в целом и по отдельным сетевым участкам,
список сетевых участков с максимальным отклонением от допустимого небаланса энергии,
список ветвей линий, где Ι> Ιдл.доп ,
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07
Расчет и анализ потерь пакетом программ “РАПЭ”

список узлов, где 0,95Uн≤ U ≤ 1,05Uн,
список перегруженных трансформаторов,
список сетевых участков с максимумом технологических потерь,
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07
Расчет и анализ потерь пакетом программ “РАПЭ”

Пример схемы сетей 6(10) кВ базы данных
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Пример схемы сетей 0,38/0,22 кВ базы данных
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Технические потери в сетях и загруженность сетей по току
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Таблица N13
Наименование подстанции: СУДОСТРОИТЕЛЬНАЯ
Номер фидера в топологической схеме: 87
Район: ЛЕВЫЙ БЕРЕГ
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Данные режимов напряжений в сетях 6(10)-0,38/0,22 кВ за апрель 2007г. (по узлам топологической схемы)
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Таблица N14
Наименование подстанции: СУДОСТРОИТЕЛЬНАЯ
Номер фидера в топологической схеме: 87
Район: ЛЕВЫЙ БЕРЕГ
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Анализ результатов расчета потерь показывает:
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07
Технологические потери в сетях 6(10)-0,38/0,22 кВ 9,04% от отпуска в сеть и
7,08% от отпуска в сеть плюс Wпр.фид..
Пределы технологических потерь в сетях 6(10)-0,38/0,22 кВ -8,34 ÷ 9,04 % от отпуска в сеть и 6,53 ÷ 7,08 % от отпуска в сеть плюс Wпр.фид.
Разброс технологических потерь 3,93÷15,38%.
Метрологические потери ±0,35% от отпуска.

НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Международная практика
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Сводные данные об энергосберегающих мероприятиях в электросетях г.Астрахань
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Таблица N32
Исходные данные: годовое поступление энергии в сеть Wгод=1100 млн.кВт.ч. из них чистый вход Wчв=240 млн. кВт.ч.
Расчетные технологические потери ΔWT=78 млн. кВт.ч. или 7,08% от общего поступления, или 9,04% от чистого входа.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Сводные данные об энергосберегающих мероприятиях в электросетях г.Астрахань
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Продолжение Таблицы N32
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Сводные данные об энергосберегающих мероприятиях в электросетях г.Астрахань
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Продолжение Таблицы N32
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Сводные данные об энергосберегающих мероприятиях в электросетях г.Астрахань
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Продолжение Таблицы N32
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Сводные данные об энергосберегающих мероприятиях в электросетях г.Астрахань
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Продолжение Таблицы N32
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Сводные данные об энергосберегающих мероприятиях в электросетях г.Астрахань
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Продолжение Таблицы N32
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Сводные данные электросбережения
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Сводные данные электросбережения
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Баланс электроэнергии в электрических сетях 6(10)-0,38/0,22 кВ г.Астрахани (апрель 2007г.)
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Таблица N33
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07

Институциональные мероприятия
организация инвентаризации электроэнергии,
измерение режимных параметров работы электросетей,
управление информационными потоками,
обработка и анализ информации,
развитие компьютерной и программной базы по сбытовым функциям,
повышение ответственности по сбытовым функциям,
материальная ответственность за электроэнергию,
независимая оценка потерь электроэнергии в электросетях и определение структуры этих потерь.
НИИ Энергетики г.Ереван, 2007г.
Программа ТАСИС (ЕС) “Энергоэффективности на региональном уровне в Астраханской области” ЭИ-11/07