В статье рассматриваются актуальные проблемы формирования автоматической системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) в электрических сетях Республики Узбекистана. Как первый этап АСКУЭ предлагается создание автоматизированной информационной базы фидера (АИБФ) — локальной автоматизированной базы данных, ограниченной районными электрическими сетями, с последующим объединением в единую автоматическую систему электрической сети, где решены вопросы регулирования сетевых параметров.
Электрические сети Республики Узбекистан создавались в 60–70 годы XX века. Они проектировались и строились в условиях искусственно сниженной стоимости энергоресурсов без учета необходимости автоматического регулирования сетевых параметров, т. е. уровня напряжения и коэффициента мощности и учета режимных параметров. В настоящее время стало очевидно что, во-первых, энергосбережение имеет достаточно высокий потенциал экономии энергоресурсов, во-вторых, энергосбережение возможно только при наличии инструментария, обеспечивающего автоматическое регулирование сетевых параметров автоматизирование системы управления технологического процесса (АСУТП) и контроля потребления и потерь электроэнергии в автоматическом режиме, одновременно (режим on line) в всей электроэнергетической системе или хотя бы в её составляющих, объединенных единым управлением.
Такие автоматические системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) и их модернизированные исполнения автоматизирования измерительных информационных систем коммерческого учета электроэнергии (АИИСКУЭ) давно применяются в системе электроснабжения промышленных предприятий и в составляющих частях электроэнергетических систем.
АСКУЭ — АИИСКУЭ разрабатывались для систем, где уже давно и надежно работают АСУТП, и проблема регулирования сетевых параметров и учета режимных параметров решена. Поэтому АСКУЭ — АИИСКУЭ осуществляет только коммерческий учет электроэнергии и не решает задачи автоматизированных систем управления технологическим процессом передачи и распределения электроэнергии. Но формирование АСКУЭ в системах, где не решены вопросы регулирования сетевых параметров, резко снижает эффективность капиталовложения на её формирование т. к. снижение уровня напряжения в переделах допустимых ГОСТ — 13109–97 (для стран СНГ), при эксплуатации электрических сетей на ± 5 %, при неизменных значениях других величин, входящих в формулу потерь, увеличивается.
Для ЛЭП:
Для трансформатора в номинальном режиме:
отсюда
Следовательно, в основных элементах электрической сети при снижении уровня напряжения на ± 5 % потери увеличиваются на 10,7 %.
В настоящее время действительная величина коэффициента мощности варьируется в пределах 0,75–0,82.
Считая остальные величины, входящие в формулу, неизменными, определяем превышение технических потерь при снижении коэффициента мощности до :
Следовательно, превышение потерь при снижении коэффициента мощности до составляет 1,191 %.
Таким образом, простейший анализ подтверждает высказанное ранее мнение о снижении эффективности капиталовложения на формирование АСКУЭ — АИИСКУЭ, если не имеется средств автоматического регулирования сетевых параметров (АСУТП).
Решение этой проблемы видится в двух вариантах:
Первое: Так как АСКУЭ — АИИСКУЭ представляет собой иерархическую многоуровневую систему, функционально объединяющую совокупность измерительно-информационных комплексов, возникает мысль объединения АСКУЭ с АСУТП т. к. в этой системе имеются все необходимые составляющие АСУТП — измерительно-информационная система, с вычислительно-информационным центром и каналом связи. При этом серверы коммерческой и технологической информации дифференцируется автоматически, и принимаются решения.
Согласно концепции создания автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии, в ГАК «Узбекэнерго» предлагается поэтапное формирование АСКУЭ — АИИСКУЭ. Такое решение, без сомнения, осложнит и увеличит сроки формирования АСКУЭ.
Второе: Провести тщательное изучение технического состояния и информационных возможностей всей электроэнергетической системы Р.Уз. и на этой основе провести коренное техническое перевооружение системы, тем самым существенно расширив локальные регулирующие возможности сетевых параметров без их объединения в единую систему.
В настоящее время идет интенсивная реконструкция генерирующих установок в всех электрических станциях Р.Уз. Логика поэтапного формирования АСКУЭ — АИИСКУЭ подсказывает перейти к интенсивной технической реконструкции её следующего субъекта — электрических сетей, особенно наиболее протяженной её части, а именно распределительных сетей, информационные возможности и техническое состояние которых немного хуже, чем магистральные сети.
Изучение информационных возможностей и технического состояния распределительных сетей ОАО «Бухарские электрические сети» показало:
Идет интенсивное оснащение распределительных сетей электронными измерительными комплексами;
ТТ и ТН-ы, используемые в распределительных сетях, не прошли метрологическую поверку в сроки, определяемые ПУЭ и ГОСТ;
Изношенность ЛЭП и трансформаторов составляет до 60 %;
Необходимо провести тщательное изучение электрических сетей по всем регионам Р.Уз. с тем, чтобы определять основные показатели, необходимые для формирования АСКУЭ — АИИСКУЭ:
Техническое состояние электрических сетей, т. е. изношенность основного оборудования, и их соответствие проектно-нормативным данным;
Информационные возможности в сетях;
Состояние метрологической службы на местах. Провести обучение персонала и обеспечить необходимым оборудованием, особенно по проверке ТТ и ТН-ов;
Обеспеченность трансформаторов автоматическими средствами регулирования;
Состояние переподготовки персонала, т. е. необходимо обеспечить овладение навыками работы с современными контрольно-измерительными устройствами.
Выводы по работе:
В качестве необходимых шагов к формированию АСКУЭ — АИИСКУЭ в электрических сетях Р.Уз. следует считать:
- Замена трансформаторов 10/0,4 кВ, выработавших свой ресурс, и создание локальной (на уровне РЭС и ЭС) системы регулирования уровня напряжения.
- Создание локальных (на уровне РЭС и ЭС) автоматизированных информационных баз фидеров 10,6 кВ, как первого этапа формирования АСКУЭ — АИИСКУЭ для электрических сетей Р.Уз.
- Создание метрологических служб на уровне областных или региональных ЭС, возможно на коммерческой основе, главное первоначальное обеспечение оборудованием для поверки ТТ иТН-ов.
Литература:
- В. В. Зорин. Оптимизация режимов работы электрических сетей, Киев, «Наукова думка», 1992 г.
- Воротницкий В. Э., д.т.н., проф., Калинкина М. А., к.т.н., Комкова Е. В., к.т.н., Пятигор В. И., инженер ОАО «ФСЭС». Снижение потерь электроэнергии в электрических сетях «Энергосбережение». 2005 г, № 2 и № 3, стр. 90–94, № 3 стр.86–91.
- Железко Ю. С. Методы расчета нормативов технологических потерь электр энергии в электрических сетях. М. «Электричество», 2006 г, № 12, стр. 13–16