Коригування вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості
Запропоновано проводити розрахунок вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості оптимального розв’язку задачі компенсування реактивної потужності. Це дозволяє при приєднанні нових споживачів коригувати вхідні реактивні потужності лише деяких діючих споживачів і зменш...
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України
2009
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/13082 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Коригування вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості / О.Д. Демов, О.П. Паламарчук // Техн. електродинаміка. — 2009. — № 5. — С. 44-46. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859611838197530624 |
|---|---|
| author | Демов, О.Д. Паламарчук, О.П. |
| author_facet | Демов, О.Д. Паламарчук, О.П. |
| citation_txt | Коригування вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості / О.Д. Демов, О.П. Паламарчук // Техн. електродинаміка. — 2009. — № 5. — С. 44-46. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. |
| collection | DSpace DC |
| description | Запропоновано проводити розрахунок вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості оптимального розв’язку задачі компенсування реактивної потужності. Це дозволяє при приєднанні нових споживачів коригувати вхідні реактивні потужності лише деяких діючих споживачів і зменшити затрати на реалізацію цього коригування.
Предложено проводить расчет входных реактивных мощностей потребителей с учетом экономической устойчивости оптимального решения задачи компенсации реактивной мощности. Это дает возможность при подключении новых потребителей корректировать входные реактивные мощности только некоторых действующих потребителей и уменьшать затраты на реализацию этого корректирования.
It is suggested to conduct computation of input reactive power taking into account economic stability of an optimum solution of reactive power compensation task. It permits to adjust input reactive power of some consumers only and to diminish expenses for implementation of this adjustment at new consumers connection.
|
| first_indexed | 2025-11-28T13:46:32Z |
| format | Article |
| fulltext |
44 ISSN 0204-3599. Техн. електродинаміка. 2009. № 5
УДК 621.311
О.Д.Демов, канд.техн.наук, О.П.Паламарчук (Вінницький національний технічний університет)
КОРИГУВАННЯ ВХІДНИХ РЕАКТИВНИХ ПОТУЖНОСТЕЙ СПОЖИВАЧІВ З
УРАХУВАННЯМ ЕКОНОМІЧНОЇ СТІЙКОСТІ
Запропоновано проводити розрахунок вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної
стійкості оптимального розв’язку задачі компенсування реактивної потужності. Це дозволяє при приєднанні
нових споживачів коригувати вхідні реактивні потужності лише деяких діючих споживачів і зменшити
затрати на реалізацію цього коригування.
Предложено проводить расчет входных реактивных мощностей потребителей с учетом экономической
устойчивости оптимального решения задачи компенсации реактивной мощности. Это дает возможность при
подключении новых потребителей корректировать входные реактивные мощности только некоторых дейст-
вующих потребителей и уменьшать затраты на реализацию этого корректирования.
Зниження втрат електроенергії в електричних мережах можна досягти за рахунок компенсу-
вання реактивної потужності в цих мережах. Розв’язання такої задачі необхідно проводити одно-часно
як для мереж енергопостачальних компаній (ЕК), так і споживачів [2,4]. При цьому основним
питанням є розрахунок вхідних реактивних потужностей (ВРП) споживачів, який можна здійснювати
методами, викладеними в [2,4,5]. Але ці методи не враховують те, що до мереж ЕК постійно при-
єднуються нові споживачі, що потребує коригування ВРП усіх споживачів. Практично такі коригу-
вання реалізувати складно, оскільки це пов’язано з введенням нових секцій конденсаторних уста-
новок (КУ) або демонтажем частини існуючих секцій КУ і потребує додаткових затрат. У зв'язку з
цим необхідна розробка такого методу коригування ВРП споживачів, який забезпечував би еко-
номічно прийнятні результати шляхом мінімальної кількості цих коригувань.
Розглянемо розв’язання цієї задачі за таких вихідних положень.
1. Оптимальні значення ВРП відповідають мінімуму затрат на генерування та передавання
реактивних потужностей по мережах як ЕК, так і споживачів.
2. Для компенсації реактивної потужності використовуються тільки КУ, встановлені у мере-
жах споживачів.
3. Напруга у вузлах мережі дорівнює номінальній Uн, в живлячій мережі є одне джерело реак-
тивної енергії, яке знаходиться у балансуючому вузлі.
У цьому випадку оптимальні значення ВРП відповідають мінімуму такої функції затрат:
( ) ,min)(TЗ
1
cКУн
1
e
2
ccEKc2
н
∑∑
=
Σ
=
→−⋅⋅++⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+⋅⋅
⋅
=
n
i
ii
n
i
ii
t QQCppRQ
U
QRQτ
(1)
за умови:
ii QQ ≤c , і = 1, …, n, (2)
де Τ ─ тариф на активну енергію; τ ─ час найбільших втрат електроенергії; iQc ─ ВРП і-ого спо-
живача; cQ ─ матриця ВРП, елементами якої є значення icQ ; EKR ─ матриця вузлових активних
опорів мереж ЕК; eiR ─ еквівалентний активний опір мереж і-ого споживача; КУC ─ питома вартість
КУ; нp ─ нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень в КУ; Σp ─ коефіцієнт су-
марних відрахувань на амортизацію та обслуговування КУ; Qi ─ розрахункове реактивне наван-
таження і-ого споживача; n ─ кількість споживачів, приєднаних до мережі ЕК.
Диференціюючи функцію (1) по незалежних змінних Qci, одержимо систему лінійних рівнянь:
RQc = C, (3)
© Демов О.Д., Паламарчук О.П., 2009
ISSN 0204-3599. Техн. електродинаміка. 2009. № 5 45
де R ─ квадратна матриця вузлових активних опорів, сформована по відношенню до вузлів на-
вантаження; С ─ матриця-стовпець, всі елементи якої τTUСppCi
2
нКУн )( Σ+= .
Відповідно знаходимо матрицю оптимальних значень ВРП
Qc
опт = R-1C. (4)
Якщо для k вузлів не виконується умова (2), то згідно з [4] приймаємо
Qcj
опт = Qj, j = 1,…,k (5)
і проводимо повторний розрахунок ВРП для (n−k) вузлів відповідно до (4).
Матриця величин потужностей КУ, які доцільно установити в мережах споживачів, запи-
шеться таким чином:
QКУ = Q-R-1C, (6)
де Q ─ матриця-стовпець, елементами якої є величини Qі.
При приєднанні до мережі ЕК нового споживача матриця оптимальних значень КУ QКУп
запишеться
QКУп = Qп – (Rп
-1 С)·, (7)
де пQ , пR ─ нові матриці реактивних навантажень і вузлових активних опорів після приєднання нового
споживача.
Очевидно, оптимальні значення потужностей КУ у вузлах діючих споживачів до і після
приєднання нового споживача не рівні між собою
іQКУ ≠ niQКУ . (8)
Відповідно необхідно змінювати їхню потужність на значення:
пiiі QQΔQ КУКУКУ −= . (9)
Такі зміни доцільно проводити з урахуванням економічної стійкості оптимального розв’язання
задачі компенсування реактивної потужності, яка відповідає умові
доптп 1ЗЗ ξ<− , (10)
де пЗ ─ поточне значення затрат на передавання та генерування реактивної потужності в електричній
мережі, що відповідає частковому коригуванню ВРП, оптЗ ─ значення цих затрат, що відповідає
коригуванню ВРП усіх споживачів (оптимальному розв’язуванню задачі після приєднання нового
споживача), ξд ─ задана величина відхилення поточних затрат від оптимальних [1,6].
Виконання нерівності (10) дозволяє проводити коригування ВРП не для всіх споживачів, а
тільки для певної їх кількості.
Завдяки економічній стійкості оптимального розв’язання задачі компенсування реактивної
потужності можна визначити ВРП для нового споживача при незмінності потужностей КУ всіх
діючих споживачів. Якщо після цього умова (10) не виконується, то необхідно коригувати ВРП
діючих споживачів. Виникає питання: яким чином проводити це коригування, щоб забезпечити еко-
номічно прийнятне рішення?
Очевидно, коригування ВРП необхідно проводити таким чином, щоб забезпечити макси-
мальне зниження затрат при мінімальній кількості таких коригувань. Відповідно математична модель
оптимізації процесу коригування ВРП запишеться так
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
≤
+
→
.
),1(З)(З
min,)(З
c
зоптcп
cп
ii
i
i
QQ
Q
Q
ξ> (11)
де )(З сп iQ − функція поточних затрат на передавання та генерування реактивної потужності в
електричній мережі при коригуванні ВРП.
Таке коригування ВРП здійснюється за рахунок зміни потужностей КУ, установлених в
мережах споживачів: iii QQQ КУс −= .
Відповідно до наведених положень на рис. 1 показано алгоритм коригування ВРП з ураху-
ванням впливу економічної стійкості.
46 ISSN 0204-3599. Техн. електродинаміка. 2009. № 5
При наявності інформації щодо умов впровадження
КУ розрахунки за даним алгоритмом доцільно проводити,
враховуючи затрати на практичну реалізацію коригування
ВРП діючих споживачів.
Приклад. Визначити доцільність коригування ВРП
для споживачів розподільчої мережі 10 кВ, заступна схема
якої показана на рис. 2, при приєднанні до неї нового спо-
живача. На схемі вказано оптимальні значення ВРП та
реактивних навантажень споживачів в кварах і величини
активних опорів елементів в Ом, приведені до напруги 10
кВ. Також до шин 10 кВ приєднано інші споживачі з
реактивним навантаженням Qін=6059,5 квар. Допустиме
відхилення за-трат від оптимального значення ξд=0,05.
Питома вартість КУ − 60 грн/квар, час найбільших втрат
активної енергії для даної мережі 2800=τ год., тариф на
активну енергію Т=0,23грн кВт·год, 1,0н =p , 05,0=Σp .
Розв’язування. 1. Знаходимо значення ВРП для
ново-го споживача при незмінності потужностей КУ всіх
діючих споживачів: Qc
н= 146,63 квар.
2. Відповідно до (1) розраховуємо поточне значення за-
трат для мережі після приєднання нового споживача Зп =
=15528,86 грн /рік.
3. Визначаємо затрати, що відповідають оптимальному
розв’язку задачі після приєднання нового споживача Зопт = =15509,6 грн/рік.
4. Знаходимо значення відхилення поточних затрат від
оптимальних ξ=Зп/Зопт – 1 =0,0012.
Оскільки ξ<ξд, то у даному випадку недоцільно коригувати
ВРП діючих споживачів.
Висновки. Приєднання нових споживачів до ме-
реж ЕК потребує коригування вхідних реактивних по-
тужностей діючих споживачів. Це коригування до-
цільно проводити з урахуванням економічної стійкості
оптимального розв’язання задачі компенсування реак-
тивної потужності, що дозволить зменшити кількість ко-
ригувань і відповідно затрати на їхню реалізацію.
1. Веников В.А. Электрические системы. Кибернетика
электрических систем. ─ М.: Высшая школа, 1974. ─ 328 с.
2. Железко Ю.С. Компенсация реактивной мощности
и повышение качества электроэнергии. ─
М.:Энергоатомиздат, 1985. ─ 224 с.
3. Карпов Ф.Ф. Компенсация реактивной мощности в
распределительных сетях. ─ М.: Энергия, 1975. ─ 184 с.
4. Ковалев И.Н. Выбор компенсирующих устройств
при проектировании электрических сетей. ─ М.: Энергоатом-
издат, 1990. ─ 200 с.
5. Кузнецов В.Г., Тугай Ю.И., Баженов В.А. Оптимизация режимов электрических сетей. ─ Киев:Наук.
думка, 1992. ─ 216 с.
6. Черемісін М.М., Романченко В.І. Економічні розрахунки в інженерній діяльності (на прикладах задач
електроенергетики). ─ Харків “, Факт”, 2006. ─ 168 с.
Надійшла 02.02.2009
Рис. 1
Рис. 2
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-13082 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3599 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-28T13:46:32Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Демов, О.Д. Паламарчук, О.П. 2010-10-28T15:58:24Z 2010-10-28T15:58:24Z 2009 Коригування вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості / О.Д. Демов, О.П. Паламарчук // Техн. електродинаміка. — 2009. — № 5. — С. 44-46. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. 0204-3599 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/13082 621.311 Запропоновано проводити розрахунок вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості оптимального розв’язку задачі компенсування реактивної потужності. Це дозволяє при приєднанні нових споживачів коригувати вхідні реактивні потужності лише деяких діючих споживачів і зменшити затрати на реалізацію цього коригування. Предложено проводить расчет входных реактивных мощностей потребителей с учетом экономической устойчивости оптимального решения задачи компенсации реактивной мощности. Это дает возможность при подключении новых потребителей корректировать входные реактивные мощности только некоторых действующих потребителей и уменьшать затраты на реализацию этого корректирования. It is suggested to conduct computation of input reactive power taking into account economic stability of an optimum solution of reactive power compensation task. It permits to adjust input reactive power of some consumers only and to diminish expenses for implementation of this adjustment at new consumers connection. uk Інститут електродинаміки НАН України Електроенергетичні системи та устаткування Коригування вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості Adjustment of input reactive power of users taking into account economic stability Article published earlier |
| spellingShingle | Коригування вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості Демов, О.Д. Паламарчук, О.П. Електроенергетичні системи та устаткування |
| title | Коригування вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості |
| title_alt | Adjustment of input reactive power of users taking into account economic stability |
| title_full | Коригування вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості |
| title_fullStr | Коригування вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості |
| title_full_unstemmed | Коригування вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості |
| title_short | Коригування вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості |
| title_sort | коригування вхідних реактивних потужностей споживачів з урахуванням економічної стійкості |
| topic | Електроенергетичні системи та устаткування |
| topic_facet | Електроенергетичні системи та устаткування |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/13082 |
| work_keys_str_mv | AT demovod koriguvannâvhídnihreaktivnihpotužnosteispoživačívzurahuvannâmekonomíčnoístíikostí AT palamarčukop koriguvannâvhídnihreaktivnihpotužnosteispoživačívzurahuvannâmekonomíčnoístíikostí AT demovod adjustmentofinputreactivepowerofuserstakingintoaccounteconomicstability AT palamarčukop adjustmentofinputreactivepowerofuserstakingintoaccounteconomicstability |